بررسی عددی تاثیر مقطع ستون و طول پره های سخت کننده بر سختی و مقاومت ستونهای فولادی پرشده با بتن با و بدون اعمال نیروی محوری

ستونهای با مقطع فولادی شکل پرشده به وسیله بتن یا به اختصار CFT ترکیبی هوشمند از فولاد و بتن هستند که مجموعه ای از مزیت های ستونهای فولادی و بتن مسلح را دارا هستند یکی از بهترین راه های کنترل کردن میزان تغییر شکل جداره های ستون و جلوگیری کردن از افزایش مقدار آن استفاده از صفحه های سخت کننده درون ستون است . بیشترین تاثیر به کارگیری این ورقه تا در کاهش تغییر شکل ستون تا در محل اتصال و جدار ستون هست .در این تحقیق تاثیر این نوع سخت کننده ها بر روی ستونهای مرکب مورد بررسی قرار گرفت . برای انجام تحلیل ها از نرم افزار آباکوس استفاده شد. سخت کننده ها در سه حالت مختلف در ستون در نظر گرفته شدند. همچنین طول این اعضا نیز در دو حالت و نسبتی از بعد ستون فرض گردید. در نهایت متغیر سوم، نیروی محوری ستون بود. ابتدا با استفاده از یک تحلیل کمانشی ، نیروی بحرانی ستون محاسبه شد سپس ۳۰% آن بر روی ستون اعمال شد. به همین ترتیب با انجام ۲۴ تحلیل استاتیکی غیر خطی تاثیر این متغیرها بر روی سختی و مقاومت ستون ارزیابی شد. می توان مشاهده کرد در حالتی که نیروی محوری ستون وجود ندارد ستون مربعی مقاومت بیشتری نسبت به ستون دایره ای داشته است به طوری که بیشترین اختلاف آن در حالتی است که پره ها به صورت قطری در مقطع قرار داده شود. زمانی که نیروی محوری وجود دارد مقاومت جانبی ستون مستقل از هندسه قرار گیری پره ها و همچنین طول آن می باشد. به طوری که در همه حالت اختلاف دو نمودار تقربای ناچیز است . همجنین می توان مشاهده کرد که ستون مربعی از سختی بیشتری نسبت به ستون دایره ای برخوردار است و نیزحداقل سختی مربوط به مدل های ۴ عدد سخت کننده داخلی بوده است .