فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تحلیل رفتار تیرهای باربر فولادی سردنوردشده تحت شرایط خمش و نیروی محوری متغیر

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تحلیل رفتار تیرهای باربر فولادی سردنوردشده تحت شرایط خمش و نیروی محوری متغیر دارای ۲۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تحلیل رفتار تیرهای باربر فولادی سردنوردشده تحت شرایط خمش و نیروی محوری متغیر  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تحلیل رفتار تیرهای باربر فولادی سردنوردشده تحت شرایط خمش و نیروی محوری متغیر،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تحلیل رفتار تیرهای باربر فولادی سردنوردشده تحت شرایط خمش و نیروی محوری متغیر :

چکیده

در این مقاله پایداری تیرهای مایل تحت بارهای ثقلی با تکیهگاه الاسـتیک در برابـر کمـانش جـانبی-

پیچشی بررسی میگردد. بدین منظور در مرحله نخست، براساس تئوری والسو تغییر شکلهای حـاکم

بر یک تیر جدار نازک با سطح مقطع نامتقارن تعریف گردیده است. سپس معادلات دیفرانسـیل مرتبـه

چهار حاکم بر تعادل کمانش الاستیک جانبی تیر مذکور با سطح مقطع سرد نورد شـده تحـت بارهـای خمشی خارج از مرکز و بار محوری متغیر، با استفاده از انرژی پتانسیل حاکم بر تیـر جـدار نـازک کـه شامل انرژی کرنشی و کار خارجی است، تعیین میشوند. در ادامه، دستگاه معادله دیفرانسـیل حاصـل شده با استفاده از روش بسط سریهای توانی حل میگردد.بدین ترتیب که فرم تغییر شکل حـاکم بـر تیر مایل به صورت یک سری توانی با جملات نامتناهی در نظر گرفته میشـود. سـپس، بـا اسـتفاده از روش حل مقادیر ویژه مقدار بار بحرانی کمانش الاستیک محاسبه میشوند. در پایان، چند نمونه مثـال

عددی شامل تحلیل کمانش جانبی-پیچشی تیر مایل با شیبهای مختلف و در نظـر گـرفتن اثـر مهـار

جانبی جزئی و کامل بر مقادیر بار بحرانی کمانشی، ارائه گشته است و نتایج بـه دسـت آمـده از روش مذکور با مقادیر محاسبه شده توسط روشهای عددی، تحلیلی و یـا اجـزای محـدود موجـود مقایسـه شدهاند.

واژگان کلیدی:

تیر مایل، مقطع سرد نورد شده، کمانش جانبی-پیچشی، تکیهگاه الاستیک، نیروی محوری متغیر

۱ دانشیار دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، asgarian@ kntu.ac.ir
۲ کارشناسی ارشد مهندسی سازه، maziarposhtdar@gmail.com
۳ دکتری مهندسی سازه، msoltani@dena.kntu.ac.ir

۱

مقدمه

امروزه استفاده از سیستم سازهای قاب سبک فولادی در ساختمانسازی بدلیل مزایایی همچون سـرعت اجـرا، سـبکی، نسـبت

مقاومت به وزن مناسب و سهولت نصب و اجرا رو به رشد است. سقف سـاختمانهـای دارای سیسـتم سـازهای قـاب سـبک

فولادیمعمولاً شامل پانلها و تیرهایی است که وظیفه باربری و ایجاد سطوح مناسب برای پوشش و یا کاربری طبقات بـالاتر

را بر عهده دارند. سقف را میتوان به صورت پانلهای آماده ساخته شده از مصالح چوبی، ورقهای فولادی سرد نورد شده بـا عایقبندی مناسب در برابر صوت و حرارت (نظیر ساندویچ پانلها) و یا عرشههای فولادی سرد نورد شده در ترکیب بـا بـتن

ساخت.
تیرهایی که در سقف ساختمانهای شامل سیستم سازهای قاب سبک فولادی به کار میروند را میتوان به موازات شیب سقف

نصب نمود . سقف شامل تیرهای مایل و پانلهای باربری است که توسط پیچ به تیر مایل متصل میشوند. نحوه بارگـذاری در

این سیستم نوع خاصی از اعضای سازهای را نتیجه میدهد که لازم است رفتار آن با دقت بیشتری مورد بازبینی قرار گیرد. این عضو تیری است که تحت نیروی محوری متغیر قرار داشته و بر بستری الاستیک تکیه دارد. بدلیل استفاده از مقاطع سرد نـورد

شده فولادی در این اعضا، ممکن است تحت بارهای وارده مقطع و عضو دچار مودهای شکستی همچـون کمـانش موضـعی،
کمانش جانبی – پیچشی و کمانش اعوجاجی گردند. در این مقاله هدف بررسی کمانش جانبی – پیچشی و کمانش اعوجاجی

تیر مایل با تکیهگاه الاستیک تحت خمش و نیروی محوری متغیر است.
پس از ارائه تئوری رفتار کمانشی تیرهای جـدارنازک توسـط تیموشـنکوو گِـر and Gere)تـاکنون[۱](Timoshenko،

تحقیقات زیادی در زمینه کمانش جانبی-پیچشی مقاطع جدارنازک صورت گرفته است. تحقیقـات پیشـین بیشـتر روی رفتـار
کمانشی اعضای منفرد تمرکز داشتهاند. همچنین اثر مقاومت پانلهای متصل به پرلینها یا به صورت مهار جانبی کامـل فـرض
میشد و کلاًیا از اثر مهاری آنها صرف نظر میشد. اولین بار توسط لائـو و هنکـوک Hancock)سـال [۲] ( Lau and در

۱۹۸۷ یک حل تحلیلی برای کمانش اعوجاجی مقطع جدارنازک تحت فشار محوری ارائه شد. البته پـیش از آن تئـوری رفتـار صلبگونه مقاطع جدارنازک در کمانش جانبی-پیچشی توسط تیموشنکو گِرو توسعه یافته بود. هنکوک [Hancock) در ) ۳]

سال ۱۹۹۷ کمانش اعوجاجی تیرهای تحت لنگر ثابت را مورد بررسی قرار دادتِنگ. و همکاران [۴] (Teng) در سـال ۲۰۰۳
روش حلی برای کمانش اعوجاجی تیرهای تحت فشار محوری و خمش دومحوره ارائه نمودند. این تخقیق را میتوان توسعه
یافته روش هنکوک و لائو، از یک تیر تحت فشار محوری به تیری تحت فشار محوری و خمش دو محوره دانسـت. در سـال

۲۰۰۴ ژی-مینگ یه و همکاران [۵] (Ye et al) روشی جهت آنالیز پرلینهای تا حدی مهارشـده ارائـه نمودنـد. تمرکـز ایـن
تحقیق روی اثر سختی تأمین شده توسط پانلها بر رفتار کمانشی عضو بود. لی [۶] (Li) در سال ۲۰۰۴ روشی جهت محاسبه

بار کمانشی پرلینهای فولادی سرد نورد شده با مقطع Z شکل و تا حدی مهارشده با پانل ارائه داد. در این تحقیق تمرکز روی اثر مهار تأمین شده توسط پانل متصل به پرلین بـر کمـانش جـانبی-پیچشـی عضـو بـود. همچنـین در روش ارائـه شـده اثـر

میلمهارهای متصل به پرلین را نیز میتوان در محاسبات بار کمانشی وارد نمود. چـو و همکـارانسـال([۷] (Chu et al در
۲۰۰۴ روشی جهت محاسبه بار کمانشی پرلینهای فولادی سرد نورد شده با مقطع C شکل و تا حدی مهارشده با پانـل ارائـه دادند. در این تحقیق تمرکز روی تأثیر مهار تأمین شده توسط پانل متصل به پـرلین بـر کمـانش جـانبی-پیچشـی عضـو بـود.

همچنین در روش ارائه شده میتوان اثر میلمهارهای متصل به پرلین را نیز در محاسبات بار کمانشی وارد نمـود. لـی و چـن
Chen)سال [۸] ( Li and در ۲۰۰۸ روشی مشابه روش لائو و هنکوک [۲] ارائه نمودند، با ایـن تفـاوت کـه عـلاوه بـر اثـر سختی پیچشی اتصال بال به جان، رفتار خمشی بال را در محاسبات در نظر گرفتند. در رابطه با کمانش اعوجاجی لازم اسـت

۲

رفتار تیر با تکیهگاه الاستیک تحت خمش و نیروی محوری متغیر بررسی سالشودلی. [۹] ( Li) در ۲۰۱۲ روشی جهت آنالیز

پرلینهای تا حدی مهارشده با مقطع Z شکل و تحت نیروهای بالابرنده بدست آوردند. در مدل پیشنهادی اخیر پرلین در برابر
انتقال جانبیکاملاً مهار شده و در برابر چرخش تا حدی مهارشده فرض گردیده است. در رابطه بـا کمـاپیچشـینشجـانبی-

لازم است رفتار تیر با تکیهگاه الاستیک تحت خمش و نیروی محوری متغیر بررسی شود.

در این مقاله، جهت بررسی پایداری تیرهای مایل سقف ساختمانهای شامل سیستم سازهای قـاب سـبک فـولادی بـر اسـاس
تئوری کلاسیک تیرهای جدار نازک والسو یک مدل تحلیلی ساده در نظر گرفته میشود. سپس با اسـتفاده از روش انـرژی در

بررسی پایداری سیستمهای سازهای، معادلات ریاضی حاکم بر کمانش تیرهای مایل را بدست میآیدو در ادامه روش حل این

معادلات بر مبنای بسط سریهای توانی ارائه میشود. همچنین جهت ارزیابی روش عددی معرفی شـده بـرای حـل معـادلات بدست آمده، در طی چند مثال مختلف، نتایج بدست آمده از روش مذبور بـا نتـایج حاصـل از روشتحلیلـیهـای عـددی و

موجود مقایسه میگردند. با مشاهده نتایج حاصل شده میتوان از دقت و توانایی روش عددی مذکور اطلاع یافت.

روش تحقیق

تعیین معادله دیفرانسیل و انرژی پتانسیل حاکم بر تغییر شکل جانبی و پیچشی تیر
یک تیر جدار نازک با سطح مقطع نامتقارن مطابق شکل -۱الف که تحت بارگذاری جانبی qz و q y در راستای دو محور
عمودی و جانبی z و y قرار دارد، مد نظر است. دو بار گسترده خمشی مذکور منجر به وارد شدن ممانهای خمش M y
و Mz خارجی بر روی سطح مقطع عضو میگردند.