ارزيابي رفتار لرزه‌اي ستون‌هاي فولادي پرشده با بتن (CFST) در سيستم قاب خمشي فولادي

استفاده از ستون‌هاي مركب به علت همكاري توأم و مناسب بتن و فولاد در بسياري از سيستم‌هاي سازه‌اي در سرتاسر جهان در حال افزايش است. ستون‌هاي مركب به عنوان يك راه حل اساسي به منظور جلوگيري از كمانش كلي و موضعي ستون‌هاي فولادي و افزايش مقاومت در برابر آتش‌سوزي و از طرفي ممانعت از شكست برشي و زوال ستون‌هاي بتني پيشنهاد شده‌اند. هرچند سازه‌هايي كه با استفاده از ستون تركيبي فولاد و بتن ساخته مي‌شوند داراي مزيت‌هاي اقتصادي و كاربردي زيادي مي‌باشند، ولي به دليل كمبود اطلاعات در مورد اين ستون‌ها، آيين‌نامه‌هاي طراحي مشخص و مجزايي براي آن‌ها وجود ندارد و همچنين در استاندارد 2800 ايران نيز به اين سيستم‌ها اشاره‌اي نشده است. در اين مقاله نمونه‌هاي‌ اوليه با ستون‌هاي باكس فولادي توخالي و باكس پرشده با بتن، با سه تراز ارتفاعي متفاوت به صورت سه بعدي تحليل خطي و طراحي مي‌شوند و سپس براي ارزيابي لرزه‌اي، قاب‌هاي مياني از هر مدل در نرم‌افزار Seismostruct مدل‌سازي و تحت آناليزهاي غيرخطي پوش‌آور و تاريخچه زماني قرار مي‌گيرند. نتايج آناليز نشان داد، تركيب دو ماده فولاد و بتن علاوه‌بر اقتصادي شدن طرح، تاثير بسزايي در بهبود رفتار لرزه‌اي مدل‌ها داشت. افزايش سختي و به دنبال آن كاهش تغييرمكان، افزايش جذب انرژي و بالا رفتن توان تحمل 20 درصدي برش پايه برخي از مشاهدات پس از آناليز مدل‌ها بود. همچنين با بررسي شاخص خسارت بر اساس چرخش گره مشخص گرديد، اعضاي مختلط در برخي موارد حتي تا 35 درصد چرخش گره‌ها را نسبت به مدل باكس توخالي كاهش مي‌دهند.