مطالعه آزمایشگاهی مدول الاستیسیته ستون های کوتاه فولادی محصور شده در بتن مسلح حاوی الیاف فولادی

امروزه استفاده از ستون های مرکب بتن و فولاد به سرعت در حال گسترش می باشد. از این رو اهمیت مطالعه بر روی این نوع ستون ها، عوامل موثر بر آن ها و ارایه راهکارهایی به منظور ارتقاء عمکرد این ستون ها، بسیار مهم تلقی می شود. مدول الاستیسیته یک عامل کلیدی برای تخمین تغییر شکل ساختمان ها و اعضای سازه ای است. شناخت مدول الاستیسیته ستون های فولادی تقویت شده بتنی حاوی الیاف فولادی و علی الخصوص تغییرات رفتاری آن ها در طی اعمال بار محوری از موضوعات مهم و قابل بررسی می باشد. این مقاله سعی دارد مدول الاستیسیته چهارگانه ستون های فولادی تقویت شده بتنی حاوی الیاف فولادی را مورد ارزیابی قرار دهد. برای نیل به این هدف، تعداد 36 نمونه ساخته شد و انواع مختلف مدول الاستیسیته شامل مدول الاستیسیته اولیه، مدول الاستیسیته سکانتی، مدول الاستیسیته نقطه تسلیم و مدول الاستیسیته نقطه اوج مورد بررسی قرار گرفتند. متغیرهای تحقیق شامل نوع شکل نیمرخ فولادی (اعم از H شکل و C شکل)، کسر حجمی الیاف فولادی (0%، 75/0% و 25/1%) و فاصله خاموت ها (40، 65 و 130 میلی متر) می باشد. نتایج نشان داد که مدول الاستیسیته ستون های فولادی محاط شده در بتن از شکل فولاد داخل آن تاثیر می پذیرد. بدین صورت که مدول الاستیسیته ستون ها با مقطع H شکل بیشتر از ستون ها با مقطع C شکل بود که علت آن محصورشدگی بیشتر در این نوع مقاطع می باشد. همچنین، افزایش درصد الیاف فولادی در بتن این نوع ستون ها می تواند علاوه بر افزایش شکل پذیری، مدول الاستیسیته ستون را به طور متوسط تا 6 درصد افزایش دهد. علاوه بر این، فاصله خاموت ها تاثیر بسیار چشم گیری بر روی مدول الاستیسیته این نوع ستون ها دارد به طوری که با افزایش فاصله خاموت ها مدول الاستیسیته ستون ها به شدت کاهش (در حدود 35 درصد) می یابد.