بررسی اثر شدت محصورشدگی فعال بر روی رفتار خمشی مقاطع مرکب لوله‌ای پرشده با بتن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 دانشجوی دکتری مهندسی عمران- سازه، دانشگاه نوشیروانی بابل

3 استادیار دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

4 استادیار دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مازندران

چکیده

هدف از این تحقیق بررسی اثر شدت فشار اولیه اعمالی بر روی هسته بتنی ترِ نمونه‌های مرکب لوله‌ای پر شده با بتن و رفتار خمشی مقاطع مرکب می‌باشد. در این تحقیق، رفتار خمشی 12 نمونه به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفتند. پارامترهای متغیر اصلی در این تحقیق عبارتند از: نسبت قطر به ضخامت لوله (20، 30 و 60)، شدت فشار اولیه اعمالی (بدون فشار، کم، متوسط و زیاد) و نوع محصورشدگی (فعال و منفعل). در نهایت ظرفیت خمشی، میزان انرژی جذب شده، انعطاف‌پذیری، مود شکست و ترک‌های ایجاد شده در لحظه شکست در هسته بتنی تعیین شده‌اند. نتایج حاصله داد که استفاده از محصورشدگی فعال ایجاد شده بوسیله اعمال فشار اولیه بالا، در نمونه‌های نازک‌تر مناسب‌تر از نمونه‌های ضخیم‌تر می‌باشد. بعلاوه می‌توان نتیجه گرفت در نمونه‌های با 20= D/t، اعمال فشار اولیه اثر مطلوبی بر روی رفتار خمشی نمونه‌ها نخواهد داشت. همچنین اعمال فشار بر روی نمونه‌هایی با D/t برابر 60 و 30، سبب بهبود رفتار خمشی نمونه نسبت به نمونه‌هایی با محصورشدگی منفعل می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Probst, A.D., Kang, T.H.K.., Ramseyer Ch., Kim, U., 2010, Composite Flexural Behavior of Full-Scale Concrete-Filled Tubes without Axial Loads, Journal of Structural Engineering, Vol. 140, pp. 1-12.

[2] Deng, Y., Tuan, C.Y., Zhou, Q., Xiao, Y., 2011, Flexural strength analysis of non-post-tensioned and post-tensioned concrete-filled circular steel tubes, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 67,  pp. 192–202.

[3] Shawkat, W., Fahmy, W., Fam, A., 2008, Cracking patterns and strength of CFT beams under different moment gradients, Composite Structures Vol. 84, pp. 159-166.

[4] Mei, H., Kiiousis, P.D., Ehsani, M.R.,  Saadatmanesh, H., 2001, Confinement effects on high strength concrete, ACI structure journal, Vol. 98, pp. 548-553

[5] Christopher, Y., Tuan,  M., 2008, Flexural Behavior of  Nonposttensioned and Posttendsioned Concrete-filled Circular Steel Tubes, Journal of Structural Engineering, 1057-60.

[6] Elchalakani, M., Zhao, X.L., Grzebieta, R.H., 2001, Concrete-filled circular steel tubes subjected to pure bending, Journal of Constructional Steel Research 57, 1141-68.

[7] Han, L.H., Lu, H., Yao, G.H., Liao, F.Y., 2006, Further study on the flexural behavior of concrete-filled steel tubes, Journal of Constructional Steel Research 62, pp. 554-565.

[8] Han, L.H., 2004, Flexural Behavior of Concrete-Filled Steel Tubes, Journal of

Constructional Steel Research 60, 313-37.

[9]. Nematzadeh, M., Naghipour, M., 2012, Compressing fresh concrete technique and the effect of excess water content on physical-mechanical properties of compressed concrete, Materials and Design, 37, pp. 256-267.

[10] Nematzadeh, M., Naghipour, M., 2012,  Compressive strength and modulus of elasticity of freshly compressed concrete, Construction and Building Materials 34, pp. 476-485.

[11] Naghipour, M., Nematzadeh, M., Jalali, J., Salari, A., Nemati, S.T.,  2015, Hardened density of freshly compressed concrete and its effect on mechanical properties, European journal of environment and civil engineering, Vol. 19, pp. 733-755.

[12] Naghipour, M., Nemati, M., Jalali, J., Nematzadeh, M., Assessment of parameters affecting the flexural behavior of CFST beams, under subscription.

[13] American Institute of Steel Construction, Steel construction manual, 2005, 13th Ed., Chicago.

[14] Standard practice for selecting proportions for normal, heavyweight, and mass concrete, 2000, ACI manual of concrete practice, part 1, Michigan American concrete institute, P. 38.

[15] Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products. 2010,  ASTM International, West Conshohocken.