بررسی کاربرد ساختار ساندویچی فولاد-بتن-فولاد در سازه های دریایی
کد مقاله : 1761-PAYDARI
نویسندگان
مهدی یوسفی *1، سید هاشم خطیبی2
1استادیار مهندسی عمران سازه، گروه مهندسی عمران، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران
2گروه مهندسی عمران، دانشگاه تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران
چکیده مقاله
با هدف توسعه کاربرد ساختار‌های ساندویچی فولاد-بتن-فولاد (SCS) در سازه‌های دریایی و رفع چالش‌های کلیدی نظیر وزن بالا، دشواری بتن‌ریزی هسته و ضعف در یکپارچگی لایه‌ها، این پژوهش به ارزیابی عملکرد تیرهای SCS مجهز به نسل جدیدی از «اتصال‌دهنده‌های نواری موج‌دار گسسته» (SCSC) و هسته بتن سبک می‌پردازد. مبنای این مطالعه بر تحلیل رفتار خمشی، توزیع لغزش بین ‌لایه‌ای و ظرفیت جذب انرژی استوار است که از طریق ساخت نمونه‌های آزمایشگاهی تحت خمش چهارنقطه‌ای و صحت‌سنجی با مدل‌سازی‌های عددی غیرخطی انجام پذیرفت. نتایج کمی و کیفی حاصله نشان می‌دهد که هندسه موج‌دار این اتصالات با ایجاد مکانیزم چفت‌وبست مکانیکی و افزایش سطح درگیری، ضعف‌های ذاتی ناشی از به‌کارگیری بتن سبک را جبران کرده و مانع از جدایش ناگهانی لایه‌ها تحت بارهای سنگین می‌شود. همچنین، ویژگی گسستگی نوارها معضل حبس هوا و کرموشدگی بتن در دیوارهای طولانی و پنل‌های بزرگ بدنه شناورها را مرتفع می‌سازد. دستاورد محوری این تحقیق، اثبات تغییر مد شکست از برش ترد به «تسلیم خمشی نرم صفحات فولادی» است؛ ویژگی‌ای که با ارتقای چشمگیر شکل‌پذیری و جذب انرژی پلاستیک، پتانسیل بالایی را برای مقاومت و پایداری در برابر بارهای دینامیکی شدید نظیر ضربه و انفجار در سازه‌های حفاظتی و فراساحلی فراهم آورده و ساختار پیشنهادی SCSC را به گزینه‌ای کارآمد، سبک و ایمن برای صنایع دریایی تبدیل می‌کند.
کلیدواژه ها
سازه ساندویچی فولاد-بتن-فولاد (SCS)، برش‌گیر نواری موج‌دار گسسته (SCSC)، سازه‌های دریایی، بتن سبک، ضربه و انفجار، رفتار خمشی.
وضعیت: پذیرفته شده