۲۱-۵-۴ روش استاتیکی‌ معادل

به‌ عنوان جایگزینی‌ برای‌ روش دینامیکی‌ غیرارتجاعی‌، می‌ توان از روش اسـتاتیکی‌ معـادل اسـتفاده نمود. این‌ روش می‌تواند مطابق‌ گام های‌ زیر انجام شود.

گام ۱- بارگذاری

برحسب‌ اهمیت‌ سازه، از جدول ۲۱-۱-۳ فصل‌ ۱ فشار طراحی‌ و زمان تداوم آن استخراج می‌شود.

گام ۲- تبدیل‌ فشار دینامیکی‌ ضربه‌ای‌ به‌ استاتیکی‌ معادل

با محاسبه‌ ضریب‌ بار دینامیکی‌ و ضرب آن در فشار دینـامیکی‌، فشـار اسـتاتیکی‌ معـادل محاسـبه‌ می‌گردد.

برای‌ محاسبه‌ ضریب‌ بار دینامیکی‌ ابتدا باید زمان تناوب اصلی‌ عضـو سـازه ای‌ مـورد نظـر محاسـبه‌ شود. برای‌ تیرها، زمان تناوب اصلی‌ برابر است‌ با:

T=απC×L4g×Ed×IT=\frac{\alpha }{\pi }\sqrt{\frac{C\times L^{4}}{g\times E_{d}\times I}}

زمان تناوب اصلی‌ دال‌ها وابسته‌ به‌ مشخصات هندسی‌، مصالح‌ و شرایط‌ تکیه‌ گاهی‌ آن‌ها است‌. برای‌ دالهای‌ مستطیلی‌ زمان تناوب برابر است‌ با:

T=a2ϕmˉDT=\frac{a^{2}}{\phi }\sqrt{\frac{\bar{m}}{D}}

برای‌ تمامی‌ اعضا می‌ توان با مدل سازی‌ عضو به‌ صورت منفرد؛ زمان تناوب را با استفاده ‌از روش‌های اجزای‌ محدود و با فرض رفتار ارتجاعی‌ مصالح‌ محاسبه‌ نمود. باید توجه‌ نمود شرایط‌ مرزی‌ عضو تـا حد امکان نمایانگر شرایط‌ مرزی‌ واقعی‌ باشد.

سپس‌ با استفاده از شکل‌ ۲۱-۵-۶ ضریب‌ بار دینامیکی‌ محاسبه‌ می‌ شـود. در ایـن‌ شـکل‌ t d مـدت زمان تأثیر نیروی‌ دینامیکی‌ و T زمان تناوب اصلی‌ عضو می‌باشد.

تصویر
شکل‌ ۲۱-۵-۶ ضریب‌ بار دینامیکی‌ برای‌ انفجار با فاصله‌

شکل‌ ۲۱-۵-۶ ضریب‌ بار دینامیکی‌ برای‌ انفجار با فاصله‌

فشار استاتیکی‌ معادل وارد بر عضو از رابطه‌ی‌ ۲۱-۵-۱۰ محاسبه‌ می‌گردد:

Wu=d×WW_{u}=d\times W

گام ۳- طراحی‌

برای‌ هر عضو حداکثر فشار قابل‌ تحمل‌ باید برمبنای‌ مقاومت‌ نهایی‌ آن هـا محاسـبه‌ شـود. ظرفیـت‌ خمشی‌ نهایی‌ تیرها و دال‌ها براساس تحلیل‌ خمیری‌ و نظریـه‌ خطـوط گسـیختگی‌ از جـدول هـای‌ ۲۱-۵-۱۱ تا ۲۱-۵-۱۳ محاسبه‌ می‌ گردد. در محاسبه‌ ی‌ ظرفیت‌ خمشی‌ اعضا، ضرایب‌ ایمنی‌در ϕ ضریب‌ ۱/۱ ضرب می‌ شوند (ϕ d =1/1ϕ). ضرایب‌ اضافه‌ مقاومت‌ مصالح‌ شامل‌ ضـرایب‌ SIF و DIF نیز با مقادیر مناسب‌ در محاسبات لحاظ می‌ شـود. بـا اسـتفاده از جـداول ۲۱-۵-۱۱ تـا ۲۱-۵-۱۳ برمبنای‌ ظرفیت‌ خمشی‌، حداکثر بار گسترده ی‌ (W r ) محاسبه‌ می‌گردد.

ضریب‌ اطمینان عضو (نسبت‌ W r به‌ W u ) نباید از ضرایب‌ اطمینـان منـدرج در جـدول ۲۱-۵-۱۰ کمتر شود. ضریب‌ اطمینان سازه براساس سطح‌ عملکرد مفروض برای‌ آن تعیین‌ می‌گردد.

جدول

سطح عملکرد

ضریب اطمینان

استفاده بی وقفه

1/75

ایمنی جانی

1/0

آستانه فروریزش

0/8

جدول c-21-5-10جدول ۲۱-۵-۱۰ ضرایب‌ اطمینان

جدول

مقاومت نهایی

شرایط تکیه گاهی و بارگذاری

Wr=8MpL2W_{r}=\frac{8M_{p}}{L^{2}}

تصویر

Pr=4MpLP_{r}=\frac{4M_{p}}{L}

تصویر

Wr=4(MN+2Mp)L2W_{r}=\frac{4\left (M_{N}+2M_{p} \right )}{L^{2}}

تصویر

Pr=2(MN+2Mp)LP_{r}=\frac{2\left (M_{N}+2M_{p} \right )}{L}

تصویر

Wr=8(MN+2Mp)L2W_{r}=\frac{8\left (M_{N}+2M_{p} \right )}{L^{2}}

تصویر

Pr=4(MN+Mp)LP_{r}=\frac{4\left (M_{N}+M_{p} \right )}{L}

تصویر

Wr=2MNL2W_{r}=\frac{2M_{N}}{L^{2}}

تصویر

Pr=MNLP_{r}=\frac{M_{N}}{L}

تصویر

Pr=6MPLP_{r}=\frac{6M_{P}}{L}

تصویر

جدول c-21-5-11جدول ۲۱-۵-۱۱ ظرفیت‌ نهایی‌ تیرها
جدول ۲۱-۵-۱۲ ظرفیت‌ نهایی‌ دالهای‌ دوطرفه‌ (خطوط تسلیم‌ متقارن)

تصویر

جدول ۲۱-۵-۱۳ ظرفیت‌ نهایی‌ دالهای‌ دوطرفه‌ (خطوط تسلیم‌ غیرمتقارن)

تصویر

[1] - از این‌ به‌ بعد این‌ عبارت به‌ صورت ساده ارتجاعی‌- خمیری‌ بیان می‌ شود.


نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...