دانلود پایان نامه کارشناسی مهندسی عمران
بررسی رفتار کمانش جانبی-پیچشی جان تیر لانه زنبوری و مدلسازی سازه ای آن
چکیده:
سالهاست که در کوچه و خیابانها می بینم که آهنگران سر ساختمان، تیرآهنهای اِچ شکلِ بال نیم پهنِ را بوسیله ی برشکاری با گاز و هوا بطور طولی به دو نیمه تقسیم می کنند ؛ سپس دو تا از این نیم تیرآهنها را به هم جوش می دهند ؛ تا تیرآهنی مشبک یا لانه زنبوری بوجود آید.اگر چه کاربرد تیرآهن های لانه زنبوری با معمولی متفاوت است ؛ اما به دلایلی تولید تیر آهن های لانه زنبوری، سر ساختمان برای سازندگان آن گران تمام می شود.این دلایل شامل: ۱- مقدار زیادی انرژی گاز و هوا جهت برشکاری و ۲- مقدار زیادی برق و الکترود جهت جوشکاری مصرف می شود. ۳- دستمزد جوشکار ۴- اتلاف وقت و…
اصول ساخت تیرلانه زنبوری به گونه ایست که متشکل از دو نیمه از یک پروفیل نورد می باشد که پس از برش بر روی هم قرار داده شده و جوش می خورند هدف استفاده این تیر ها این بود که بدون هیچ اضافه وزنی در تیر ها ،باعث افزایش خمشی شود و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه بود. تیرهای لانه زنبوری کاربردهای زیادی در سازه‌های فولادی دارد از جمله در ساختمان‌ها به عنوان شاهتیرهای سازه و در ساخت سوله‌ها به صورت قاب صلب و … می‌توان استفاده نمود.برای اولین بار ایده ساخت تیر لانه های زنبوری به سال ۱۹۱۰ بر می گردد که توسط شخصی به نام هورتن از شرکت پل و تیرآهن شیکاگو ارائه شد.پس از ارائه این شیوه توسط هورتن استفاده این تیر ها در صنایع کشتی سازی، پل سازی و حمل و نقل و به ویژه در ساختمان ها گسترش پیدا کرد.البته با توجه به عدم اطلاعات کافی درموردرفتار دینامیکی این اعضا استفاده از آنها به عنوان اجزای لرزه ای درساختمانها در سطح جهانی رایج نیست.
در این پایان نامه پدیده کمانش جانبی- پیچشی جان تیر لانه زنبوری در قاب متشکل از این تیر (CPE180) و ستون دوبل ناودانی (UNP 220) تسمه دار مورد توجه و بررسی قرار داده شده است. بدین منظور و با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود، 8 مدل سه بعدی (در دو سری A و B) از روی یک قاب واقعی ساخته شد. در این مدلها، مسئله غیر خطی مصالح، مسئله غیر خطی هندسی و نیز مسئله غیر خطی تغییر وضعیت (تماس) لحاظ گردید.
در مدلهای سری A قاب با تیرهای لانه زنبوری 6، 8، 10 و12 چشمه مطابق با استاندارد ایران مدل شد که درآن بار متمرکز قائم P بر وسط دهانه تیر و نیروی متمرکز جانبی 0.2P بر قاب اعمال گردید. در مدلهای سری B قاب با تیرهای لانه زنبوری 6، 8، 10 و12 چشمه مطابق با استاندارد ایران مدل شد که در آن بار گسترده قائم P بر طول دهانه تیر و نیروی متمرکز جانبی 0.2P بر قاب اعمال گردید. در مدلهای سری A مشاهده شد که با افزایش طول دهانه، بارکمانش، کاهش می یابد که این موضوع اثر اندرکنش لنگروبرش را در تیرهای لانه زنبوری نشان می دهد، زیرا در این مدلها برش ثابت به همراه لنگر خطی داریم که این لنگر در وسط دهانه حداکثر است، پس چشمه نزدیکتر به وسط در نیمه بحرانی (سمت چپ) تیر، چشمه بحرانی خواهد بود. کمانش از این چشمه آغاز شده و به چشمه های دیگر گسترش خواهد یافت.
در مدلهای سری B مشاهده شد که با افزایش طول دهانه، بار کمانش نیز کاهش خواهد یافت. درایم مدلها برش خطی به همراه لنگر درجه دوم داریم و از آنجا که برش حداکثر در چشمه کناری و در نیمه بحرانی (سمت چپ) تیر پدید می آید، این چشمه، تعیین کننده و آغازگر گسترش خواهد یافت. در مدلهای سری B، مشاهده شد که باافزایش طول دهانه، بار کمانش نیز کاهش خواهد یافت. در این مدلها برش خطی به همراه لنگر درجه دوم داریم و از آنجا که برش حداکثر در چشمه کناری و در نیمه بحرانی (سمت چپ) تیر پدید می آید، این چشمه، تعیین کننده و آغازگر کمانش خواهد بود.
کلمات کلیدی:
تیر لانه زنبوری
مدلسازی سازه ای
پدیده کمانش جانبی- پیچشی
تیر و ستون دوبل ناودانی تسمه دار