فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

ایجاد بازشو در جان تیر یکی از امور متداول در سازه‌های فولادی می‌باشد. در حال حاضر برآورد مقاومت این نواحی بر اساس روابطی استوار می‌باشد که مبتنی بر اندرکنش خمش، برش و نیروی محوری در ناحیه مذکور است. با توجه به بررسی‌های به عمل آمده عملکرد این نواحی را می‌توان به صورت رفتار خرپایی جان تیر تحت نیروهای وارده توصیف نمود. بر همین اساس، هدف تحقیق حاضر توسعه یک مدل خرپایی برای نواحی یاد شده از تیرها و ارائه روابط حاکم برای برآورد ظرفیت باربری آنها می‌باشد. بدین منظور، ابتدا هندسه و ابعاد خرپای مذکور شرح داده شده و ظرفیت برشی تیر در ناحیه با جان کاهش یافته بر حسب پارامترهای هندسی المان‌های قطری خرپا محاسبه شده است. برای بررسی دقت هندسه پیشنهادی، دو مدل المان محدود تیر با ابعاد مختلف بازشو در نرم افزار آباکوس تولید و با استفاده از بهینه‌سازی پارامترهای هندسی مجهول، ابعاد و هندسه المان‌های خرپایی مد نظر تعیین و با مقادیر تعیین شده توسط روابط پیشنهادی مقایسه شده است. طبق نتایج این مقایسه، هندسه پیشنهادی برای مدل خرپایی مطابقت مناسبی با نتایج حاصل از بهینه سازی هندسی توسط نرم‌افزار دارد. در ادامه، نمودارهای طراحی برای محاسبه ظرفیت برشی مقطع با جان کاهش یافته به صورت تابعی از مشخصات هندسی تیر و بازشوی جان ارائه شده و پیش‌بینی های حاصل با نتایج تحلیل مدل المان محدود مقایسه شده است. بر همین اساس و با مقایسه پیش‌بینی‌های روش پیشنهادی با نتایج حاصل از 120 نمونه المان محدود، میانگین قدر مطلق خطا برابر با 6% و انحراف از معیار آن برابر با 7/3 % تعیین گردید. علیرغم سادگی و سهولت کاربرد مدل پیشنهادی، می‌توان گفت که دقت آن در محدوده قابل قبولی قرار داشته و استفاده از آن برای برآورد ظرفیت برشی مقاطع با جان کاهش یافته قابل توصیه می‌باشد.