ارزیابی کمانشی سیلوهای استوانه ای فولادی تحت بار باد

Abstract

سیلوهای استوانه ­ای فولادی بدلیل ضخامت کم جداره، مستعد خرابی کمانشی هستند. در حالت خالی و یا وجود سطح پایینی از محتویات، سیلو­ها در معرض کمانش تحت بار باد قرار می­ گیرند. سیلوهای فولادی به دو شکل مرسوم ورق صاف و ورق موجدار دیده می ­شوند. به­ منظور افزایش ظرفیت باربری، ممکن است از سخت­ کننده ­های قائم و محیطی در طرح آن­ها استفاده گردد. مقاله حاضر به مطالعه عددی پایداری سه نمونه سیلوی ورق صاف فولادی، بدون سخت ­کننده، تحت بار باد می ­پردازد. سیلوهای مورد بررسی، دارای نسبت ابعادی (ارتفاع به قطر) متفاوت بوده و ضخامت جداره آن­ها در ارتفاع متغیر است. هر یک از سیلوها طبق روش پایداری پوسته ­ها، مطابق با آیین ­نامه اروپا و برای ذخیره­ سازی گندم طرح شده ­اند. بار باد نیز منطبق بر توزیع فشار توصیه شده در آیین­ نامه اروپا، در هر دو جهت ارتفاعی و پیرامونی بر سازه ­ها اعمال شده است. در جهت پیرامونی، آیین­ نامه دو توزیع فشار متفاوت، یکی در حالت سیلوی منفرد و دیگری برای سیلوی مستقر در گروه سیلوها ارائه می ­نماید. اثر هر دو توزیع فشار از طریق تحلیل­های خطی و غیرخطی ارزیابی شده است. همچنین، اثر وجود بازشو بر روی سقف سیلوها جهت تهویه، طبق اضافه فشار آیین­ نامه مورد ملاحظه قرار گرفته است. براین اساس، از سیلویی با سقف بسته در مقایسه با همان سیلو با سقف دارای بازشو و تحت بار باد آیین ­نامه اروپا، می­توان انتظار متوسط 40% مقاومت کمانشی بیشتر داشت. نتیجه اخیر در مورد سیلوی منفرد و هم سیلوی مستقر در گروه سیلوها برقرار است.