مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

بررسی رفتار ستون‌های مرکب L و T شکل تحت اثر لنگر پیچشی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
2 دانشیار سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
3 استادیار سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
چکیده
ستون‌های مرکب فولادی-بتنی با مقاطع L و T شکل به دلیل مزایای سازه‌ای و معماری، جایگاه ویژه‌ای در ساخت ‌و سازهای مدرن پیدا کرده‌اند. این پژوهش با هدف پر کردن خلأ موجود در پیش‌بینی رفتار پیچشی این ستون‌ها، مطالعه‌ای جامع را با ترکیب روش‌های عددی و تحلیلی انجام داده است. در این تحقیق، رفتار پیچشی و ترکیبی ستون‌های مرکب تقویت‌شده با سخت‌کننده‌های فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از مدل‌سازی پیشرفته غیرخطی استفاده شده که نتایج آن در سه سطح مختلف با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه و اعتبارسنجی گردیده است. در این تحلیل‌ها، اثر پارامترهای کلیدی شامل وجود سخت‌کننده‌ها، تغییرات ضخامت جداره فولادی، تغییرات مقاومت فولاد، تغییرات مقاومت بتن و همچنین تغییرات ضریب محصورشدگی به‌طور کامل مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده از سخت‌کننده‌های فولادی می‌تواند ظرفیت پیچشی ستون‌های T و L شکل را افزایش دهد. همچنین مشخص شد که افزایش ضخامت جداره موجب بهبود ظرفیت پیچشی می‌شود. بررسی مقایسه‌ای پارامترهای مصالح نشان داد که تأثیر مقاومت فولاد بر ظرفیت پیچشی بسیار بیشتر از تأثیر مقاومت بتن است. همچنین با استفاده از الگوریتم روش حداقل مربعات اصلاح‌شده روابط تحلیلی نوینی مبتنی بر ضریب محصورشدگی با دقت بالای 93 درصد برای پیش‌بینی ظرفیت پیچشی این ستون‌ها ارائه گردید
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Torsional Behavior Analysis of L- and T-Shaped Concrete-filled steel tube columns

نویسندگان English

sara sarvarynezhad 1
Mojtaba Labibzadeh 2
Sina Farahani 3
1 MSc of Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده English

Concrete-filled steel tube columns with L-shaped and T-shaped cross-sections have found a special place in modern construction due to their structural and architectural advantages. This research has conducted a comprehensive study combining numerical and analytical methods with the aim of filling the existing gap in predicting the torsional behavior of these columns. In this study, the torsional and combined behavior of composite columns reinforced with steel stiffeners has been investigated. For this purpose, advanced nonlinear modeling has been used, the results of which have been compared and validated with experimental data at three different levels. In these analyses, the effect of key parameters including the presence of stiffeners, changes in steel wall thickness, changes in steel strength, changes in concrete strength, as well as changes in confinement factor have been completely evaluated. The results of this research show that using steel stiffeners can increase the torsional capacity of T-shaped and L-shaped columns. It was also found that increasing steel thickness improves torsional capacity. Comparative examination of material parameters showed that the effect of steel strength on torsional capacity is much greater than the effect of concrete strength. Furthermore, using the modified least squares algorithm, novel analytical relationships based on confinement factor with accuracy above 93% for predicting the torsional capacity of these columns have been presented.

کلیدواژه‌ها English

Concrete-filled steel tube column
L-shaped column
T-shaped column
Steel plate
Torsional capacity
confinement factor

  • تاریخ دریافت 24 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 03 دی 1404
  • تاریخ پذیرش 14 بهمن 1404