ارائه مدلی برای افزایش فاصله و کاهش ابعاد سخت‌کننده‌های تیرپیوند قوطی شکل قاب‌های مهاربندی شده برون‌محور

Abstract

- تیرهای پیوند با مقطع عرضی قوطی در قاب­های مهاربندی شده برون­محور به دلیل دارا بودن پایداری پیچشی ذاتی برخلاف تیر­های پیوند I شکل، نیاز به مهارجانبی ندارند و کمانش پیچشی جانبی در آن­ها کمتر رخ می­دهند. با این وجود مقاطع عرضی I شکل، به دلیل حاکم بودن شرایط مرزی گیردار در تمام وجوه ورق جان نسبت به ورق جان مقاطع عرضی قوطی که داری شرایط مرزی ساده هستند، دارای مزیت می­باشند. در این تحقیق، تیرهای پیوند با مقاطع عرضی قوطی و I شکل مختلف در محدوده غیرالاستیک مورد بررسی قرار گرفته­اند و سعی شده است که با تغییر در نحوه آرایش سخت­کننده­های تیر­پیوند قوطی شکل، افزایش فواصل و کاهش ابعاد آن­ها حاصل شود. برای انجام مطالعات عددی از نرم­افزار اجزاء محدود و پروتکل بارگذاری AISC 2005 استفاده شده است. بررسی عددی مدل­های مختلف تیرپیوند نشان می­دهد که چنانچه تیرهای پیوند I شکل و قوطی دارای مشخصات هندسی یکسان باشند تیرهای پیوند I شکل به دلیل عملکرد بهتر ورق جان، از ظرفیت دوران بالاتری برخوردار هستند که این افزایش ظرفیت در حدود دو برابر می­باشد. همچنین بررسی­­ نتایج نشان می­دهد که آرایش جدید سخت­کننده­های تیرپیوند قوطی، باعث افزایش فواصل آن­ها در حدود 30% و کاهش ابعاد آن­ها در حدود 15% شده به گونه­ای که بر ظرفیت زاویه دوران نیز تأثیر نامطلوبی نمی­گذارد. همچنین بررسی­ها نشان می­دهند که ابعاد سخت­کننده­ها در صورت ارضاء مساحت و ممان­اینرسی مورد نیاز تأثیری روی ظرفیت زاویه دوران ندارند.