روش طراحی اتصال ساده نشسته با نبشی نشیمن

طراحی اتصال ساده نشسته

1. مقدمه:(Introduction)

در جلسات قبل انواع وسائل اتصال شامل جوش و پیچ، روند طراحی آنها و مثال های کاربردی این طراحی ها را  را بررسی کردیم. حال قصد داریم تا از این وسائل اتصال برای طراحی اتصالات ساده و اتصالات گیردار تیر به ستون و تیر به تیر استفاده کنیم. 

در این جلسه و جلسات آتی انواع اتصالات ساده روند طراحی و مثال های کاربردی طراحی این اتصالات ساده رایج در سازه های فولادی را بررسی کنیم. 

سه نوع از اتصالات ساده تحت بررسی شامل ایتم های زیر می شوند:

1. اتصال نشسته ساده.
2. اتصال نشته تقویت شده.
3. اتصال ساده با نبشی جان.

هدف ما از طراحی اتصالات ساده باربری برشی بوده و لنگر انتهایی تیر در این اتصالات انتقال نمی یابد. اما بار برشی اعمالی به اتصال به دلیل خروج از مرکزیت اتصال منجر به ایجاد لنگر خمشی یا لنگر پیچشی شده و اتصال علاوه بر برش می بایست بر حسب هندسه خود، تحت لنگر خمشی و یا لنگر پیچشی نیز طراحی  شود. 

اولین اتصال ساده مورد بررسی اتصال نشسته است که از دو نوع ساده و تقویت شده، تشکیل شده است.  در نوع ساده آن از نبشی تحتانی به همراه نبشی فوقانی در بالا و پایین تیر استفاده می شود، اما نوع تقویتی آن علاوه بر نبشی ها دارای ورق های سخت کننده(استیفنر) نیز می باشد که هنگامی که شدت بار برشی بیشتر باشد از نوع تقویتی استفاده می گردد. 

2. روش طراحی اتصال ساده نشسته (Design Procedure) 

در این اتصال نبشی نشیمن در زیر تیر قرار داده شده که وظیفه آن تحمل بار برشی انتقال یافته از تیر می باشد. این نبشی دارای یک منطقه بحرانی بوده که طراحی خود نبشی بر اساس نیروهای اعمالی به تراز افقی این منطقه انجام می شود. برای تعیین محل این تراز، ابتدا می بایست خروج از مرکزیت بار برشی را نسبت به ستون که از مجموع مقادیر عقب نشینی(set back) تیر از ستون و نصف طول اتکا بار متمرکز(N or Lb) بدست می آید، تعیین نمود. سپس این مقدار را از مجموع مقادیر ضخامت نبشی نشیمن و شعاع گرد شدگی نبشی کم می کنیم تا خروج از مرکزیت بار برشی را نسبت به محل مقطع بحرانی بدست بیاوریم.

در ادامه ممان نهایی در مقطع بحرانی را از حاصلضرب مقادیر بار برشی در خروج از مرکزیت این بار تا مقطع بحرانی بدست بدست می آوریم. حال ممان نهایی را برابر با مقاومت خمشی نبشی در حالت حدی تسلیم که از روابط مبحث دهم تعیین می شود،  قرار می دهیم. 

مطابق با درسنامه طراحی  تیر ها در برابر بار متمرکز،  در مقررات مبحث دهم الزاماتی برای طراحی اعضا تحت بار متمرکز در نظر گرفته شده است. از این الزامات دو مورد شامل، تسلیم موضعی جان در مقابل نیروی متمرکز فشاری (local web yielding)، لهیدگی جان در مقابل نیروی متمرکز فشاری(web crippling)  می بایست بررسی شود. تا بتوان طول اتکا بار متمرکز (N or Lb) را تعیین نمود. 

دقت شود که مقطع بحرانی هنگامی در نظر گرفته می شود که بناست تا خود مقطع نبشی اتصال را طراحی کنیم و ببینیم چه مقدار لنگری در مقطع بحرانی به نبشی اتصال وارد می شود، تا مطابق با روابط تعادل استاتیکی گفته شده لنگر پلاستیک مورد نیاز تعیین شده و نبشی بهینه طراحی شود.  

اما برای طراحی اتصال نبشی نشیمن به ستون نیاز به در نظر گرفتن مقطع بحرانی نبوده و پرواضح است که برای تعیین لنگر اعمالی به این اتصال می بایست از خروج از مرکزیت بار برشی، نسبت به لبه ستون به همراه اثر بار برشی اعمالی استفاده کنیم.

  و در ادامه نیز به سهولت با استفاده از آموزش های  مثال طراحی اتصال پیچی تحت ترکیب بار برشی و لنگر خمشی و یا مثال طراحی اتصال جوشی تحت ترکیب بار برشی و لنگر خمشی، مرتبط با این اتصال که می تواند با استفاده از پیچ و یا جوش برقرار گردد، طراحی انجام می شود.

3. خلاصه(summary)

در این جلسه که اولین جلسه از مجموعه جلسات مربوط به آموزش اتصالات ساده(مفصلی) تیر به ستون می باشد، ابتدا کمی در مورد اتصالات ساده وتفاوت آنها با اتصالات گیردار صحبت شد و در ادامه انواع این اتصالات به طور خلاصه معرفی گردید و نیز روش طراحی یکی از پرکاربردترین آنها یعنی اتصال نشسته ساده با نبشی نشیمن تدریس شد و در این راستا ابتدا چگونگی تشخیص ابعاد نبشی نشیمن و سپس چگونگی طراحی اتصال آن به بال ستونو نحوه اتصال نبشی به تیر مطرح گردید.

4. دپارتمان سازه سامانه کارگشا

متخصصین  سازه سامانه کارگشا، در جلسه آتی برای ادراک مفهومی و کاربردی درس این جلسه، مثالی از این طراحی را به شما عزیزان ارائه خواهند نمود. 

مدت زمان این محصول ویدئویی آموزشی 14 دقیقه بوده و شامل تصاویر، روابط محاسباتی، توضیحات و تفاسیر آیین نامه‌ای عنوان محصول می باشد. 

برای بهره مندی از خدمات محاسبات طراحی سازه به شرح لیست زیر، در خواست خود را در لینک مشاوره فنی و مهندسی  سازه ثبت نمایید.

• هیچ دیدگاهی ثبت نشده است.