بررسی برش حاصل از تغییرشکل در اثر بار محوری در رفتار ستون های مرکب قوطی پر شده با بتن و متصل شده با قید

ستون ها در قاب های خمشی و هر سیستم سازه ای که تحت اثر بارهای فشاری است، وظیفه تحمل بارهای فشاری را برعهده دارند، در بعضی شرایط ستون ها از ترکیب چند ستون ساخته می شوند که با بست اتصال می یابند که در این صورت به آن ها ستون های مرکب می گویند. در طراحی ستون های تک، محاسبه بار بحرانی، براساس کمانش کلی آن ها و با در نظر گرفتن تغییر شکل های کوچک و بدون در نظر گرفتن اثر برش امکان پذیر است. در صورتی که در مقاطع مرکب فولادی که اتصال آن ها با بست می باشد، نیروی برشی حاصل از نیروی محوری که سبب تغییر شکل بست و ستون می گردد، حائز اهمیت بوده و در طراحی بست کاربرد داشته و از آن جایی که تحمل بار محوری، خمشی، شکل پذیری، سختی زیاد و تاخیر در کمانش از ویژگی های مقاطع مرکب فولادی- بتنی می باشد، برای بالا بردن شعاع ژیراسیون که نتیجه آن بالا بردن ظرفیت کمانشی می باشد، از چهار قوطی فولادی پر شده با بتن که از هم فاصله داشته، استفاده شده و توسط بست اتصال آن ها برقرار گردیده و با نرم افزار اباکوس مدل سازی و تحلیل شده است و خروجی های نرم افزار از جمله نیروی بحرانی کمانش وارد بر مقطع و نیروی برشی متناظر با آن در پای ستون و تغییر مکان های جانبی میانه ستون استخراج شده است. در نتیجه، ظرفیت نیرو در ستون ها با لاغری های متفاوت بدست آمده و نسبت نیروی برشی به نیروی محوری که در مقاطع فولادی در آیین نامه ایران و آمریکا 2 درصد در نظر گرفته شده است، در این مقاطع جدید متفاوت بوده و در منحنی درصد نیروی برشی به نیروی محوری نسبت به ضریب لاغری سیستم وضعیت غیر خطی داشته و از 0.5 تا 1.9 درصد برای لاغری های 20 الی 200 متغیر می باشد. در نتیجه با داشتن میزان برش تحت اثر بار محوری، برای لاغری های مختلف، می توان بست ها را طراحی نمود.