ارائه یک روش ساده و مؤثر برای تحلیل کف‌ستون‌ها در برابر نیروی محوری و لنگر‌ خمشی دومحوره با رویکرد طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت (LRFD)

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد سازه، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.452060.3394
چکیده

نظر به اینکه از یک‌سو در کاربردهای عملی بسیاری از کف‌ستون‌ها به جهت اثرات دوطرفه زمین‌لرزه و نیروی باد ممکن است در معرض لنگر خمشی دومحوره قرار گیرند، از سوی‌دیگر در راهنمای طراحی کف‌ستون آیین‌‌نامة AISC امکان تحلیل دستی کف‌ستون‌ها تحت اثر نیروی محوری و لنگر خمشی دومحوره وجود ندارد، ازاین‌رو در این مقاله برای تحلیل کف‌ستون‌ها در برابر لنگر خمشی دومحوره از یک روش ساده و مؤثر و مبتنی بر اصول و مبانی به‌کاررفته در تحلیل کف‌ستون‌ها در برابر لنگر خمشی تک‌محوره استفاده شده است. براساس این روش ساده، برای تحلیل کف‌ستون‌ها در برابر لنگر خمشی دومحوره می‌توان براساس روابط ارائه‌شده در این مقاله آن را به کف‌ستون با لنگر خمشی تک‌محوره تبدیل کرد و سپس براساس اصول و مبانی به‌کاررفته برای تحلیل کف‌ستون‌ها در برابر لنگر خمشی تک‌محوره آن را تحلیل نمود. برای تعیین میزان خطای روش ارائه‌شده، از مدل‌سازی در نرم‌افزار آباکوس استفاده شده است. مدل‌سازی نمونه‌‌های موردبررسی در نرم‌افزار آباکوس به‌گونه‌ای انجام شده است که نتایج حاصل از روش اجزاءمحدود با نتایج به‌دست‌آمده از روابط راهنمای طراحی کف‌ستون آیین‌‌نامة AISC یکسان شود؛ تا از این طریق بتوان روش تقریبی ارائه‌شده در این تحقیق را برای حالت لنگر خمشی دومحوره نیز مورداستفاده قرار داد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد درصورتی‌که نسبت لنگر کوچک‌تر به لنگر بزرگ‌تر بین ۵ الی ۳۰ درصد باشد، نتایج روش ارائه‌شده نسبت به نتایج به‌دست‌آمده در نرم‌افزار آباکوس از انطباق بسیار خوبی برخوردار بوده و میزان اختلاف کمتر از 5 درصد است. درصورتی‌که نسبت لنگر کوچک‌تر به لنگر بزرگ‌تر بیش از ۳۰ درصد باشد، میزان اختلاف روش ارائه‌شده نسبت به نتایج به‌دست‌آمده در نرم‌افزار آباکوس بیش از 5 درصد خواهد بود؛ بااین‌وجود همچنان محافظه‌کارانه است.