طراحی تیر ورق و بررسی کمانش پیچشی جانبی و موضعی در تیر ورقها ( 110 اسلاید )

سه جزء اصلی تیر ورق :

• جان تیر Web Plate ( تیغه )
• بال های تیر Flanges Plate (فلنج ها )
• سخت کننده هاStiffeners (استیفنرها )

وظیفه قسمت های مختلف تیر ورق :

• وظیفه بال تیر ورق یعنی صفحات بالا و پایین ، مقاومت در برابر نیروی فشاری و کششی در برابر لنگر خمشی
• وظیفه جان تیر ورق مقاومت در برابر برش

دلایل استفاده از سخت کننده‌ها در تیرورق :

• کم کردن نیروی تنش برشی
• افزایش ظرفیت باربری
• افزایش ظرفیت تحمل فشار خمشی
• جلوگیری از کمانش تیغه یا بدنه
• کمک به انتقال نیروی کششی روی تیغه و افزایش استحکام تیغه

در حالت کلی ظرفیت خمشی عضو در روش ضرایب بار و مقاومت یا  LRFD بر اساس سه حالت حدی زیر بدست می آید :

• 1-کمانش جانبی بر حسب فاصله مهارهای جانبی یا همان Lb
• 2-کمانش موضعی بال فشاری بر حسب لاغری بال
• 3-کمانش خمشی جان بر حسب لاغری جان

-در تیرها معمولا ظرفیت خمشی تنها به حالت حدی کمانش جانبی وابسته است اما در تیر ورقها هر سه حالت حدی می بایست کنترل شود.

• ناپایداری های بال فشاری در تیرورق :

1-کمانش جانبی بال فشاری : عدم تعبیه مهارهای جانبی کافی در بال فشاری تیرهای بدون اتکا جانبی

2-کمانش پیچشی بال یا لاغری بال : به دلیل لاغر بودن جان تیرورق ، امکان ناپایداری ناشی از خمش در جان دور از ذهن نیست در این حالت کمانش پیچشی بال فشاری و بخشی از جان با هم رخ می دهد.

3-کمانش قائم بال فشاری به علت لاغری جان : این موضوع با کمانش قائم جان تیرورق مرتبط است

• ناپایداری های جان فشاری تیر ورق:

در تیرورق جان وظیفه تحمل نیروی برشی و یکپارچه کردن بالها را بر عهده دارد. اما با افزایش ضخامت جان ، وزن تیرورق به سرعت افزایش میابد که اقتصاد طرح را زیر سئوال می برد ، بنابراین استفاده از جان نازک با سخت کننده مطلوب تر است.

در حالت کلی جان تیرورق در معرض سه نوع تنش قرار دارد  :

• 1-تنش خمشی با تغییرات خطی در ارتفاع جان
• 2-تنش برشی در امتداد لبه ها
• 3-تنش فشاری مستقیم ناشی از بارهای موثر بر بال تیر ورق

کمانش ورق جان در اثر تنشهای برشی :

• 1-کمانش ارتجاعی تحت برش خالص
• 2-کمانش غیر ارتجاعی تحت برش خالص

کمانش پیچشی جانبی چیست ؟

کمانش پیچشی جانبی پدیده‌ای است که در تیرهای بدون قید مشاهده می‌شود. کمانش پیچشی جانبی زمانی اتفاق می‌افتد که تیر تحت بار اعمال شده دچار پیچش و جابجایی جانبی شود.

• دلایل وقوع خیز جانبی در تیرها :

کمانش پیچشی جانبی در تیرهای فولادی مهار نشده مشاهده می‌شود. در این تیرها بال فشاری محدودیتی در حرکت یا جابجایی در راستای جانبی ندارد و حتی ممکن است دچار دوران شود. و ...

• دلایل پیچش در تیرها :

نیروهای داخل بال‌ها نه‌ تنها منجر به خیز تیر می‌شوند که پیچش تیر حول محور طولی را هم سبب می‌شوند. مقاومت تیر در برابر پیچ‌ خوردگی بستگی به مقاومت پیچشی مقطع آن دارد. سختی پیچشی تیر به ضخامت بال آن بستگی دارد. از همین رو تیرهای دارای بال‌هایی با ضخامت زیاد، مقاومت خمشی بیشتری در مقایسه با تیرهای دارای بال با ضخامت کمتر و عمق مشابه دارند.

عوامل مؤثر بر کمانش پیچشی جانبی در تیرها :

• 1-موقعیت بار اعمال شده
• 2-شکل لنگر خمشی اعمال شده
• 3-تکیه‌گاه‌های دو سر تیر

راهکارهای مقابله با پدیده کمانش جانبی پیچشی تیرها :

• راهکار یک : گلمیخ یا برشگیر
• راهکار دو : اتصال به تیر فرعی
• راهکار سه : بستن تیرهای مجاور به یکدیگر
• راهکار چهار : تعبیه سخت کننده قوی در دل تیر

کمانش موضعی در تیرورقها :

کمانش موضعی زمانی اتفاق می‌افتد که یک مقطع به اندازه کافی باریک باشد که در اثر فشار یا برش، کمانش در سطح مقطع ایجاد شود. جان تیرهای پل معمولاً در برابر کمانش موضعی آسیب‌پذیر هستند، اما بال ها معمولاً بسیار ضخیم‌تر و ذاتاً در برابر کمانش مقاوم‌تر هستند.

افزودن یک سخت کننده نسبتاً کوچک به یک صفحه باریک می تواند مقاومت در برابر کمانش موضعی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

برای دیدن لیست کامل مطالب داخل این پاورپوینت قسمت "اطلاعات بیشتر" را ملاحظه نمائید.

توجه : اگر به اطلاعات کامل تر و جامع تری در زمینه تیرورقها نیاز دارید ، پاورپوینت 430 اسلایدی " همه چیز در مورد تیرورقها " را از اینجا دانلود نمائید .   فایل های کمکی : 1-فایل پاورپوینت با موضوع طراحی تیرورق در 73 اسلاید به زبان فارسی 2-فایل پی دی اف با عنوان " فصل دهم ، طراحی تیرورق ها " در 16 صفحه به زبان فارسی 3-فایل پی دی اف فرمولر سازه های فولادی که در بخشی از آن به طور کامل بحث طراحی تیرورق ها توضیح داده شده است . 4-فایل پی دی اف با عنوان " اثبات روابط کنترل فشردگی مقاطع " در 150 صفحه 5-فایل پی دی اف به زبان انگلیسی در مورد معرفی و طراحی تیرورقها 6-فایل پی دی اف با عنوان " کمانش پیچشی جانبی تیرورق های پل فولادی " در 16 صفحه و به زبان انگلیسی