مطالعه و بررسي رفتار ستون‌هاي كامپوزيتي فولادي پرشده با بتن كوتاه (غير‌لاغر) با سطح مقطع هندسي (L) شكل تحت تحليل حساسيت عددي (FEM) با بارگذاري فشاري محوري

Study of the Behavior of Composite Steel Columns Filled with Short (non-slender) Concrete with (L)-shaped Geometric Cross Section under Numerical Sensitivity Analysis (FEM) with Axial Compression Loading

در ساليان اخير استفاده از مقاطع فولادي پر شده با بتن (CFST) به دليل مزاياي بسيار زياد از جمله، عملكرد لرزه‌‌‌‌‌‌اي عالي، استحكام بالا، انعطاف‌پذيري بالا و ظرفيت جذب انرژي نسبت به مقاطع بتني (RC) و فولادي در صنعت ساختمان‌سازي گسترش زيادي پيدا كرده است، اين ستون‌ها اغلب بيشتر در اشكال دايره‌ايي 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 دايره‌اي نسبت به مقاطع ديگر در ستون‌هاي (CFST) بيشتر مورد استفاده قرار گيرد. اما در بعضي از مواقع استفاده از مقاطع دايره‌ايي غير ممكن خواهد شد، از جمله اين موارد مي‌توان رعايت ملاحظات معماري، اجراي اتصالات اقتصادي‌تر و آسان‌تر در مقاطع چهار‌گوش نسبت به مقاطع دايره‌ايي، را نام برد، اين دلايل سبب مي‌گردد، 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 كوتاه (CFST) با مقطع هندسي L شكل و بررسي اثر پارامتري ضخامت جدار فولاد، و تنش فشاري بتن، بر روي ظرفيت و رفتار مكانيكي اين ستون‌ها پرداخته شود، كه در انتها و بعد از انجام تحليل نمونه‌هاي مطالعاتي تحت روش اجزاي محدود (FEM) مشخص گرديد كه در ستون‌هاي (CFST) اثر ضخامت جدار فولادي پارامتر تاثيرگذارتري بر روي ظرفيت و رفتار مكانيكي ستون‌هاي (CFST) با مقطع هندسي L شكل خواهد بود.

In recent years, the use of concrete-filled steel sections (CFST) has been widely used for many benefits, including excellent seismic performance, high strength, high flexibility and energy absorption capacity relative to concrete (RC) and steel sections in the construction industry. These columns are often more commonly used in the form of circles. The main reason for this is the point that circular sections create more enclosure than other sections in the core concrete. This makes the circular sections more widely used in columns (CFST) than in other sections. However, in some cases, the use of circular sections will be impossible, including architectural considerations, the implementation of more economical and easier connections in the quadratic sections than the circular sections, these causes certain shapes, including sections Square and flat sections and sections with L and T shape shapes are used in some parts of the building. considering the importance of this issue in this paper, we tried to introduce and investigate the mechanical behavior of short columns (CFST) with L-shaped geometric section and study the parametric effect of steel wall thickness and compressive stress of concrete on the capacity and mechanical behavior of these columns at the end and after analysis of the study samples, it was determined in the finite element analysis (FEM) that, in columns (CFST), the effect of the thickness of the steel structure was more effective on the capacity and mechanical behavior of the columns (CFST) with the geometric cross section L will be the shape.