بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
مقدمه
استفاده از اعضاء با مقطع متغیر در قابهای صنعتی شیب دار این امکان را فراهم می کند تا در محل هایی که دارای لنگرهای خمشی زیادتری هستند، ممان اینرسی بیشتر و در نتیجه اساس مقطع بزرگتری وجود داشته باشد.
هر چند برای قابهای صنعتی می توان از نیمرخهای نورد شده موجود در بازار استفاده کرد، لیکن ساخت این قابها به کمک ورق های فولادی امکان داشتن اعضایی با مقطع متغیر را بهتر فراهم می آورد. سطح مقطع قابهای صنعتی عمومأ به شکل Iهستند
که در آنها امتداد بال در طول یک عضو ثابت ولی ارتفاع جان بسته به اندازه لنگر خمشی عضو متغیر در نظر گرفته می شود.
گوشه های قابهای صنعتی در محل اتصال تیرها به ستون و نیز راس قاب ها می توانند دارای اتصالاتی بصورت اعضای خطی یا اعضای منحنی شکل با مقطع متغیر باشندکه در اشکال زیر مشخص هستند
اسلاید 2 :
ضخامت بال بالایی وجان ماهیچه
ضخامت بال بالایی وجان ماهیچه نباید کوچکترازضخامت بال و جان تیرنورد شده ای باشدکه به آن متصل است .
ضخامت بال پایینی ماهیچه
ضخامت بال پایینی ماهیچه باید طوری افزایش یابد که مولفه نیروی بال ماهیچه که تا جاری شدن بار گذاری شده در امتداد محور تیر برابر با نیروی بال تیر متصل به آن باشد که آن نیز تاحد جاری شدن بارگذاری شده است، نیروی موجود در بال پایینی ماهیچه در نقطه لنگر (Mp) برابر است با:
اسلاید 3 :
آیبن نامه AISC پیشنهاد می کند ، کل مساحت سخت کننده ها نباید ازسه چهارم مساحت بال پایینی ماهیچه کم تر باشد
اسلاید 4 :
مقطع لازم برای عضو
مقطع 1-1 در ناحیه لنگر خمشی حداکثر باید کنترل گردد ضخامت بال بالایی وپایینی ممکن است متغیر باشند.برای راحتی محاسبات فرض می کنیم ضخامت دو بال دارای یک ضخامت بوده وهر دو برابر ضخامت بال بالایی است مدول مقطع پلاستیک یک مقطع I یعنی Zرا به صورت زیر به دست می آوریم
اسلاید 5 :
پایداری جانبی
در ابتدا و انتهای ماهیچه و همچنین نقاط شکستگی بال فشاری باید مهار بندی وجود داشت باشد . ایبن نامه ( (AISC محدودیتهای زیر را برای مهاربندی درنظر می گیرد . باریک شدن ماهیچه باید طوری باشد که تنش خمشی در بار گذاری نهایی با مدول مقطعZ تقریبا برابر مقدار جاری شدن (бY) در دو انتها ، درمقاطع (1) و (2) گردد . بنابراین برای چنین شرطی حداکثر طول مهار بندی نشده باید
اسلاید 6 :
اگر تنش خمشی در یک سر در صورتی که از مدول پلاستیک Z استفاده کنیم در حدود бyباشد و در سر دیگر در حالتی که از مدول الاستیک S استفاده کنیم و کمتر از бy باشد در این حالت طول مهار بندی نشده Lh به صورت زیر محدود میگردد
اسلاید 7 :
سخت کننده قطری
ماهیچه های خطی دارای سطح جان بزرگتری در ناحیه خم زانویی اند . این ناحیه در خطر کمانش قرار داشته و
باید به وسیله سخت کننده های قطری تقویت گردد .سطح مورد نیاز این سخت کننده ها براساس نیروی قطری موجود درجان زانویی پیدا می شود . البته نیروی قطری باید بزرگترین دو مقدار زیر باشد
الف . نیروی قطری حاصل از نیروی کششی بالهای خارجی در نقطه C
ب _ نیروی قطری حاصل از نیروی فشاری بالهای داخلی درنقطهA
1_ براساس نیروی کششی موجود در نقطه C
برای به دست اوردن نیروی فشاری قطری ، مجموعه مولفه افقی نیرو های بالهای خارجی را درنظر گرفته و مساوی صفر قرار می دهیم
.
اسلاید 8 :
ضخامت بال بالایی و جان عضو
ضخامت بال بالایی و جان ماهیچه حداقل باید مساوی ضخامت جان و بال تیر متصل شده به آن باشد . اگر تنش خمشی در2
бy M2/S< = 2бباشد در این صورت ضخامت بال بیرونی ماهیچه t نباید از ضخامت بال تیر متصل شده به آن tbکمتر گردد(آیین نامه AISC)
اسلاید 9 :
2.ضوابط طراحي اعضا با مقطع متغير مطابق آئين نامه AISC
اعضای دارای مقطع متغیر در قابهای صنعتی بایستی برای تحمل لنگر خمشی نیروی محوری و نیروی برشی محاسبه و طراحی شوند. هر چند در طراحی اعضای قاب خصوصأ تیرها» لنگرهای خمشی نقش تعیین کننده تری دارند ولی ابعاد اعضای دارای مقطع متغیر در قابها، در اثر عملکرد توام لنگر خمشی و نیروی محوری محاسبه می شوند. به عبارت دیگر برای طراحی اعضای قابهای صنعتی هر عضو به عنوان یک تیر ستون مدل و طراحی می شود.
در این بخش ضوابط آئین نامه AISCبرای طراحی تیر ستونهایی با مقطع I و با ابعاد بال یکنواخت و ارتفاع جان متغیر مورد بررسی قرار می گیرند. شایان ذکر است که مبحث دهم از مقر ارت ملی ساختمانی ایران در بردارنده ضوابط طراحی برای اعضا دارای مقطع متغیر نمی باشد.
اسلاید 10 :
2.ضوابط طراحي اعضا با مقطع متغير مطابق آئين نامه AISC
مبحث دهم از مقررات ملي ساختماني ايران در بردارنده ضوابط طراحي براي اعضاي داراي مقطع متغير نمي باشد.
براي اعمال ضوابط آئين نامه AISC براي يك عضو با مقطع متغيير بايستي شرايط زير در مورد آن مقطع برقرار باشد:
.1عضو بايستي داراي يك محور تقارن عمود بر صفحه خمش باشد. به عبارت ديگر محور ضعيف مقطع محور تقارن نيز باشد.
.2بالها بايستي داراي سطح مقطع مساوي و ثابت در طول عضو باشند.
.3 عمق مقطع در فاصله z از انتهاي كوچكتر عضو بايستي به صورت خطي و مطابق رابطه زير تغيير كند:
كه در آن
