تاثیر موقعیت ترک جوش بال به جان تیرورق در ظرفیت خمشی نهایی آن

امروزه با پیشرفت تکنولوژی استفاده از سازه های بزرگ و حجیم جهت افزایش بهره وری و خدمت رسانی امری اجتناب ناپذیر می باشد. در این نوع سازه ها اغلب دهانه ها، بزرگ و قابل توجه می باشند. یکی از روشهای متداول برای تامین مقطع مورد نیاز در دهانه های بزرگ استفاده از تیرورق می باشد. تیرورق در واقع از دو ورق بال و یک ورق جان تشکیل شده است که توسط جوش به همدیگر متصل می شوند. برای تامین سختی جان و همچنین جلوگیری از کمانش آن سخت کننده هایی به صورت عرضی و یا طولی به جان تیر ورق متصل می گردد. از آنجا که حوش اتصال بال به جان تیرورق یکی از اعضای سازه ای مهم در تیر ورق می باشد و به دلیل عوامل فیزیکی یا محیطی، در حین جوشکاری و یا بعد از آن امکان ترک خوردگی در آن وجود دارد. در این تحقیق به بررسی تاثیر ترک جوش بال به جان تیرورق در ظرفیت خمشی نهایی آن پرداخته شده است. برای بررسی این موضوع یک تیر ورق تحت اثر دو بار متمرکز و یک بار گسترده خطی با استفاده از آیین نامه LFRD طراحی شده و در نرم افزار LUSAS با استفاده از المان Shell مدلسازی شده است. جوش بال به جان تیرورق به صورت سرتاسری در طول تیرورق در نظر گرفته شده و برای افزایش دقت محاسبات در مدل فوق از المانهای چهار گرهی مربعی شکل بسیار ریز در حدود 5 سانتیمتری استفاده شده و مدل تحت تحلیل غیر خطی فیزیکی و هندسی قرار گرفته است. برای مصالح مدل نیز از فولاد نرمه با تنش تسلیم 2400 کیلوگرم بر سانتی متر مربع استفاده شده است. برای مدلسازی ترک نیز در حین انجام تحقیق مدلهای گوناگونی در نظر گرفته شد د در نهایت با بررسی نتایج بدست آمده با واقعیت صحیحترین حالت مدل ترک، یعنی جدا کردن المانهای صفحات جان و بال در طول ترک، مورد توجه قرار گرفته و مدلسازی شد. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد که وجود ترک در پانلهای بحرانی می تواند بین 11 تا 17 درصد ظرفیت خمشی نهایی تیرورق را کاهش دهد و تنشهای نهایی معیار شکست فون میزس را نیز بین 30 تا 34 درصد افزایش دهد.

Keywords:

تیرورق , ترک , جوش , بال , جان , ظرفیت خمشی