ارزیابی آثار انحنا و کاربرد فولادHPS بر گسترش تسلیم در عمق مقطع تیرورق ها

کنترل مقاومت خمشی تیرورقهای خمیده در آییننامه AASHTO LRFD تنها بر اساس مقاومت پلاستیک بال انجام میشود. این در حالی است که جان نیز میتواند سهمی کوچک اما مهم در تامین مقاومت خمشی داشته باشد. با این وجود آیین نامه بهره گرفتن از مشارکت جان را تنها در پلهای مستقیم مجاز دانسته و تاکید دارد که به علت کمبود دانش کافی در خصوص نحوه ی تاثیر انحنا بر گسترش ناحیه تسلیم در سیستم پلهای خمیده در حالات حدی مقاومت، برای تیرورقه ای خمیده باید فعلا از صرفه اقتصادی آن صرفنظر کرد. در این مقاله امکان گسترش تسلیم در عمق مقطع تیرورقه ای خمیده به دو شکل همگن و غیرهمگن (هیبریدی) با ترکیب فولاد متداول ردهی 50W و فولاد با عملکرد بالای HPS 70W ارزیابی شده و امکان مشارکت جان در مقاومت خمشی تیرورقهای فولادی خمیده بررسی میشود. مطالعات بصورت پارامتریک و با استفاده از نرمافزار اجزای محدودی ABAQUS انجام پذیرفت. مدلهای پارامتریک شامل تیرورقه ای دوسر ساده به طول ثابت و شعاع خمیدگی متفاوت است. از لحاظ مصالح در کل چهار طرح مختلف بر مبنای ترکیب فولاد معمولی رده 50W و فولاد با عملکرد بالای HPS 70W با هدف بررسی اثر مصالح در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد هر چند انحنای تیرورقها سبب کاهش ظرفیت خمشی مقاطع نسبت به تراز لنگر پلاستیک کامل میشود، اما حداکثر مقدار این کاهش در محدوده ی مجاز انحنای آیین نامه اندک است. بنابراین نباید انحنا را به عنوان عاملی در راستای عدم بهره جویی از مزایای اقتصادی مشارکت جان در مقاومت خمشی به حساب آورد. بهعلاوه در صورت استفاده از فولاد با عملکرد بالا و ساخت مقاطع غیرهمگن امکان افزایش لنگر نهایی و نزدیکی بیشتر آن به تراز لنگر پلاستیک با حداکثر اختلاف حدود %5 فراهم میشود. این نتیجه میتواند مبنایی باشد برای رفع محدودیت آییننامه در خصوص عدم در نظر گرفتن سهم جان در محاسبه مقاومت تیرورقه ای خمیده.

Keywords:

تیرورق خمیده , مقاومت خمشی , آییننامه ASSHTO LRFD , فولاد .HPS