بخشی از مقاله
1. مقدمه
در این تحقیق آرایش سختکنندههاي لبهايهدر اعضاي فشاري سردنورد شده مورد بررسی قرار گرفته استگهبدین منظور مقاطع ناودانی شکل با سخت کنندههايهلبهايهدر بال مقطع در نظر گرفته شده و تأثیر این سختکنندهها در رفتار کمانشی مقطع فشاري بررسی شده استگهرفتار کمانشی سازههاي سردنورد شده با توجه به ضخامت کم آنها نسبت به سایر ابعاد داراي اهمیت میباشدگهو عملکرد بسیاري از آنها متأثر از کمانش مقطع میباشدگهدر سالهاي اخیر کارهاي بسیاري در این زمینه صورت پذیرفته و محققان بسیاري به بررسی رفتار کمانشی این نوع سازهها پرداختهاندگهاز آن جمله به کارهاي آقایان - Schafer and Pekoz, 1998 - ههگاهمیتوان اشاره نمودگهایشان با در نظر گرفتن کمانش سازه هاي سردنورد شده موفق شدند روشی جدید در طراحی سازههاي سردنورد شده با عنوان طراحی مستقیم مقاومتی ابداع نمایندگهاین روش طراحی، پیچیدگی هاي روشهاي قبلی را برطرف نمود و موجب راحتی در طراحی گردیدگهدر این روش مقادیر حداقل براي مودهاي کمانش موضعی، اعوجاجی و کلی اولري از روي نمودار نیرو آههنیم موج کمانش که در شکل گهنشان داده شده است مورد توجه قرار گرفته استگهو با در دست داشتن نیروهاي مربوط به این کمانشها اقدام به طراحی سازه می-شودگه - - Hancock, 1985ههچاهنیز با هدر نظر گرفتن مقاطع سرد نورد شده به شکل ناودانی با سختکنندههاي لبهاي به بررسی رفتار کمانشی موضعی، اعوجاجی و کلی سازهها اقدام نموده استگهدر این تحقیق کمانش اعوجاجی تعیینکنندهترین مود کمانشی براي طراحی مقاطع موردنظر بوده استگهآنها با انجام آزمایشهایی موفق شدند کمانش اعوجاجی را براي سازههاي مورد بررسی بدست آورندگهو با ارائه راهکاري مناسب و با تشکیل مقاطع با ابعاد خاص توانستند کمانش اعوجاجی سازه را تا حد ارتجاعی مصالح تنظیم کنند و بدین طریق کمانش کلی سازه کمی قبل از بروز کمانش اعوجاجی بدست آمدگهاین نتایج در آئیننامه سازههاي سردنورد شده استرالیا ثبت شده استگهاین محققین سپس به مطالعه کمانش اعوجاجی در مقاطع ناودانی شکل پرداختهاند
آقایان - Narayanan and Mahendran, 2003 - ههخاهبا در نظر گرفتن مقاطع ابتکاري متنوع پیچیدهتر از مطالعات قبلی و با در نظر گرفتن سخت-کنندههاي میانی اقدام به بررسی رفتار کمانش اعوجاجی مقاطع نمودهاندگههمه این مقاطع در اثر کمانش اعوجاجی با مقاومت پس کمانشی خیلی کم خراب شدهاندگهدر این تحقیق نقص هندسی و تنش پسماند نیز در تحلیل مدنظر قرار گرفته استگهنتایج آزمایشگاهیهو تحلیلی بخوبی با هم همخوانی داشتهاندگههمچنین تنش اعوجاجی معمولا در بال سطح مقطعهاي داراي سختکنندههاي لبهاي براي جلوگیري از حرکت قائم بر صفحه ایجاد میشوندگه آقایان - Timothee and Savoyat, 2012 - ههلااهبا در نظر گرفتن مقطع ناودانی با انحناء متغییر و آزاديهمقاطع براي تغییر شکل به بررسی رفتار بهینه این مقاطع اقدام نمودهاند در این تحقیق بسته به نوع بارگذاري و چگونگی تکیه گاه ها و سایر موارد نتایج گوناگونی براي شکل مقطع حاصل گردیده استگهدر این تحقیق مقاطع تحت تاثیر نیروي فشاري مورد بررسی قرارگرفته استگهنوع و شکل حاصل از این تحقیق نیز داراي شکل خاص میباشد که قابلیت اجراي صنعتی و انبوه را دارا نمیباشد فلذا انجام مطالعات براي دستیابی به یک اجراي صنعتی میتواند در مطالعات بعدي لحاظ گرددگهدر این تحقیق نتایج نشان میدهد که بهترین حالت مربوط به روشی میباشد که کمانش اعوجاجی و کلی ستون در یک محدوده اتفاق میافتندگ هآقایان - Zhang and Young, 2012 - ههنا در این تحقیق ستون هاي Iهشکل جان باز با سخت کنندههاي لبه و جان پروفیل مورد بررسی قرار گرفته استگه در این تحقیق با در نظر گرفتن مقطع زیگما شکل از ورق فولادي با روکش روي داراي مقاومت بالا به صورت تکی و یا به شکل جفت که به صورت پشت به پشت با پیچهاي خودرو به هم وصل شده و تشکیل یک مقطع Iهبا جان باز را دادهاند به بررسی رفتار کمانشی موضعی، اعوجاجی، اعوجاجی پیچشی و کلی مقطع نمودهاندگهآقایان - Haidarali and Nethercot, 2012 - ههماههبا در نظر گرفتن تیرهاي با مقطع zهشکل با سختکنندههاي لبه و میانی به بررسی رفتار تیرهاي سردنورد شده پرداخته اندگهدر این تحقیق با در نظر گرفتن اکثریت مشخصات المان تیر به شکل ثابت با در نظر گرفتن متغیرهاي نسبت بعد به ضخامت لبه و محل و عمق سختکننده میانی ایجاد شده رفتار تیرها مورد بررسی قرار گرفته استگهدر این تحقیق نتایج حاصله نشان می دهد که با افزایش طول سختکننده هاي لبه فقط تا حد مشخصی تغییرات محسوسی در مقاومت مقطع ایجاد میگردد و از این حد به بعد با افزایش طول سخت کننده لبه تغییر آنچنانی در جهت بهبود مشخصات مقطع ایجاد نمیگردد
با توجه به مطالعات صورت پذیرفته در سالهاي قبل که بخشی از آن در پیشینه تحقیق ذکر گردید کلیه مطالعات صورت پذیرفته به شکل موردي و با در نظرگرفتن یک مقطع خاص و نحوه ساخت مربوطه مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج آزمایشگاهی و مدلسازي نرم افزاري حاصله با روشهاي طراحی بویژه روش جدید طراحی مستقیم مقاومتی مورد مقایسه قرار گرفته است و راهکارهاي مورد نظر براي بهبود استفاده از سازه هاي سردنورد شده پیشنهاد گردیده استگهدر ضمن اکثر این تحقیقات بر اساس مدلهاي آزمایشگاهی و نه صنعتی و قابل اجرا صورت پذیرفته است و حتی خود محققین نیز بر این باورند که ادامه تحقیقات براي دستیابی به یک دسته مقاطع و روش طراحی قابل اجرا در صنعت ضروري به نظر میرسدگهاز این رو در این تحقیق سعی بر آن خواهد بود که با بررسی آرایش سخت کنندههاي بال و جان در مقطع نحوه عملکرد سازه مورد بررسی قرار گرفته شود و با ارایه مقاطع با اشکال مناسب صنعتی نسبت به بهبود فرآیند طراحی اقدام و راهکار مناسبی براي آن به دست آیدگهدر این تحقیق نوع و نحوه عملکرد سختکنندههاي ایجاد شده و تأثیر میزان افزایش کارایی مقطع با تعداد سختکنندهها مورد بررسی قرار گرفته است و تأثیر وجود سختکنندهها و نحوه خم آنها به داخل یا خارج مقطع بررسی شده است
2. روش تحقیق
در این تحقیق چهارهدسته مقطع ناودانی در نظر گرفته شده است کههدر شکل چهنشانهداده شده استگهمقطع ناودانی با طگهسانت ارتفاع و خهسانت عرض بال با سختکنندههاي لبهايهبا شعاع خم ثابت خهمیلیمترهداراي زاویه هاي خم صفر تا طمگهدرجه در نظر گرفته شدهاندگهو مقاطع ناودانی با لاهسانت ارتفاع و خهسانت عرض بال با سختکنندههاي لبهايهبا شعاع خم متغییر از صفر تا خهمیلیمترهداراي زاویه هاي خم صفر تا طمگهدرجه در نظر گرفته شدهاندگهدر کل تعداد عخهمقطع در این تحقیقهدر نظر گرفته شدهاند
در اینهپژوهش مقاطع مورد مطالعه با استفاده از روش نوارهاي محدودقهتحلیل و نیروهاي داخلی به دست آمده استگهبدین منظور براي تحلیل از نرم افزار 2CUFSMهاستفاده شده استگهدر این فرآیند روش طراحی مستقیم مقاومتی3 مورد استفاده قرار گرفته استگهبا استفاده از نرم افزار یاد شدههمقادیر حداقل نیروي محوري براي کمانش موضعی و اعوجاجی مقاطع مورد مطالعه بدست آمده استگهاین مقادیر در اشکال نهالی خهبطور نمونه براي مقاطع دستههاول با ارتفاع طگهسانت نشان داده شده استگهو در اشکال لاهالی مههبراي مقاطع با ارتفاع لاهسانت به ترسیم گردیده است
