دانلود ترجمه مقاله تخمین نیروی کوبشی ستون های لوله ای پر از بتن – الزویر ۲۰۱۱

تخمین نیروی کوبشی ستون های لوله ای پر از بتن، به همراه کمانش موضعی

Prediction of the squash loads of concrete-filled tubular section columns with local buckling

چکیده
۱- مقدمه
۲- مواد و ویژگی های مقطع های مورد استفاده
۳- تست ستون ها
۳-۱- تست ستون CHS
۳-۲- تست ستون های لوله ای دایره ای پر شده با بتن (CFT)
۴- مقاومت نهایی ستون های لوله ای پر شده با بتن
۴-۱- منحنی مقاومت مستقیم برای ستون های فولادی تو خالی مستطیلی و دایره ای
۴-۲- مقاومت طراحی مقطع های لوله ای پر شده با بتن (CFT)
۵- جمع بندی
منابع

چکیده

این مقاله، مجموعه ای از تست های فشردگی بر روی لوله های فولادی تو خالی با مقطع دایره ای ( CHS) و لوله های دایره ای پر شده با بتن (CFT) را توصیف می کند. نسبت های قطر به ضخامت در نمونه های تست شده، بین ۴۵ تا ۱۴۰ متغیر می باشد. این بازه به گونه ای تنظیم شده است تا بتوان تاثیر کمانش موضعی را در پوسته ی نمونه های فولادی دایره ای در حالت بیشترین مقاومت ستون های CFT ، بررسی کرد. تاثیر محدود کننده ی پوسته ی فولادی بر روی بتن درونی نیز در این مطالعه بررسی شده است. در این مطالعه، یک فرمول نیروی کوبشی برای ستون های فرعی ( ستون شاخک)CFT ارائه شده است تا بتوان مقاومت پوسته ی فولادی را بعد از کمانش موضعی، محاسبه کرد. همچنین در این مطالعه، مقاومت نهایی پوسته ی فولادی با استفاده از یک روش مقاومت مستقیم (DSM) محاسبه شده است. فرمول DSM پیشنهاد شده ، نیازی به محاسبه ی مساحت موثر پوسته ی فولادی ندارد، بلکه از مساحت کل پوسته ی فولادی و فرمول مقاومت طراحی مبتنی بر نتایج تست های مختلف استفاده می کند. فرمول مقاومت فشردگی بتن درونی این ستون ها که نسبت مقاومت پوسته ی فولادی به قسمت پر شده با بتن را محاسبه می کند ، در این مطالعه ارائه شده است تا افزایش در مقاومت فشردگی بتن درونی محاسبه شود که این افزایش در مقاومت فشردگی ،به دلیل تاثیر محدود کننده ی پوسته ی فولادی می باشد. مقاومت های تحت طراحی ستون های CFT با نتایج تست مقایسه شدند تا بتوان مقادیر به دست آمده را تایید کرد.

۵- جمع بندی

یک مجموعه از تست های فشردگی بر روی مقطع های دایره ای تو خالی (CHS) و مقطع های لوله ای دایره ای پر شده از بتن (CFT) در این آزمایش انجام شد تا بتوان همبستگی بین بتن داخلی و پوسته ی فولادی و بار کوبشی ستون های فرعی مرکب CFT را ارزیابی کرد. ستون های CFT یک ارتقای محسوس در مقاومت کمانش موضعی در مقایسه با ستون های CHS را ایجاد کردند. فرمول کمانش موضعی در این مقاله بر اساس نتایج تست ستون های CFT و تست های قبلی توسط بسیاری از محققان، ارائه شده است. برای تخمین مقاومت نهایی پوسته ی فولادی از ستون های فرعی CFT که تحت کمانش موضعی قرار می گیرند، یک فرمول مقاومت ساده برای روش محاسبه ی مستقیم مقاومت مورد استفاده قرار گرفته است. مقاومت طراحی بتن داخلی نیز در این قسمت ارائه شده است تا بتوان تاثیر محدودیت پوسته ی فولادی را محاسبه کرد که این موضوع به دلیل نسبت مقاومت بین پوسته ی فولادی و بتن داخلی و تنش کمانش موضعی پوسته ی فولادی می باشد. فرمول بار کوبشی ارائه شده در این قسمت می تواند مقاومت نهایی ستون های فرعی CFT را به صورت محافظه کارانه، محاسبه کند. مقاومت های نهایی ستون های CFT که بر اساس مشخصات قانونی AASHTO (2007) ، EC4 ( 2004) و معادله مقاومت های پیش بینی شده، با نتایج تست ستون های CFTبا نسبت قطر به ضخامت (D/t ) نسبتا کم و نسبت عرض به ضخامت (b/t) کم، تطابق خوبی داشتند.

Abstract

This paper describes a series of compression tests of circular hollow steel (CHS) sections and circular concrete-filled tubular (CFT) sections. The diameter to thickness ratios of the test specimens ranged 45–۱۴۰٫ This range was set to investigate the effect of local buckling in the circular steel skin on the ultimate strength of CFT columns. The confining effect against filled-in concrete was also studied. A squash load formula for CFT stub columns is proposed to account for the post-local-buckling strength of steel skin. The ultimate strength of steel skin was predicted by a kind of Direct Strength Method (DSM). The proposed DSM does not require the computation of the effective area of the steel skin, but uses the gross area of the steel skin and the design strength formula based on various test results. The compressive strength formula of the filled-in concrete accounting for the strength ratio of steel skin to filled-in concrete is also proposed to consider the increase in compressive strength of the filled-in concrete, due to the confining effect of the steel skin. The design strengths of CFT columns were compared with the test results for verification.

۵- Conclusions

A series of compression tests of circular hollow sections (CHS) and circular concrete-filled tubular (CFT) sections were conducted to investigate the correlation between filled-in concrete and steel skin, and the squash load of CFT composite stub columns. The circular CFT columns showed a significant enhancement in the local buckling strength in comparison with the CHS columns. A squash load formula was proposed based on the CFT column test results conducted and previous test results of many researchers. To estimate the ultimate strength of the steel skin of CFT stub columns which undergo local buckling, a simple strength formula for Direct Strength Method was adopted. The design strength of filled-in concrete was also proposed to account for the confinement effect, due to the strength ratio between steel skin and filled-in concrete, and the local buckling stress of the steel skin. The squash load formula proposed can predict the ultimate strength of CFT stub columns conservatively. The ultimate strengths of CFT columns predicted by AASHTO specifications (2007), Eurocode4 (2004) and the proposed strength equations were in good agreement with the test results of the CFT columns of comparatively low diameter to thickness (D/t) and width to thickness (b/t) ratios, respectively.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تخمین نیروی کوبشی ستون های لوله ای پر از بتن، به همراه کمانش موضعی

Prediction of the squash loads of concrete-filled tubular section columns with local buckling