مطالعه رفتار مكانيكي ستون‌هاي مركب فولادي پرشده با بتن با سطح مقطع (T) شكل تحت تحليل حساسيت عددي اجزاي محدود تحت بار محوري

The study of mechanical behavior of composite steel columns filled with concrete with cross-section (T) shape under numerical sensitivity analysis of finite element under axial load

ستون­ هاي فولادي پر شده با بتن CFT) Concrete Filled Tube­) در ساليان اخير به علت مزاياي فراوان خود در ساختمان­ هاي بلند و صنعتي، پل ها، اسكله ها و نيز شمع ها رواج زيادي پيدا كرده است. اين ستون‌ها اغلب بيشتر در اشكال دايره‌اي اجرا مي‌گردد. دليل اصلي اين موضوع اين نكته هست كه مقاطع دايره‌اي محصور شدگي بيشتري را نسبت به مقاطع ديگر در بتن هسته ايجاد مي‌كند. اين مهم سبب گرديده كه مقاطع دايره‌ايي نسبت به مقاطع ديگر در ستون‌هاي CFT بيشتر مورد استفاده قرار گيرد. اما در بعضي از مواقع استفاده از مقاطع دايره‌اي غير ممكن خواهد شد و مجبور به استفاده از اشكال خاص از جمله مقاطع مربع و مسطيل و مقاطع با اشكال L و­ T شكل در بعضي از قسمت‌هاي ساختماني مورد استفاده قرار گيرد. با توجه به اهميت اين موضوع در اين مقاله سعي گرديد كه به معرفي و بررسي رفتار مكانيكي ستون‌هاي CFT با مقطع هندسي T شكل و بررسي اثر پارامتري ضخامت جدار فولاد، و تنش فشاري بتن، بر روي ظرفيت و رفتار مكانيكي اين ستون‌ها پرداخته شود، در انتها بعد از انجام پژوهش مشخص گرديد، در ستون‌هاي CFT با مقطع هندسي T شكل، بين اثر ضخامت جدار فولادي و نوع بتن، پارامتر ضخامت جدار فولادي پارامتر تاثيرگذارتري بر روي ظرفيت باربري ستون‌هاي CFT است، همچنين بين پارامتر ضخامت جدار فولادي و ارتفاع مقطع، تاثير تغييرات ارتفاع بر روي شكل‌پذيري و سختي و ظرفيت باربري مقطع به طور ميانگين بيشتر از پارامتر ضخامت جدار فولادي است.

Concrete Filled Tube (CFT) steel columns have become increasingly popular in recent years due to their many advantages in industrial and high-rise buildings, bridges, piers and piles. These columns often run in circular shapes. The main reason for this is that circular sections create more confinement than other sections in core concrete. This caused the circular sections to be used more frequently in the CFT columns than other sections. But sometimes it will be impossible to use circular sections and will have to use special forms, such as square and mesial sections, and L and T-shaped sections in some parts of the building. Due to the importance of this issue in this paper, we tried to introduce and investigate the mechanical behavior of CFT columns with T-shaped geometrical cross section and to investigate the parametric effect of steel wall thickness, and concrete compressive stress, on the mechanical capacity and behavior of these columns. Finally, after conducting the research, it was found that in CFT columns with T-geometrical cross section, between the effect of steel wall thickness and the type of concrete, the steel wall thickness parameter is the most influential parameter on the bearing capacity of the CFT columns, and also between the steel wall thickness parameter and the cross section height, Influence of elevation changes on ductility, hardness, and bearing capacity of the cross section It is greater than the thickness of the steel wall.