Calculation of load capacity and stability of moderately slender and slender axial loaded circular CFT columns

Abstract

In this paper, results of experimental investigation of bearing capacity and stability of slender and moderately slender CFT circular tubes are presented. The effects of ratio thickness/ radius of steel cross section and support conditions are investigated. Numerical simulation for the tested examples was performed in computer program ABAQUS. In this simulations, nonlinear constitutive models were used for modelling of concrete, steel and concrete/steel connection. With modified Rick's method critical buckling force for the CFT column was calculated. Verification of the obtained experimental results was performed with comparison with several world standards: EC4, ACI, AS, AISC, as well as with the results obtained in ABAQUS.

U radu su prikazani program i rezultati eksperimentalnog ispitivanja nosivosti i stabilnosti umereno vitkih i vitkih kružnih CFT stubova. Analiziran je uticaj odnosa prečnika i debljine zida čeličnog profila, kao i uticaj graničnih uslova oslanjanja na vrednost kritične sile izvijanja. Izvršena je i numerička simulacija ispitanih uzoraka primenom metode konačnih elemenata i računarskog programa ABAQUS. U modelu su zadati nelinearni konstitutivni modeli za beton jezgra i konstrukcioni čelik šupljeg profila, kao i veza ova dva elementa. Primenom modifikovane Riks-ove metode sračunata je kritična sila izvijanja CFT stuba. Verifikacija rezultata izvršena je upoređivanjem sopstvenih eksperimentalnih rezultata s važećim pravilnicima: EC4, ACI, AS, AISC, kao i s rezultatima dobijenim primenom računarskog programa ABAQUS.