الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۱۳
کد مقاله
CVL13
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
تاثیر فاصله اتصال و کمانش خمشی- پیچشی بر مقاومت متراکم دو زاویه‌ای
نام انگلیسی
Effect of Connector Spacing and Flexural-torsional Buckling on Double-angle Compressive Strength
تعداد صفحه به فارسی
۲۴
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۰
کلمات کلیدی به فارسی
کلمات کلیدی به انگلیسی
مرجع به فارسی
مرکز تحقیقات و تکنولوژی الینویز AISC، ایالات متحده
مرجع به انگلیسی
Technology and Research, AISC, Chicago, Illinois
کشور
ایالات متحده
تاثیر فاصله اتصال و کمانش خمشی- پیچشی بر مقاومت متراکم دو زاویه‌ای
خلاصه
قانون طراحی فاکتور بار و مقاومت AISC سال ۱۹۸۶ (LRFD) برای ساختمانهای با ساختار فولادی دربردارنده قواعدی جدیدی است که بر روی طراحی اجزای ساخته شده‌ای که اشکال حلقوی یا استوانه‌ای شکل دارند تاثیر می‌گذارد. این قواعد بر مبنای مطالعات اخیر موکد آن است که فاصله‌گذاری اتصالات دارای تاثیر مستقیمی بر استحکام و مقاومت آن دسته از اجزای ساخته شده‌ای می‌باشد که دارای کمانش خارج از سطح بوده و بدینوسیله اجزا یا عناصر واحد را از هم جدا می‌سازد. بطور مثال، محورهای Y-Y دو زاویه پشت به پشت (شکل ۱). نتایج تستهای مختلف، اطلاعات لازم را به منظور توسعه یک فرمول جهت نسبت رعنایی “تغییر یافته یا اصلاح شده”، ، فراهم نموده‌اند. کاربرد ، همانگونه که در اولین نگارش کتابچه طراحی فاکتورهای بار و مقاومت ساختمانهای فولادی نشان داده شده است، بصورت مستقیم می‌باشد. در این مبحث طراحیهای جدید به منظور کمک در جهت تعیین تعداد اتصالات و قدرت طراحی وابسته بدانها برای زوایای دوبل در اختیار خوانندگان گذاشته شده است. بعلاوه، مشخصات LRFD شامل فرمولی برای کمانش خمشی – پیچشی می‌باشد که برای تعیین قدرت طراحی نهایی بکار گرفته میشود.
سوابق
مشخصات LRFD که برای ضریب رعنایی اصلاح شده طراحی شده است از طریق تحقیقات اخیر بوسیله زندونینی توسعه یافته و از طریق مطالعات انجام شده بوسیله آستانه، گوئل و هانسون و لیبوو مورد تایید قرار گرفته است. مطالعه نتایج حاصله از این تحقیقات در بخش مرجع ۵ ذکر شده و در اینجا خلاصه و نتیجه‌گیری این موارد عرضه میشود:
زندونینی نسبت به انجام دو سری از تستهای تراکم بر روی پایه‌های ساخته شده، که شامل دو کانال پشت به پشت همراه با جوشهای میانی یا صفحات لقمه پیچ‌شده کاملا- سفت بود، اقدام نمود (شکل ۲ و ۳). کلیه اتصالات انتهایی با استفاده از پیچهای کاملا سفت شده برقرار و محکم شده بود. نتایج این تست که در جداول الف و ب خلاصه شده است با پیش‌بینیهای تئوریکی شورای تحقیقات پایداری ساختاری (SSRC) مقایسه گردید.
نتایج گونه‌های پیچ‌شده بصورت محکم در جدول ب ارائه شده است. دوباره، نسبت نتایج تست به پیش‌بینیها در ستون ۱۱ عرضه شده است. در این مورد، انعطاف پذیری افزایش یافته که برآیند لغزش یا شیب اتصالات پیچ‌شده می‌باشد باعث ایجاد نسبت به کمی ۷۴/۰ گردیده است. بهمین دلیل، فرمول اروپایی زیر برای کلیه مقادیر مورد استفاده قرار می‌گیرد،
از تحقیقات زندونینی می‌توان نتیجه گرفت که یک کاهش در مقاومت ستونی بر مبنای نسبت رعنایی اصلاح شده ممکن است برای کانالهای پشت به پشت مورد نیاز باشد. برای میان‌اتصالات جوشکاری شده نسبت رعنایی تغییریافته از معادله ۱ تعیین میشود. این معادله همچنین برای پیچهای کاملا سفت شده، همانگونه که برای اتصالات بحرانی- لغزشی یا اتصالات حساس به لغزش مورد نیاز است، بکار برده میشود. معادله ۳ برای میان‌اتصالات پیچ‌شده بصورت سفت بکار می‌رود.
آزمایشات آستانه، گوئل و هانسون
هدف این مطالعه بررسی رفتار سیکلی پایه‌ها یا مهارهای دو زاویه‌ای است. با این وجود، اولین سیکل بار، اطلاعات با اهمیتی را برای کنترل اعتبار معادلات رعنایی اصلاح شده، که در بخش مشخصات LRFD برای اجزای ساخته شده معرفی شد، بهمراه دارد.
این آزمایشات بر روی زوایای دوبل با حالت پیچ‌شدگی سخت، پیچ‌شدگی کاملا سخت و اتصالات جوشکاری شده اجرا شد.
جدول ج نتایج تست وابسته را همراه با مقایسه با پیش‌بینیهای LRFD برای قدرت ستونی پایه را ارائه مینماید. بکارگیری معادلات مناسب برای نتایج این تست، نشان دهنده یک درجه محافظه‌کارانه کاملا یکنواخت می‌باشد. شکل ۶ نشان دهنده بروز تغییر بواسطه تعدیل رعنایی اصلاح شده می‌باشد.
تاثیر فاصله اتصال و کمانش خمشی- پیچشی بر مقاومت متراکم دو زاویه‌ای
آنالیز لیبوو
در این مقاله، لیبوو مقاومت حقیقی مهیا شده، به هنگامی که تنها یک میان‌اتصال در ستونهای ساخته شده بکار گرفته شده است، بر اساس این قاعده که نسبت رعنایی موضعی نمی‌تواند بیش از نسبت رعنایی کلی باشد، را زیر سوال می‌برد. در این قضیه، نتایج آنالیز ارتجاعی یا الاستیکی جهت تحصیل بار کمانش اولیه نشان داد که مقاومت کمانش انتگرال ممکن است بعنوان نماد دقیق مقاومت حقیقی موجود نباشد. با استفاده از فرمولاسیون لیبوو، بررسی مقایسه‌ای اجزای دو زاویه‌ای تنها نیازمند یک اتصال میانی است، معرف روش LRFD با می‌باشد که باعث ایجاد مقادیر مقاومت سازگار با مقادیر لیبوو میشود.
تدارکات مشخصات
مباحثات فوق‌الذکر در خصوص اطلاعات تست اخیر نشان دهنده آن است که استفاده از نسبت رعنایی اصلاح شده برای اجزای ساخته شده، که در آن اجزای منحصربفرد یا واحد در تماس مداوم و پیوسته نیستند، می‌تواند مناسب باشد. در صورتی که مدل کمانش شامل دفرمه سازی نسبی بین دو عضو باشد، یعنی کمانش محور Y-Y، نسبت رعنایی اصلاح شده می‌بایست در تعیین مقاومت متراکم بکار گرفته شود. فرمولها برای بشرح ذیل خلاصه شده است.
برای اتصالات پیچ‌شده سفت:
= رعنایی ستون عضو ساخته شده که عملکردی همچون یک واحد را دارد.
= رعنایی بزرگترین ستون از اجزای منفرد یا منحصربفرد
= رعنایی ستون اصلاح شده عضو یا جزء ساخته شده
= فاصله بین اتصالات
= شعاع حداقل گردش اجزای منفرد یا منحصربفرد
تاثیر فاصله اتصال و کمانش خمشی- پیچشی بر مقاومت متراکم دو زاویه‌ای
رعنایی اصلاح شده در یک فرمول مقاومت مناسب را جایگزین می‌کند.
LRFD دو مد کمانش ممکن را برای زوایای دوبل ارائه می‌دهد: نوع کمانش محور خمشی X-Xو نوع کمانش محور خمشی- پیچشی Y-Y. نوع کمانش محور خمشی X-Xرا در ابتدا در نظر بگیرید، زاویه‌ها موازی یکدیگر حرکت کرده، بگونه‌ای که تعداد اتصالات مرتبط با مقاومت طراحی نمی‌باشد. تنها معیاری که بر تعداد اتصالات تاثیر می‌گذارد آن است که رعنایی موضعی نباید بیش از رعنایی کلی یا سراسری شود. مقاومت طرح متراکم را می‌توان بر اساس بخش E2 یا ضمیمه B5.3 محاسبه نمود. مقاومت طرح می‌باشد، جائیکه برابر با ۸۵/۰ و محصول و خواهد بود. با استفاده از فرمولهای جامع ضمیمه B5.3 تنش بحرانی بصورت زیر می‌باشد:
مقدار ضریب کاهش منحصربفرد ضمیمه B5.3 می‌باشد و تنها در صورتی شامل میشود که عناصر تراکم رعنایی حضور داشته باشند. برای زوایای دوبل، این امر به معنای یک زوایه فراتر از می‌باشد. فرمول برابر با ضربدر می‌باشد، جائیکه برای اعضای با عناصر غیرسفت بوده و بشرح زیر محاسبه میشود:
این فرمولها همگی برای زوایای دوبل کمانش محور X-X کاربرد دارند. برای کمانش محور Y-Y، می‌بایست تاثیرات کمانش خمشی- پیچشی را شامل نمود.
دخول حالات حدی کمانش خمشی- پیچشی و کمانش خمشی در طراحی ستونی یکی از مباحث جدید در LRFD می‌باشد. معمولا این حالتهای کمانشی دارای اهمیت چندانی در طراحی ستونهای قرینه دوبل نورد گرم نمی‌باشند. برای اشکال نامتقارن یا دارای قرینه واحد نظیر زوایای دوبل، روال کمانش خمشی- پیچشی می‌تواند حیاتی و مهم باشد. ضمیمه E3 فرمولهای کاربردی در این زمینه را بیان می‌دارد. بطور کلی، ضمیمه B5.3 (یا بخش E2) و ضمیمه E3 را می‌بایست برای کمانش محور Y-Y، با استفاده از نسبت رعنایی اصلاح شده، کنترل و بررسی نمود. برای زوایای دوبل، مرکز برش و شبه مرکز یا مرکز ثقل بصورت همزمان نمی‌باشند. از اینرو، خمش حول محور Y-Y معمولا با پیچیدگی یا تاب برداشتگی مواجه میشود. از اینرو، حالت حدی کمانش خمشی- پیچشی می‌باشد. فرمولهای کاربردی از ضمیمه E3 عبارتند از:
این فرمولها مشابه با فرمولهای A-B5-1 و A-B5-2 می‌باشند، بجز ضریب رعنایی معادل . معادله مد نظر برای کمانش خمشی- پیچشی تنها برای کمانش ارتجاعی جهت یک ستون کاملا راست کاربرد دارد. ضریب رعنایی همسنگ تعدیل لازم برای یک ستون حقیقی را بوجود آورده و بصورت زیر تعریف میشود:
تنش کمانش ارتجاعی خمشی- پیچشی بحرانی برای اشکال قرینه، که در آن y محور قرینه می‌باشد، بصورت زیر خواهد بود:
فرمول یک خصیصه خمشی که بنام ثابت پیچشی خوانده میشود را تعریف می‌کند که در بخش ۱ کتابچه LRFD جدول‌بندی شده است. معرف تنش کمانشی ارتجاعی می‌باشد که بر اساس آن کمانش پیچشی حول محور Y-Y روی می‌دهد. واژه کمانش خمشی بمعنای تنش کمانشی ارتجاعی، جائیکه کمانش خمشی روی می‌دهد، می‌باشد. عبارت اول داخل پرانتز برای تاب پیچشی و عبارت دوم برای پیچش مطلق مد نظر می‌باشد. این فرمولها معرف خصیصه‌هایی می‌باشند که قبلا به آسانی در اختیار طراحان قرار نداشت. شعاع قطبی چرخش در حدود مرکز برش و برای زوایای دوبل در بخش ۱ کتابچه LRFD ذکر شده است. خصیصه‌های و را می‌توان بسادگی، با دوبله نمودن مقادیر عرضه شده در بخش ۱ برای زوایای تکی، بدست آورد. با توجه به این مقادیر و با استفاده از فرمولهای بالا، مقاومت طرح متراکم را می‌توان برای اعضای ستون زاویه دوبل محاسبه نمود. توجه داشته باشید که نسبت رعنایی اصلاح شده به داخل فرمول درج شده و جایگزین میشود.
رویه طراحی برای اعضای متراکم زاویه دوبل ساخته شده بشرح ذیل خلاصه میشود. یک بخش آزمایشی را انتخاب نموده و و را بر مبنای بزرگترین آنها محاسبه کنید. فاصله اتصال a ، بدست آمده از ارتباط را محاسبه نمائید. از این طریق می‌توان نسبت به تعیین تعداد متغیر اتصالات اقدام نمود. در صورتی که حاکم باشد، می‌توان مقاومت طرح را از ضمیمه E3 تعیین نمود. حال بعدی در صورتی است که مقدار بزرگتری باشد، که در این صورت بخش E2 یا ضمیمه B5.3 کاربرد خواهد داشت. در این موقعیت، رعنایی موثر بواسطه کمانش خمشی- پیچشی می‌بایست کنترل شود تا عدم نافذ بودن آن محقق گردد. برای تحصیل این امر می‌بایست نسبت به درج بداخل فرمولهای کمانش خمشی- پیچشی اقدام نمود، با توجه به معادله زیر:
نتیجه بدست آمده به میزان اندکی بزرگتر از خواهد بود. تنها موردی که در آن کنترل اهمیت می‌یابد به هنگامی است که: . شکلهای ۷ الف و ۷ ب بصورت تصویری با استفاده از یک فلوچارت یا نمودار نشان دهنده روال یافتن نسبت رعنایی حاکم و مقاومت طراحی وابسته می‌باشد. جهت ساده نمودن روال تعیین مقاومت طراحی، جداولی نیز در کتابچه LRFD عرضه شده است.
تاثیر فاصله اتصال و کمانش خمشی- پیچشی بر مقاومت متراکم دو زاویه‌ای
ارائه کمکهایی در روال طراحی
با اضافه نمودن وضعیت محدود کمانش خمشی- پیچشی، روش طراحی برای اعضای متراکم دارای زاویه دوبل به میزان اندکی در LRFD پیچیده‌تر گردیده است. جداول ستونی زاویه- دوبل، که در نگارش اول کتابچه LRFD شامل شده است، مقاومت طراحی متراکم، برای حالت پشت به پشت ۳۶ و ۵۰ ksi با زاویه دوبل و فاصله ۸/۳ اینچ، را ارائه مینماید. هیچ مقداری فراتر از مقدار ۲۰۰ عرضه نشده است. با ذکر عدم الزام، مشخصات LRFD این محدوده (بخش B7) را بدلایل عملی پیشنهاد می‌کند.
علاوه بر قدرت طراحی، شماره منطبق با اتصالات میانی در قسمت منتها‌علیه سمت راست ستون این جداول ارائه شده است. مقادیر تنها برای محور Y-Y جدول ارائه شده است، چرا که این مقاومت مرتبط با تعداد اتصالات می‌باشد. در توسعه این جدول، تعداد اولیه اتصالات برای محور Y-Y از طریق قاعده تعیین می‌گردد. با افزایش کلی طول، افت قابل ملاحظه‌ای در مقاومت بروز مینماید. بهمین دلیل، اتصال دیگری افزوده میشود، آن هم به هنگامی که مقاومت طراحی به زیر ۹۰% مقاومت محاسبه شده افت کند، البته در صورتی که زوایا بعنوان یک واحد منفرد در نظر گرفته شده و از نیز استفاده نشده باشد. این قاعده ۹۰% بعنوان یک نقطه قطع اتصال بشمار آمده، البته به هنگامی که مقاومت طراحی بدرجه‌ای تقلیل یابد که اضافه نمودن اتصال دیگری عملی و توجیه‌پذیر جلوه نماید. در صورتی که یک طراح تصمیم بگیرد از تعداد متفاوتی از اتصالات بر خلاف آنچه در جداول ذکر شده است استفاده نماید، مقاومت طراحی می‌بایست بر اساس فاصله اتصالات مورد بازنگری و محاسبه مجدد قرار گیرد. همچنین باید توجه نمود که مقادیر عرضه شده در جداول در اتصالات کاملا پیچ‌شده یا جوش داده شده بکار گرفته میشود، بگونه‌ای که هیچگونه لغزشی نباید در بخشهای میانی یا انتهایی اتصالات بوجود آید.
تاثیر فاصله اتصال و کمانش خمشی- پیچشی بر مقاومت متراکم دو زاویه‌ای
نتیجه‌گیری
نتایج تحقیقات جاری معرف بوجود آمدن تعدیلاتی مناسب در روش طراحی اعضای متراکم با زاویه دوبل می‌باشد. آزمایشات انجام شده کانالهای پشت به پشت تحت فشار توسط زندونینی برای توسعه فرمول بکار گرفته شده است. رویه پیشنهادی پس از آن با بکارگیری در تستهای پایه‌های زاویه دوبل بوسیله آستانه، گوئل و هانسون مورد تایید و تصدیق قرار گرفت.
برای مقاومت محور Y-Y، این میزان رعنایی اصلاح شده را می‌توان، به منظور طراحی ضریب مقاومت و بار، در فرمولهای کاربردی درج نمود. مشخصات LRFD همچنین شامل فرمولهای کمانش خمشی- پیچشی می‌باشد، که می‌بایست همراه با فرمولهای مقاومت ستون پایه نسبت به بررسی آنها اقدام نمود. با این وجود، برای زوایای دوبل، کترل دائمی کمانش خمشی- پیچشی وجود خواهد داشت. در محاسبه مقاومت محور X-X درج نخواهد شد.
به منظور تسهیل طراحی اعضای متراکم با زاویه دوبل در LRFD، جداول عرضه شده مقاومت طراحی را ارائه نموده‌اند و برای محور Y-Y، عدد منطبق با اتصالات میانی ذکر شده است. این طراحی ارائه دهنده ویژگیهای جدیدی از طراحی ستون با زاویه دوبل می‌باشد. ویژگیهایی که هرگز قبلا بدانها پرداخته نشده بود.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
