طراحی دستی ستون های فولادی، حالات حدی کمانش خمشی و کمانش پیچشی

1. طراحی ستون فولادی

در این مجموعه از آموزش ها قصد داریم تا به مبحث طراحی ستون های فولادی بپردازیم. ابتدا حالات حدی طراحی ستون ها بررسی شده و معالات حاکم بر رفتار آن ها بیان می شود و سپس ضوابط طراحی آیین نامه ای مرتبط بررسی می شود. مقاطع رایج ستون ها، معرفی و بررسی شده و در انتها با مثال های متنوع طراحی دستی ستون ها آموزش داده می شود. 

ستون ها اعضای فشاری هستند که تحت فشار طراحی می شوند، البته ممکن است تحت اثر لنگر خمشی نیز قرار بگیرند. مقاطع رایج ستون ها عبارتند  از مقاطع IPB یا H  ، مقاطع BOX ، مقاطع دوبل I  شکل اتصال یافته با بست. 

حالات حدی حاکم بر طراحی ستون ها متشکل از حالات حدی کمانش و تسلیم هستند، که معمولا حالت حدی کمانش حاکم بر طراحی است.

انواع کمانش که ممکن است برای ستون رخ دهد عبارند از:

 کمانش خمشی،

 کمانش پیچشی،

کمانش خمشی-پیچشی،

کمانش موضعی. 

2. کمانش خمشی 

در کمانش خمشی نیروی محوری که ستون در آن دچار کمانش می شود تعیین می شود. بار بحرانی یا بار اویلر با توجه به معادله دیفرانسل حاکم بر رفتار اعضای خمشی بدست می آید و با تقسیم آن بر مساحت ستون تنش بحرانی یا تنش کمانش الاستیک که تابعی از لاغری عضو فشاری است، تعیین می شود. 

در ادامه آموزش مد های کمانش خمشی بیان شده و پدیده کمانش خمشی از نمودار تنش-لاغری توضیح داده می شود. این نمودار دارای دو محدوده ستون کوتاه و ستون بلند بوده که در محدوده ستون کوتاه تسلیم کنترل کننده بر طرح بوده و در محدوده ستون بلند کمانش کنترل کننده بر طرح است. با اغناء محدودیت های لاغری آیین نامه می بایست در محدوده ستون بلند که کمانش در آن محدوده کنترل کننده است، قرار  بگیریم.

ضریب طول موثر در  دو حالت ستون تک با شرایط مرزی متفاوت و همچنین حالت ستون استقرار یافته در قاب سازه ای که می تواند مهار شده (sway) و یا مهار نشده(nonsway) بیان می شود.

3. کمانش پیچشی

عدم رخداد خرابی ناشی از کمانش پیچشی در ستون های با مقطع فولادی می بایست کنترل شود. برای محاسبه مقاومت در برابر کمانش پیچشی نیاز به تعیین ثابت پیچشی J و ثابت تابیدگی Cw هستیم که روابط آن را برای مقاطع مختلف بیان می کنیم.

در تمامی موضوعات آموزش علاوه بر توضیحات تئوریک حاکم،  ضوابط طراحی مرتبط را نیز از مبحث دهم مقررات ملی ساختمان با عنوان طرح و اجرای ساختمان های فولادی توضیح داده شده و تفسیر می شوند. 

4. دپارتمان سازه سامانه کارگشا

متخصصین سازه سامانه کارگشا، در جلسات پیش رو مباحث مربوط به اتصالات پیچی و جوشی شامل  تعاریف و کاربرد، روش طراحی، ضوابط آیین نامه ای و مثالهای کاربردی را به شما عزیزان ارائه خواهند نمود.   

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.

•   مشاوره، طراحی، سبک سازی و کنترل محاسبات طراحی اسکلت فولادی، بتنی و فنداسیون. 
•  مشاوره و طراحی سقفهای کامپوزیت عرشه فولادی، دال های بتنی و سقف پس کشیده.
•  مشاوره و محاسبات نرم افزارهای المان محدودی و برنامه نویسی مباحث پژوهشی و صنعتی سازه و زلزله .

تهیه و نگارش: 

• هیچ دیدگاهی ثبت نشده است.