بررسی رفتار ستون تقویت شده مدور فولادی پر شده با بتن (CFT) تحت اثر آتش

ستون فولادی پر شده با بتن (CFT)، سیستمی است متشکل از بتن به عنوان هسته داخلی و فولاد به عنوان جدار خارجی. یکی از مهم ترین عوامل در رفتار این ستون ها، اثر محصور کنندگی جدار فولادی می باشد. هنگام رخداد آتش سوزی در سازه، جدار فولادی منبسط می شود و زودتر از هسته بتنی تسلیم خواهد شد و اثر محبوس کنندگی خود را بر هسته بتنی از دست خواهد داد. بنابر این هسته داخلی باید بار محوری سازه را تحمل کند. پس از اتمام آتش سوزی در سازه، در هنگام کاهش دمای محیط، بتن ترک خورده است و نمی تواند مقاومت خود را بازیابد. همچنین فولاد منبسط شده و تغییر شکل داده است. پس نمی تواند به شکل اولیه خود بازگردد و هسته بتنی را محصور کند. در مطالعه حاضر، رفتار ستون های تقویت شده مدور CFT تحت اثر آتش مورد بررسی قرار گرفته است. مهم ترین مشخصه ستون های CFT تقویت شده، سخت کننده های طولی متقارن قرار گرفته داخل ستون می باشند. مدل سازی عناصر محدود ستون های مذکور با استفاده از نرم افزار ANSYS انجام شده و صحت آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. جهت اعمال حرارت روی ستون، از منحنی استاندارد ISO-834 استفاده شده است. نتایج به دست آمده، افزایش اثر محبوس کنندگی جدار فولادی را در هنگام کاهش دمای محیط (مرحله سرمایش) نشان داده اند. همچنین ظرفیت باربری ستون با استفاده از سخت کننده ها بالاتر رفته است.