عنوان

مطالعه رفتار کمانشی تیرهای فولادی سرد نورد شده با جان سوراخ‌دار تقویت شده,‮‭study on the Buckling Behavior of Cold-Formed Steel Beams with Stiffened Web Openings‬ A

Number

‭۲۳۳۴۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

مطالعه رفتار کمانشی تیرهای فولادی سرد نورد شده با جان سوراخ‌دار تقویت شده

Parallel Title Proper

‮‭study on the Buckling Behavior of Cold-Formed Steel Beams with Stiffened Web Openings‬ A

First Statement of Responsibility

/امیر جامعی اسگوئی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: عمران

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۹‬

Name of Manufacturer

، کبیری

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۲۰۰‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

عمران - سازه

Date of degree

‮‭۱۳۹۹/۰۶/۲۶‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

استفاده از مقاطع فولادی سرد نورد شده به عنوان اعضای باربر اصلی و فرعی سازه‌ها در حال گسترش است .علاوه بر تسلیم مقطع، کمانش موضعی، اعوجاجی و کلی از عوامل تعیین کننده ظرفیت این مقاطع می‌باشد .ایجاد سوراخ در جان این مقاطع برای عبور تاسیسات برقی و مکانیکی و راحتی نصب و جابجایی، پیش‌بینی ظرفیت و کمانش این مقاطع را پیچیده و مشکل می‌کند .استفاده از سخت‌کننده‌ها برای کاهش اثرات ناشی از ایجاد سوراخ و یا افزایش ظرفیت برشی مقطع لازم می‌شود که همین امر پیچیدگی پیش‌بینی رفتار و ظرفیت این مقاطع را سبب می‌شود .مطالعات انجام یافته درخصوص تیرهای فولادی سرد نورد شده کم و دامنه مطالعه محدود می‌باشد .همچنین روابط پیشنهادی درخصوص این نوع اعضا بیشتر تجربی و محدود به دامنه مشخصی از مقاطع و شرایط می‌باشد .بنابراین مطالعه جامع به منظور پیش‌بینی رفتار و تعیین ظرفیت این نوع از اعضای سازه‌ای لازم به نظر می‌رسد .در این رساله، نخست جزئیات مدل اجزای محدود تیر سرد نورد شده و فرضیات در نظر گرفته شده در تحلیل، با انجام مجموعه‌ای از تحلیل‌های اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفت .تاثیر شیوه مدل‌سازی بر روی نتایج تحلیل، بررسی و دقت نتایج حاصل از تحلیل در مقایسه با فرمول‌های تئوریک ارزیابی شد .بررسی نتایج صحت و قابلیت ادامه چکیده رساله :اعمال جزئیات فرض شده را در ایجاد و تحلیل مدل اجزای محدود نشان داد .با انجام مطالعه پارامتریک و تحلیل حساسیت، اهمیت و میزان تاثیر متغیرهای حاکم بر رفتار تیر سرد نورد شده سوراخ‌دار تعیین شد .سپس با نوشتن و حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار کمانشی تیر سرد نورد شده با استفاده از روش‌های انرژی، ضریب کمانش ناشی از خمش خالص در جان تیرهای سوراخ‌دار در سه حالت بدون سخت‌کننده، با سخت‌کننده لبه‌ای و با سخت‌کننده لبه‌ای و میانی تعیین شد .فرمول‌های به دست آمده با استفاده از تحلیل عددی اجزای محدود مورد مقایسه قرار گرفته و مشاهده شد که محاسبات از انطباق مناسب برخوردار می‌باشند و میزان خطای آن‌ها حداکثر ‮‭۱۵‬ درصد است .در گام بعد، معادلات دیفرانسیل برای یافتن ضریب کمانش ناشی از برش خالص برای جان سوراخ‌دار بدون سخت‌کننده نوشته و حل شد .به دلیل پیچیده و سنگین بودن محاسبات، استفاده از فرمول در عمل ممکن نمی‌باشد .بنابراین از مطالعات عددی و الگوریتم ژنتیک برای معرفی ضریبی برای تعمیم رابطه جان بدون سوراخ به جان سوراخ‌دار، استفاده شد .مشاهده گردید که خطای روابط پیشنهادی برای محاسبه ضریب کمانش برشی کمتر از ‮‭۱۰‬ درصد می‌باشد .در پایان اندرکنش هم‌زمان خمش و برش برای حالات مختلف و نسبت نیروهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفت و نمودارها و رابطه محافظه کارانه‌ای برای در نظر گرفتن اندرکنش خمش و برش با توجه به لنگر خمشی و نیروی برشی موجود نسبت به ظرفیت خمشی و برشی الاستیک بحرانی، ارائه شد .با توجه به نسبت توصیه شده طول سوراخ به ارتفاع آن برای سوراخ‌های مستطیلی، رابطه اندرکنش بازنویسی شد .میزان ظرفیت صرف نظر شده مقطع در رابطه بازنویسی شده نصف رابطه قبلی می‌باشد

Text of Note

In recent years application of cold-formed steel members is expanding. In addition to yielding, local, distortional and global elastic buckling could influence cold-formed steel member capacity. The cold-formed steel members often require web openings to allow passage for building services such as mechanical piping, electrical wiring, and air conditioning systems. Stress distribution in beams with web openings is different from beam without them and therefore characteristics, shape and modes of their buckling are dissimilar which results in reduced buckling capacity and ultimate strength. In order to compensate some of the lost capacity, edge and intermediate stiffeners are fabricated into web which furthermore complicates the characteristics and buckling mode. As most of the studies and solutions are empirical, analytical study of these members seems necessary. In this research a set of guidelines for finite element analysis is studied and presented. Then a comprehensive parametric study on behavior and capacity of cold-formed steel beams is conducted and suggestions under different circumstances are proposed. After that analytical solutions for beams with stiffened and unstiffened web openings under pure bending is presented and verified. Then analytical and numerical studies for beams with stiffened and unstiffened web openings under pure shear is conducted and solutions are developed and summarized. Finally, interaction between bending and shear forces and their effect of the buckling capacity of beams with stiffened and unstiffened web openings is studied and a formula is proposed. It is seen that the proposed solutions for bending and shear capacity with regard to proposed guidelines, are in good accordance with finite element results. The main variables in this study are elastic modulus, Poisson's ratio, opening and stiffeners dimensions and stress gradiant

Parallel Title

‮‭study on the Buckling Behavior of Cold-Formed Steel Beams with Stiffened Web Openings‬ A

جامعی اسگوئی، امیر

Jameei Osgouei, Amir

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی