بخش 10-A6.5.4

مشاهده در کتابخانه

اطلاعات تکمیلی بخش

۱۰-پ۶-۵-۴ روش ساده شده تحلیل و طراحی سازه در برابر آتش

روش‌های ارائه شده در این بخش، برای ارزیابی عملکرد یک عضو سازه‌ای منفرد در معرض آتش به کار می‌رود.
شرایط مرزی (شامل شرایط تکیه گاهی و نیروهای ایجاد شده در عضو) در دماهای بالا همانند شرایط عادی و بدون تغییر فرض گردد.
پاسخ حرارتی اعضای فولادی و مختلط را می‌توان با استفاده از معادله انتقال حرارت یک بعدی تعیین کرد. برای اعضای خمشی، دمای فولاد باید به بال پایینی اعمال گردد.
برای دماهای کمتر از ۲۰۰ºC ، مقاومت موجود اعضا و اتصالات باید بدون در نظر گرفتن اثرات تغییرات دما تعیین شود.

پس از انجام تحلیل فوق، مقاومت‌های کششی، فشاری، خمشی و برشی اسمی عضو موردنظر در حضور حرارت باید به شرح زیر تعیین گردد :

مقاومت کششی اسمی
مقاومت کششی اسمی عضو در دماهای بالا باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۳ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ تعیین شود. فرض می‌شود که دما در تمام سطح عضو به صورت یکنواخت به میزان حداکثر رسیده است.
مقاومت فشاری اسمی
مقاومت فشاری اسمی عضو در دماهای بالا باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۴ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ و رابطه زیر تعیین شود:
تنش فشاری ناشی از کمانش خمشی در دماهای بالا از رابطه زیر به دست می‌آید:
فرمول
${F_{cr}}\left( T \right) = \left[ {{{۰.۴۲}^{\sqrt {\frac{{{F_y}\left( T \right)}}{{{F_e}\left( T \right)}}} }}} \right]{F_y}\left( T \right)$
(۱۰-پ۶-۱۴)
F _y(T) = تنش تسلیم مشخصه فولادی در دمای موردنظر
F _e(T) = تنش کمانشی الاستیک با استفاده از رابطه ۱۰-۲-۴-۴ و با فرض استفاده از E(T) در دمای موردنظر
مقاومت خمشی اسمی
برای تیرهای فولادی دما را در تمام عمق مقطع می‌توان ثابت و برابر با دمای محاسبه شده برای بال پایین در نظر گرفت. مقاومت خمشی اسمی مقاطع با دو محور تقارن براساس حالت حدی کمانش جانبی - پیچشی، در دماهای بالا براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۵ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ ، به شرح زیر تعیین می‌گردد:
۱) برای L _b≤L _r(T):
فرمول
$M_n(T)=C_b \{{M_r(T)+[M_p(T)-M_r(T)][1-\frac{L_b}{L_r(T)}]^{C_x}}\}\leq M_p(T)$
(۱۰-پ۶-۱۵)
۲) برای L _b≥L _r(T):
فرمول
$M_n (T)=F_{cr} (T) S_x≤M_P (T)$
(۱۰-پ۶-۱۶)
که در آن:
فرمول
$F_{cr}(T)=\frac{C_b\pi^۲E(T)}{(\frac{L_b}{r_{ts}})^۲}\sqrt{۱+۰.۰۷۸\frac{J_c}{S_xh_o}(\frac{L_b}{r_{ts}})^۲}$
(۱۰-پ۶-۱۷)
فرمول
$L_r(T)=۱.۹۵r_{ts} \frac{E(T)}{F_L(T)}\sqrt{\frac{Jc}{S_xh_o}+\sqrt{(\frac{Jc}{S_xh_o})^۲+۶.۷۶(\frac{F_L(T)}{E(T)})^۲}}$
(۱۰-پ۶-۱۸)
فرمول
$M_r (T)=F_L (T) S_x$
(۱۰-پ۶-۱۹)
فرمول
$F_L (T)=F_y (K_p-۰.۳K_y )$
(۱۰-پ۶-۲۰)
فرمول
$M_p (T)=F_y (T) Z_x$
(۱۰-پ۶-۲۱)
فرمول
$C_x=۰.۶+\frac{T}{۲۵۰}≤۳$
(۱۰-پ۶-۲۲)
T= دمای فولاد به علت قرار گرفتن در معرض آتش (درجه سلسیوس)
مقاومت خمشی اسمی اعضای مختلط
در تیرهای مختلط فولادی، دما از بال پایین تا وسط ارتفاع جان مقطع به صورت ثابت در نظر گرفته شده و از آنجا تا بال فوقانی به صورت خطی و به میزان حداکثر ۲۵ درصد کاهش یابد. مقاومت خمشی اسمی اعضای مختلط در دماهای بالا با استفاده از روابط بخش ۱۰-۲-۸ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ تعیین می‌گردد. همچنین مقاومت خمشی اسمی تیرهای مختلط فولادی در دماهای بالا را می‌توان از رابطه زیر نیز به دست آورد. T دمای بال پایینی عضو است.
فرمول
$M_n (T)=r(T) M_n$
(۱۰-پ۶-۲۳)
M _n = مقاومت خمشی اسمي عضو مختلط در دمای محیط
( r(T = ضریب حفظ مقاومت براساس دمای بال پایینی عضو ( T ) مطابق جدول ۱۰-پ ۶-۶
مقاومت برشی اسمی
مقاومت برشی اسمی عضو در دماهای بالا باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۶ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ تعیین شود. فرض می‌شود که دما در کل مقطع به صورت ثابت باشد.
مقاومت اسمی عضو برای ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی
مقاومت اسمی اعضا برای ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی حول یک یا دو محور، با یا بدون لنگر پیچشی باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۷ و با مقاومت محوری و خمشی ارائه شده در بندهای (الف) تا (ت) این بخش تعیین شود. مقاومت پیچشی اسمی عضو باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۷ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ تعیین شود. دما در کل مقطع به صورت ثابت در نظر گرفته می‌شود.

جدول

دمای بال پایینی تیر ( C °)	r(T)
۲۰	۱
۱۵۰	۰.۹۸
۳۲۰	۰.۹۵
۴۳۰	۰.۸۹
۵۴۰	۰.۷۱
۶۵۰	۰.۴۹
۷۶۰	۰.۲۶
۸۷۰	۰.۱۲
۹۸۰	۰.۰۵
۱۱۰۰	۰

جدول ۱۰-پ ۶-۶: ضریب حفظ مقاومت برای مقاطع مختلط - r(T)

نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...