طراحی شکل پذیر شبکه های دولایه سازه های فضا کار

روشی جهت طراحی شکل پذیر شبکه های دولایه سازه های فضا کار

چکیده

خرابی پیشرونده انتشار زنجیروار خرابی بدنبال خرابی موضعی بخش کوچکی از سازه می باشد.
خطروقوع خرابی پیشرونده درشبکه های دولایه سازه های فضا کار بدلایلی مانندکمانش اعضای فشاری،اتصالات نامناسب بین اعضاووقوع بارهای غیرعادی زیاداست.

روش طرح دست بالای اعضای فشاری وطرح دست پایین اعضای کششی روش بسیارموثری برای مقاوم سازی شبکه های دولایه سازه های فضا کار دربرابرخطرخرابی پیشرونده میباشد.

دراین تحقیق روش فوق درموردمدلهای شبکهای دولایه سازه های فضا کار باشرایط مختلف تکیه گاهی،ناکاملی هندسی،ارتفاع وشکل هندسی بکاررفته است
وموثربودن این روش درافزایش شکل پذیری ومقاومت شبکه های دولایه سازه های  فضا کار نشان داده شده وپارامترهای بهینه طراحی در محدوده نمونه های تحت بررسی معرفی شده اند.

واژه های کلیدی : خرابی پیشرونده،فروجهش دینامیکی، سازه های فضا کار

  • مقدمه

در سالهای اخیر استفاده از شبکه های دولایه سازه های فضا کار به طرز چشمگیری افزایش یافته است.
با استفاده از شبکه های دولایه سازه های فضا کار می توان دهانه های وسیع را تحت پوشش قرار داد.

این سازه ها معمولا درجه نامعینی بالا را دارا هستند و این موضوع باعث شده است تا چنین تصور شود که این سازه ها با خراب شدن عضو یا بخشی از سازه بتوانند کماکان به تحمل بارهای وارده ادامه دهند و خراب نشوند اما مشاهدات عملی در مورد خرابی این نوع سازه ها مانند خرابی سقف ورزشگاه هارتفورد در سال 1978 و همچنین نتایج آزمایش های متعددی که در این زمینه انجام گرفته است.صحت این ادعا را مورد تردید قرار داده است.

این تحقیقات نشان داده اندکه درپاره ای از موارد حتی خرابی یک عضو سازه میتواندباعث خرابی کل سازه شود.

عوامل مهمی که در رفتار خرابی این سازه ها تاثیر گذارند عبارتند از :

  • مشخصات هندسی و فیزیکی اعضا،نوع اتصالات(مفصلی،صلب و …)
  • وجود عوامل غیرخطی هندسی و غیرخطی فیزیکی
  • کمانش ترد اعضای فشاری
  • گسیختگی ترد عضو یا پیونده
  • ناپایداری دورانی گره ها (ناشی از برون محوری و سختی کم عضو در محل گره )

کمانش ترد اعضای فشاری یکی از عوامل مهمی است که می تواند موجب وقوع خرابی پیشرونده در شبکه های دو لایه سازه های فضا کار شود.

هنگامی که دریک عضو فشاری کمانش رخ میدهد،پس ازکمانش،عضوقادربه تحمل باربیشتری نمیباشد، بنابراین بارخود رادر بین اعضای مجاور خودپخش میکند.

اگر سازه بتواند بااین بار توزیع نیروها مقابله کند سازه خراب نخواهد شد در غیراینصورت خرابی به اعضای دیگر سازه سرایت کرده
وکل سازه یا بخشی ازآن خراب خواهد شد وبه اصطلاح درسازه پدیده خرابی پیشرونده اتفاق خواهد افتاد.

در حقیقیت خرابی پیشرونده، انتشار زنجیروار خرابی بدنبال خرابی موضعی بخش کوچکی از سازه می باشد.

حداکثر ظرفیت باربری

حداکثرظرفیت باربری شبکه های دولایه سازه های فضا کار تابعی ازبار کمانش ورفتار پس کمانشی اعضای تشکیل دهنده آن میباشد.

بررسی های عملی وآزمایشگاهی نشان داده اند که نقطه حدی واقعی سازه درحدود ده تاچهل درصد،کمترازمقادیر بدست آمده ازآنالیزغیرخطی هستند.

این پدیده ناشی از عواملی مانند وجود پراکندگی آماری درمحدوده بار کمانشی اعضای فشاری، اعمال تنش های اولیه به اعضا در اثر وجود نا کاملی های هندسی بویژه لقی(اتصال نامناسب) اعضا و وجود ناپایداری ذاتی در گره های مفصلی می باشد.

با توجه به حساسیت شدید رفتارخرابی شبکه های دولایه سازه های فضا کار به رفتار کمانشی اعضای فشاری سازه، به نظر می رسد یک راهکار عملی و موثر در این زمینه اتخاذ روش هایی است که در آنها با بهبود روند خرابی اعضای فشاری بتوان مقاومت سازه را در برابر خرابی پیشرونده افزایش داد که روش طرح دست بالای اعضای فشاری و طرح دست پایین اعضای کششی یکی از آنها می باشد.

  • روش طراحی دست پائین اعضای کششی و طراحی دست بالای اعضای فشاری سازه های فضا کار

طراحی شبکه های دولایه فضاکار باهدف تسلیم اعضای کششی قبل ازکمانش اعضای فشاری،بعلت وجودرفتارالاستوپلاستیک اعضای کششی،باعث بهبودشکل پذیری سازه میشود
ودراین حین با به تاخیر انداختن کمانش اعضای فشاری و باتوزیع بهتر نیروها ظرفیت باربری سازه نیزافزایش خواهد یافت.

در حقیقت با این تدبیر می توان ترتیبی قائل شد که خرابی شکل پذیر اعضای کششی پیش از خرابی ترد اعضای فشاری اتفاق بیفتد و در نتیجه رفتار خرابی سازه به صورت نرم و شکل پذیر باشد. در این حالت با جاری شدن اعضای کششی سازه خراب نمی شود و کماکان می تواند با توجه به امکان تحمل تغییر شکل های زیاد در اعضای  کششی، تغییر شکل های زیادی را تا رسیدن به مرحله خرابی کلی تحمل نماید.

در روش طراحی دست پائین اعضای کششی و طراحی دست بالای اعضای فشاری سازه های فضا کار ،اعضای فشاری سازه نسبت به طراحی الاستیک اولیه سازه مقداری قویتر و اعضای کششی مقداری ضعیفتر انتخاب می شوند.

باتوجه به اینکه نیروی محوری مجازالاستیک اعضای سازه مشخص می باشد می توان به ازای درصدهای مختلف تقویت اعضای فشاری و تضعیف اعضای کششی ،بار محوری مجاز متناظر و در نتیجه مقاطع مربوط به درصدهای مزبور را تعیین نمود.

  • مطالعه پارامتریک

3-1 معرفی و طراحی مدلهای شبکه های دولایه سازه های فضا کار

برای بررسی ومعرفی وطراحی مدلهای شبکه های دولایه سازه های فضا کارپنج مدل شبکه های دولایه فضاکارنمونه موردبررسی قرارگرفته است.
این شبکه های دولایه سازه های فضا کار ازنوع شبکه های انحرافدارoffsetبوده ومشخصات آنها درجدول 1 نشان داده شده است.
ابعاد هندسی سازه های فضا کار

درمدل های موردمطالعه تاثیرعوامل مختلفی مانندتغییردرشرایط تکیه گاهی، ناکاملی اعضا،ارتفاع سازه وشکل پلان سازه(از مربعی به مستطیلی) درنظرگرفته شده است.

مدل G1 به عنوان مدل پایه در نظر گرفته شده (شکل 1) و سایر مدل ها با اعمال تغییراتی بر روی این مدل بوجود آمده اند. مدل G1 یک شبکه دو لایه  سازه های فضا کاربا پلان مربعی و دارای هشت چشمه مربعی در امتداد طولی و هشت چشمه مربعی در امتداد عرضی هریک به طول ضلع 2/1 متر و ارتفاع 75 سانتیمتر می باشد. این سازه در محل چهار گره گوشه ای لایه تحتانی دارای تکیه گاه مفصلی می باشد.

پس ازطراحی ارتجاعی سازه ها برمبنای آیین نامه فولاد ایران،اعضای هرمدل بصورت مندرج درجدول 2 بدست آمده است.
%d8%a7%d8%b9%d8%b6%d8%a7%db%8c-%d8%aa%d8%b4%da%a9%db%8c%d9%84-%d8%af%d9%87%d9%86%d8%af%d9%87-%d9%85%d8%af%d9%84-%d9%87%d8%a7

3-2 تحلیل رفتار خرابی مدلهای سازه های فضا کار

برای تحلیل رفتار خرابی مدلهای سازه های فضا کار مراحل زیر به ترتیب انجام شده است:

  • تعیین رفتار بار محوری – تغییر مکان محوری اعضاء
  • تحلیل استاتیکی مدل ها با در نظر گرفتن هر دوعامل غیرخطی هندسی و غیر خطی مصالح
  • تحلیل دینامیکی فروجهش در صورت لزوم

برای انجام تحلیل خرابی بر روی شبکه های دولایه سازه های فضا کار، ابتدا باید رفتار اعضای سازه تعیین شود.
در تحقیق حاضر،رفتار بار محوری-تغییر مکان محوری اعضاء در کشش، بصورت الاستوپلاستیک کامل در نظر گرفته شده است.

برای تعیین رفتار بارمحوری تغییر مکان محوری اعضاء در فشار،از روش عناصر محدود به شرح مندرج درمرجع استفاده شده است.
نتایج واکنش بارمحوری–تغییرمکان محوری اعضای فشاری مورداستفاده درشبکه های دو لایه فضاکار مورد مطالعه،درشکل2نشان داده شده است.

%d9%88%d8%a7%da%a9%d9%86%d8%b4-%d8%a8%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d8%ad%d9%88%d8%b1%db%8c

براساس واکنش بار-تغییرمکان محوری عضو فشاری،وبه کمک روش خطی سازی قطعه به قطعه میتوان رابطه ایده آلی تنش-کرنش محوری هرعضوراتعیین کرده ودرتحلیل خرابی سازه مورداستفاده قرارداد. رابطه ایده آلی تنش – کرنش محوری اعضا در شکل 3 نشان داده شده است

برای تحلیل استاتیکی مدلها،هردوعامل غیرخطی هندسی وغیرخطی مصالح درنظرگرفته شده اند.
هریک ازاعضای سازه بصورت یک عنصر میله ای بامدل رفتارایده آلی درنظرگرفته شده است.

منحنیهای بار- تغییرمکان قائم گره مرکزی مدلهای موردمطالعه که ازتحلیل استاتیکی آنهابدست آمده است درشکل4 نشان داده شده است.

خلاصه نتایج تحلیل استاتیکی خرابی در جدول 3 آورده شده است.
%d8%ae%d9%84%d8%a7%d8%b5%d9%87-%d9%86%d8%aa%d8%a7%db%8c%d8%ac-%d8%b3%d8%a7%d8%b2%d9%87-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%81%d8%b6%d8%a7-%da%a9%d8%a7%d8%b1

با مطالعه نتایج جدول 3 معلوم می شود که در مدل های G5 G4 G3 G1 مکانیسم خرابی سازه از نوع خرابی کلی و در مدل G2 از نوع خرابی موضعی با فروجهش دینامیکی است. با توجه به اینکه اثرات دینامیکی ناشی از پدیده فروجهش،خود میتواند باعث باز توزیع بیشتر نیروها و بروز خرابی بیشتر در سازه و وقوع پدیده خرابی پیشرونده شوند برای ارزیابی واقع بینانه رفتار خرابی مدل G2 لازم است علاوه بر تحلیل استاتیکی خرابی،تحلیل دینامیکی فروجهش نیز انجام گیرد.

برای این منظور تحلیل دینامیکی غیرخطی خرابی به روش مبتنی بر انرژی انجام گرفته و تاریخچه زمانی تغییر مکان گره مرکزی لایه پائینی سازه G2 به صورت نشان داده شده در شکل 5 بدست آمده است که نشان دهنده وقوع پدیده خرابی پیشرونده در سازه است.
%d9%86%d9%85%d9%88%d8%af%d8%a7%d8%b1-%da%af%d8%b1%d9%87-%d9%be%d8%a7%db%8c%db%8c%d9%86%db%8c

وقتی خرابی پیشرونده دراین سازه نشان دهنده این است که بارنهائی سازه (بارخرابی کلی)عملابرابر4782N است که این مقدار3/9درصد کمترازبارنهایی پیش بینی شده توسط تحلیل استاتیکی خرابی است.

3-3 اعمال روش طراحی دست پائین اعضای کششی و طراحی دست بالای اعضای فشاری و بررسی نتایج

همان طور که اشاره شد در روش طراحی دست پائین اعضای کششی و طراحی دست بالا اعضای فشاری ،اعضای فشاری سازه نسبت به طراحی الاستیک اولیه سازه مقداری قویتر و اعضای کششی مقداری ضعیفتر انتخاب می شوند با توجه به اینکه نیروی محوری مجازالاستیک اعضای سازه مشخص می باشد می توان به ازای درصدهای مختلف تقویت اعضای فشاری و تضعیف اعضای کششی ،بار محوری مجاز متناظر و در نتیجه مقاطع مربوط به درصدهای مزبور را تعیین نمود.

برای مطالعه این روش مدلهای G1 تا G5 در نظر گرفته شده است و به این واسطه کارآیی این روش تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند تعداد چشمه ها،تغییر ارتفاع سازه،شکل هندسی پلان،نا کاملی های هندسی و اثرات شرایط تکیه گاهی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است.

به عنوان حالت پایه ابتدا مدل G1 مورد بررسی قرار می گیرد.

این مدل درچهار گوشه دارای تکیه گاه می باشد.درحالت تکیه گاه های گوشه ای،شروع خرابی ازاعضای خارجی لایه ی بالایی بوده وگسترش آن بتدریج بسوی اعضای داخلی شبکه است.
بنابراین بعنوان اولین حالت،اعضای خارجی لایه ی بالایی که دریک ردیف قراردارند بعنوان اولین سری ازاعضای بحرانی درنظرگرفته شده است.

برای بررسی روش طراحی دست پائین اعضای کششی بحرانی و طراحی دست بالای اعضای فشاری بحرانی، به طور همزمان اعضای ردیف خارجی لایه بالایی،تقویت و اعضای ردیف خارجی لایه تحتانی که اعضای کششی هستند تضعیف شده اند که مقدار تقویت و تضعیف اعضا از 10 درصد شروع شده و تا 70 درصد ادامه یافته است.

در هر حالت تحلیل غیرخطی انجام شده و نتایج در شکل 5 نشان داده شده است.
%d9%86%d9%85%d9%88%d8%af%d8%a7%d8%b1-%d8%a8%d8%a7%d8%b1-%da%af%d8%b1%d9%87%db%8c

از نمودار شکل 5 مشاهده می شود که این روش باعث افزایش ظرفیت باربری و شکل پذیری سازه  می شود.

باتوجه به اینکه درشبکه های دولایه فضاکاراعضای دیگری نیزوجود دارندکه تحت تنشهای بزرگ قراردارنداثرتقویت وتضعیف دراین اعضا نیزباید موردبررسی قرارگیرد.

شکل های 6تا8مربوط بحالاتی هستندکه بترتیب ردیفهای دوم،سوم ودرنهایت کل اعضالایه فوقانی تقویت وکل اعضای لایه تحتانی تضعیف شده اند.
%d9%86%d9%85%d9%88%d8%af%d8%a7%d8%b1-%d8%aa%d8%ba%db%8c%db%8c%d8%b1-%d9%85%da%a9%d8%a7%d9%86-%da%af%d8%b1%d9%87-%d9%85%db%8c%d8%a7%d9%86%db%8c
%d8%aa%d9%82%d9%88%db%8c%d8%aa-%d8%a7%d8%b9%d8%b6%d8%a7%db%8c-%d9%84%d8%a7%db%8c%d9%87-%d9%81%d8%b4%d8%a7%d8%b1%db%8c

درجدول های4تا 7مقادیرعددی مربوط به نمودارها ودرصدهای کاهش یا افزایش شکل پذیری و ظرفیت باربری نشان داده شده است
که در آنها علامت مثبت نشان دهنده افزایش وعلامت منفی نشان دهنده کاهش می باشد.
%d8%ad%d8%a7%d9%84%d8%aa-%d8%aa%d9%82%d9%88%db%8c%d8%aa-%d9%88-%d8%aa%d8%b6%d8%b9%db%8c%d9%81
%d8%ad%d8%a7%d9%84%d8%aa-%d8%aa%d9%82%d9%88%db%8c%d8%aa-%d9%88-%d8%aa%d8%b6%d8%b9%db%8c%d9%81-3-%d8%b1%d8%af%db%8c%d9%81%db%8c
%d9%85%d9%82%d8%a7%db%8c%d8%b3%d9%87-%d8%ad%d8%a7%d9%84%d8%aa-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%85%d8%ae%d8%aa%d9%84%d9%81

  • تاثیر تعداد اعضا

بابررسی نمودارها مشاهده میشودکه اولا باافزایش مقدارتقویت وتضعیف از10تا70درصدبتدریج خرابی سیستم بخرابی شکل پذیرترمیل میکند
ثانیا ازجدول8مشاهده میشودکه به ازای یک مقدارثابت ازتقویت وتضعیف،هرچه تعداد اعضای بیشتری موردتقویت وتضعیف قراربگیرندمقدارشکل پذیری بیشتری قابل حصول میباشد.

مشاهده می شود که درحالت چهارم که مربوط به حالتی است که در آن کل اعضای  فشاری تقویت و کل اعضای کششی تضعیف شده اند، وضعیت مطلوب تری را نسبت به سه حالت دیگر ایجاد می کند و بنابراین در تمام مدل های مورد مطالعه به عنوان حالت برتر، کل اعضای لایه بالا(اعضای فشاری) تقویت و کل اعضای لایه تحتانی (اعضای کششی) تضعیف شده اند.

حال بایدبدنبال محدوده ای ازمقدارتقویت وتضعیف اعضابه مقدار30 تا40 درصددارای هردوعامل افزایش شکل پذیری وافزایش ظرفیت باربری مناسبتری نسبت بسایرمقادیرمیباشند.

اگرچه دردرصدهای بالاترشاهدافزایش شکل پذیری بیشتری میباشیم امابه دلیل کاهش سختی سازه ونزدیک بودن بارخرابی اولیه سازه به بارسرویس،تقویت وتضعیف اعضابه مقداربیشتراز40درصد توصیه نمیشود.

برای مطالعه عوامل دیگر نظیر شرایط  تکیه گاهی،ناکاملی هندسی، شکل سازه وتغییرات درارتفاع سازه مدلهای بعدی مورد مطالعه قرار میگیرند.

  • تاثیر ناکاملی هندسی

برای مطالعه این اثر،مدلG2 که دارای اعضای باناکاملی هندسی 0/005L می باشد مورد بررسی قرار می گیرد .

برای این مدل نیز تقویت و تضعیف اعضا از 10 درصد شروع شده و تا 70 درصد ادامه یافته است
و پس از تحلیل غیر خطی حالت های مختلف ، نتایج نشان دادخ شده در شکل 9 بدست آمده اند.
%d9%85%d9%86%d8%ad%d9%86%db%8c-%d8%a8%d8%a7%d8%b1-%da%af%d8%b1%d9%87%db%8c

مقادیر عددی مربوط به نمودارها،در جدول 9 نشان داده شده است.با مشاهده شکل 9 و جدول 9 مشخص می شود که در اینحالت درصدهای تقویت و تضعیف بهینه بین 40 تا 60 درصد می باشد. دلیل آن هم این است که با افزایش میزان ناکاملی هندسی، ظرفیت کمانشی اعضا کاهش یافته و اعضای فشاری  زودتر از حالت اعضای با ناکاملی 0/001L کمانش می کنند و برای اینکه بتوان این پدیده که ناشی از ضعیف بودن آنها در برابر کمانش است را جبران کرد ناچار باید به مقدار بیشتری تقویت شوند.

  • تاثیر تغییر ارتفاع سازه ها ی فضا کار

برای مطالعه این عامل مدل G3که دارای ارتفاع کمتری نسبت به مدل G1است موردبررسی قرار می گیرد.
برای این مدل نیزتقویت و تضعیف اعضا از10 درصد شروع شده و تا50 درصدادامه یافته است
و پس از تحلیل غیر خطی حالت های مختلف،نتایج حاصله درنمودارهای شکل 10 نشان داده شده است.
%d9%85%d9%82%d8%a7%d8%af%db%8c%d8%b1-%d9%86%d9%85%d9%88%d8%af%d8%a7%d8%b1-%d8%a8%d8%a7%d8%b1-%da%af%d8%b1%d9%87%db%8c

مقادیرعددی مربوط به نمودارها، در جدول 10 نشان داده شده است.

درشکل دیده میشودکه دراینحالت نیزتقویت وتضعیف اعضابه میزان30تا40درصددرمقایسه باسایرمقادیرافزایش شکل پذیری وظرفیت باربری بهتری رانتیجه میدهد.

  • تاثیر شبکه های مستطیلی

برای این حالت مدل G4 که یک شبکه مستطیلی شکل است مورد بررسی قرار می گیرد
برای این مدل نیز تقویت وتضعیف اعضا از10 درصد شروع شده و تا50 درصد ادامه یافته است
و پس از تحلیل غیرخطی حالت های مختلف،نتایج حاصله در نمودارهای شکل 11 نشان داده شده است.
%d9%85%d9%82%d8%a7%d8%af%db%8c%d8%b1-%d9%85%d8%b1%d8%a8%d9%88%d8%b7-%d8%b4%da%a9%d9%84-10
%d9%85%d9%82%d8%a7%d8%af%db%8c%d8%b1-%d8%b3%d8%a7%d8%b2%d9%87-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%81%d8%b6%d8%a7-%da%a9%d8%a7%d8%b1

نتایج عددی بدست آمده از نمودارها،در جدول 11 نشان داده شده است.
درشکل دیده می شود که تقویت و تضعیف اعضا به میزان 30 تا 40 درصد درمقایسه باسایرمقادیرافزایش شکل پذیرو ظرفیت باربری بهتری را نتیجه میدهد.

  • تاثیر تکیه گاه های محیطی

برای این حالت مدل G5 که یک شبکه مربعی باتاثیر تکیه گاه های محیطی است مورد بررسی قرارگرفته است.
برای این مدل نیز تقویت وتضعیف اعضا از10درصدشروع شده وتا50درصدادامه یافته است وپس ازتحلیل غیرخطی حالتهای مختلف،نتایج حاصله درنمودارهای شکل12نشان داده شده است.

مقادیر عددی مربوط به منحنی ها،در جدول 12 نشان داده شده است.

درشکل دیده میشودکه دراین حالت نیز،تقویت وتضعیف اعضابه میزان30تا40درصد درمقایسه باسایرمقادیرافزایش شکل پذیروظرفیت باربری بهتری رانتیجه میدهد.

%d9%85%da%a9%d8%a7%d9%86-%d9%82%d8%a7%d8%a6%d9%85-%da%af%d8%b1%d9%87-%d9%85%db%8c%d8%a7%d9%86%db%8c

%d8%b3%d8%a7%d8%b2%d9%87-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%81%d8%b6%d8%a7-%da%a9%d8%a7%d8%b1

  •  افزایش یا کاهش وزن سازه های فضا کار

مساله مهمی که درروش طراحی دست پائین اعضای کششی طراحی دست بالای اعضای فشاری باید موردبررسی قرارگیرد وزن سازه است.

درافزایش یاکاهش وزن سازه های فضا کار چون سطح مقطع اعضای سازه تغییرمیکندوزن اعضاتغییریافته واین امرموجب تغییر وزن سازه خواهدشد.

درجدول 13درصدکاهش وزن سازه ها بواسطه اعمال این روش درسازه های موردمطالعه دردرصدهای مختلف تقویت وتضعیف نشان داده شده است
که دراین جدول علامت منفی نشان دهنده کاهش وزن سازه میباشد.

باملاحظه جدول 13 نتیجه میشودکه درمدلهای موردمطالعه این روش دردرصدهای بهینه تقویت وتضعیف یعنی30 تا40درصدمیتواندباعث کاهش وزن آنها به اندازه9/1تا3درصدگردد.

این موردبخوبی نشان میدهدکه بدلیل کاهش وزن سازه های فضا کار ودرعین حال افزایش ظرفیت نهایی وشکل پذیری سازه یک روش اقتصادی ومناسب بشمارمی آید.

  • نتیجه گیری

درشبکه های دولایه سازه های فضا کار،روش طراحی دست پائین اعضای کششی وطراحی دست بالای اعضای فشاری موجب افزایش شکل پذیری وظرفیت باربری آنها میشود.

با توجه به بررسی هایی که دراین تحقیق بر روی مدل های بامشخصات مختلف انجام شد مشخص گردید که :

هرچه تعداد اعضای بیشتری از لایه کششی تضعیف شود شکل پذیری سازه افزایش بیشتری می یابد ودر حالتی که کل اعضای کششی تضعیف شود شکل پذیری سازه افزایش بیشتری می یابد ودر حالتی که کل اعضای کششی تضعیف و کل اعضای اعضای فشاری تقویت شوند بیشترین شکل پذیری قابل دستیابی خواهد بود.

با بررسی مدل های دارای اعضای با ناکاملی هندسی متداول(0.001L) در شبکه های دو لایه سازه های فضا کار نشان داده شد که در درصدهای تقویت و تضعیف به میزان 30 تا 40 درصد شاهد افزایش مطلوب  شکل پذیری و ظرفیت باربری سازه به صورت توام می باشیم.

البته در درصدهای بالاتر شکل پذیری بیشتری قابل حصول خواهد بود اما به دلیل کاهش ظرفیت باربری اعضای کششی،این اعضا در بارهای کمتری که به بار سطح بهره برداری ساز نزدیک می باشد به خرابی می رسند و بنابراین ضریب ایمنی اعضای کششی کاهش شدیدی  می یابد.

همچنین در اینحالت به دلیل کاهش سختی سازه، ظرفیت باربری سازه نیز کاهش می یابد.
درسازه هایی که دارای اعضای باناکاملی هندسی بیشتری هستندبدلیل ظرفیت کمانشی اعضادرآنها پایین است،درصدتقویت اعضای فشاری وتضعیف اعضای کششی بایدبیشترباشد.

تهیه کنندگان: سامان رشیدیان،محمدرضا شیدایی

%d9%85%d8%b1%d8%a7%d8%ac%d8%b9

Copyright 2016