ارزیابی اثر متقابل نیروی برشی و لنگر خمشی در تیر- ورق های با جان موجدار

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

doi
10.22034/ceej.2024.58225.2284
چکیده

تیر- ورق ­ها جزو عناصر باربر اصلی سازه­ های بزرگی نظیر پل­ ها می ­باشند که به­ جهت نوع کاربردشان باید ویژگی­ های هندسی و فیزیکی لازم را از لحاظ سختی و عدم کمانش احراز نمایند. در تیر- ورق­ های عادی، طراحی جان مسطح به­ همراه سخت­ کننده­ های افقی و قائم صورت می­ گیرد، اما امروزه مزایای طراحی با ورق موج­دار جان بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. تیر- ورق­ های با جان موج­دار با حذف سخت­ کننده­ های افقی و قائم و همچنین کاهش ضخامت جان، موجب کاهش چشمگیر وزن و اجرای ساده در سازه­ های ساختمانی و پل ­ها شده است. هدف از این مطالعه، مقایسه مقاومت تیر- ورق های با جان موج­دار و مسطح با درنظر گرفتن اثر اندرکنش نیروی برشی و لنگر خمشی به ­ازای انواع شکل جان خواهد بود. در ابتدای این پژوهش، رفتار تیر- ورق­ های موج­دار شامل رفتار برشی، خمشی و ترکیبی مورد مطالعه قرار گرفته، پس از آن جهت صحت­ سنجی مدل ­های عددی، از مدل آزمایشگاهی Driver و همکاران (2006) استفاده شده است. در این مقاله، 12 نمونه تیر- ورق با جان ساده، 7 و 8 ای، ذوزنقه­ ای، مثلثی، سینوسی تحت بارگذاری گسترده با استفاده از نرم ­افزار المان محدود ABAQUS مدل­سازی شده، سپس با مقایسه مقاومت آن­ها بهترین شکل موج جان ارائه می­ شود. همچنین مقاومت این نوع از تیر- ورق­ ها به ­صورت یک­ دهانه و دودهانه مورد بررسی قرار گرفته شده است. در مطالعه اخیر، حجم فولاد مصرفی در تمام نمونه ­ها ثابت و نوع اعوجاج، فاصله اعوجاج و ضخامت جان تیر- ورق ­ها متغیر می ­باشند که با مطالعه و بررسی تمامی مدل­ های عددی، بهینه­ ترین حالت از بین آن­ها ارائه خواهد شد. تحلیل و بررسی نمونه ­ها نشان داد که موج­دار کردن جان تیر- ورق ­ها، مقاومت آن­ها را به­ طور محسوسی افزایش داده، همچنین متغیرهای موج و زاویه چین تأثیر بسیار زیادی بر روی عملکرد تیر- ورق­ های با جان موج­دار داشته است.