ضریب طول مؤثر ستون‌های مقطع متغیر در قاب‌های شیب‌دار تک‌دهانه‌ی آزاد در برابر حرکت جانبی و با تکیه‌گاه‌های مفصلی

Abstract

از مهم‌ترین پارامترهای طراحی ستون‌ها ضریب طول مؤثر آنها در کمانش است. برای ستون‌های با مقطع متغیر، در گذشته به‌دلیل در دست نبودن حل دقیق معادله‌ی دیفرانسیل تغییرشکل، ضریب طول مؤثر به‌صورت {ایرانیک تقریبی} و بااستفاده از روش‌های عددی تعیین می‌شد. در سال‌های اخیر، با معرفی نرم‌افزارهای توانای ریاضی، می‌توان معادله‌ی دیفرانسیل تغییرشکل را حل، و ضریب طول مؤثر آنها را به‌صورت {ایرانیک دقیق} یافت و میزان خطای روش‌های گذشته را بررسی کرد. در این نوشتار با برابر قراردادن «کار خارجی انجام‌شده روی سازه» با «انرژی ارتجاعی خمشی سازه» در اثر کمانش، بار بحرانی سازه و درنتیجه ضریب طول مؤثر ستون‌های آن به‌دست آمده است. سازه‌ی مورد نظر یک قاب شیب‌دار یک‌دهانه‌ی متقارن با مقطع متغیر )سوله( است که برای حالت آزاد در برابر حرکت جانبی و با تکیه‌گاه‌های مفصلی مورد بررسی قرار می‌گیرد. پس از تحلیل و به‌دست آمدن نمودارهای {ایرانیک دقیق} طراحی‌که استفاده از آنها {ایرانیک بسیار ساده‌تر} از نمودارهای آیین‌نامه‌ی AISC است، نتایج حاصله با کار دیگران (روش‌های تقریبی) مقایسه شده است.