روش طراحی توسعه یافته برای پایداری درون صفحه ای قاب های دروازه ای مرتعش قوس دار

قیمت: 45,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

روش طراحی توسعه یافته برای پایداری درون صفحه ای قاب های دروازه ای مرتعش قوس دار

عنوان لاتین

Extended design method for in-plane stability of haunched sway portal frames

در قوانین طراحی حاضر اثر قوس بر پایداری ارتعاش درون صفحه ای یک قاب دروازه فولادی تنها اثر ابعاد قوس بر مقاومت و سختی اتصالات تیر به ستون را در نظر گرفته است. اثر ابعاد قوس بر رفتار تیر، و در نتیجه بر رفتار قاب ، در نظر گرفته نشده است. مقاله به توصیف اثر این پدیده با اشاره به روش های طراحی موجود و مقایسه این روش های طراحی می پردازد. اعتبار این روش توسط چندین راه حل عددی تایید شده است. برای بارگذاری عمودی تیر، هر چه دهانه قاب دروازه بزرگتر باشد، نیروی فشاری در تیر بیشتر خواهد بود. علاوه بر این، هر چه دهانه قاب طولانی تر باشد، بار حجمی (تورمی) بحرانی تیر کمتر خواهد بود. این امر سبب کاهش پایداری کلی قاب به صورت معناداری می شود. در واقع، نیروی فشاری در تیر قاب تاثیر قابل توجهی بر سختی اضافی دارد که قوس برای ستون فراهم می کند. با توجه به خط مرکز تنظیم شده قوس که سبب بی نظمی می شود، لنگر درجه اول اضافی ایجاد شده است. این لنگر داخلی اضافی سبب کاهش سختی اضافی ایجاد شده توسط قوس می شود. برای برخی از دهانه این امر ممکن است سبب شود سختی اضافی قوس مقداری قابل چشم پوشی شود. این تحقیق دیدگاه های بیشتری را همچنین در مورد اثر ارتعاش نیروی فشاری در تیر فراهم می کند، که به هندسه قوس بستگی دارد. نتیجه این تحقیق دو عامل اصلاحی ساده برای قوانین طراحی فعلی بود، که این عوامل اصلاحی عوامل تقویت کننده سختی اولیه تیر را پوشش می دادند. این عوامل به نوع بارگذاری (بار نقطه ای و یا به صورت برابر توزیع شده) و به نسبت قوس به تیر (با توجه به طول قوس و همچنین ارتفاع قوس) بستگی داشتند.

In current design rules the effect of a haunch on the sway in-plane stability of a steel portal frame only takes into account the influence of the haunch dimensions on the beam-to-column connection strength and stiffness. The effect of the haunch dimensions on the beam behavior, and thus on the frame behavior, is not included. The paper describes the effect of this phenomenon by regarding current design methods and comparing these with analytical solutions. The validity of the methods is covered by numerical simulations. For a vertical beam loading, the larger the span of the portal frame, the higher the compressive force in the beam becomes. In addition, the longer the span of the frame, the smaller the critical buckling load of the beam becomes. This decreases the stability of the overall frame significantly. In fact, the compressive force in the beam of a portal frame has a significant effect on the additional stiffness the haunch provides to the column. Due to the adjusted center line of the haunch causing an eccentricity, an additional first order moment is generated. This additional internal moment reduces the additional stiffness the haunch provides. For some spans this may even cause the additional stiffness of the haunch to be negligible. The research has given more insight, also on the effect of the shift of the compressive force in the beam, which depends on the geometry of the haunch. The study resulted in two simple correction factors for the current design rules, where these correction factors cover amplification factors for the original stiffness of the beam. The factors depend on the kind of loading (point load or equally distributed load) and on the haunch to rafter ratio (with regard to the length of the haunch as well as with regard to the height of the haunch).