بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله به بررسی تاثیر نیروی محوری بر رفتار ستون I-BOX در نرم افرار آباکوس و با استفاده از روش اجزاء محدود پرداخته شده است با فرض اینکه برای ستون های دو سر گیردار که رفتار دو انحنایی دارند، انجام شده است در این راستا به تعداد 12 نمونه ستون I-BOX با ترازهای متفاوت نیروی محوری که تحت اثر بارهای چرخه ای قرار گرفته اند ساخته شده و نتایج آن ها مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج نشان داده است که نیروی محوری می تواند ناثیر بسزایی بر رفتار ستون داشته باشد به طوری که با افزایش نیروی محوری میزان چرخش غیر الاستیک ستون کاهش می یابد.
کلمات کلیدی : بارهای چرخه ای، نیروی محوری ستون، ستون I_BOX، چرخش غیر الاستیک ستون
.1 مقدمه
درحال حاضر معمولترین مقاطع جهت طراحی ستون ها، مقاطع باکس و بال پهن می باشد اما این ستون ها دارای معایبی نیز می باشند. در ستون های باکس جهت تامین گیرداری باید از ورق های پیوستگی داخل ستون استفاده شود که این مسئله از لحاظ اجرایی همواره با مشکلات زیادی روبه رو بوده است. از آن طرف ستون های بال پهن هم دارای مقاومت پیچشی پایین تری بوده و همچنین ظرفیت خمشی آن ها حول محور ضعیفشان، کم می باشد. یکی از راه حل های مناسب جهت رفع این مشکلات استفاده از ستون های I_BOX که تشکیل شده از - یک هسته I شکل و دو ورق جانبی - هستند، می باشد که این امر باعث جلب توجه طراحان شده و آن ها را به سمت طراحی این ستونها سوق داده است. مجموعه اتصالات صورت گرفته تیر و ستون را تحت اثر بارهای محوری و تغییر مکان چرخه ای قرار داده است.
-2 مطالعات پارامتریک
در این مقاله مطالعات پارامتریک با در نظر گرفتن 2 پارامتر زیر لحاظ شده است.
- 1-2 مقطع ستون
با در نظر گرفتن 2 مقطع W24 و W21 در این مقاله به بررسی تاثیر نیروی محوری بر رفتار ستون I-BOX پرداخته شده است لازم به ذکر است که ضرایب لاغری بال و جان هسته I شکل و ضریب لاغری ورق های کناری ثابت بوده است.
-2-2 نیروی محوری
از آنجایی که بار اعمال شده بر روی ستون برگرفته از میزان نیروی محوری به حداکثر ظرفیت باربری ستون - Pr/Pc - می باشد لذا طبق جدول 1 ترازهای مختلف نیروی محوری به حداکثر ظرفیت باربری ستون نشان داده شده است.
-3-2 صحت سنجی
از آنجایی که ستونهای I-Box از ترکیب مقاطع I شکل و Box شکل، تشکیل شده اند به همین منظور جهت صحت سنجی دو ستون I شکل از مرجع [4] و Box شکل ا ز مرجع [5] را، با توجه به تئوری اجزاء محدود در نرم افزار آباکوس مدل سازی شده و منحنی های ممان -دوران آنها مورد بررسی قرار گرفته است. شکل -2 الف ستون باکس S3301 کوراتا و شکل -2 ب ستون I شکل W14x132 نول و یوانگ را نشان می دهد.
شکل -2 الف ستون S3301 شکل کوراتا -2 الف ستون W14x132 نول و یوانگ
-3-2الف- نمایش منحنی ممان -دوران ستون باکس
ستون باکس شکل S3301 که تحت تست آزمایشگاهی در مرجع [4] قرار گرفته و منحنی ممان-دوران آن در شکل -3 الف نشان داده شده است جهت صحت سنجی در نرم افزار آباکوس مدل سازی و تحت بار چرخه ای قرار گرفته شده،و منحنی ممان - دوران آن بعد از آنالیز در نرم افزار آباکوس در شکل -3 ب نشان داده شده است همانطور که در شکل مشاهده می شود تطبیق بسیار خوبی اعم از سختی اولیه، چرخش نهایی، مقاومت ماندگار، افت مقاومت و غیره دارد.
