Diagram Shapepaziri 185A5E
1. مسئله: ترسیم دیاگرام شکل پذیری ستون AB و تعیین معیار پذیرش برای حد ایمنی جانبی در صورتزیه با توجه به بار محوری 120 تن و مشخصات داده شده.
2. دادهها و پارامترها:
- مدول الاستیسیته: $E=2\times10^6$ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع
- تنش تسلیم فولاد: $F_{ye}=2640$
- بار محوری هدف: 120 تن
- ابعاد ستونها و تیرها طبق دیاگرام داده شده
3. فرمولها و مفاهیم مهم:
- شکل پذیری ستون با استفاده از رابطه تغییر مکان جانبی و بار محوری بررسی میشود.
- معیار پذیرش حد ایمنی جانبی معمولاً بر اساس نسبت تغییر مکان جانبی به ارتفاع ستون است.
- تغییر مکان جانبی $\Delta$ را میتوان با استفاده از روابط الاستیک و پلاستیک محاسبه کرد.
4. محاسبه سختی ستون AB:
- سختی ستون $k=\frac{12EI}{L^3}$ برای حالت تکیهگاههای مشخص
- $I$ ممان اینرسی مقطع ستون که باید از جداول استاندارد برای 2IPE200 و 2IPE180 استخراج شود.
5. محاسبه تغییر مکان جانبی تحت بار محوری 120 تن:
- بار محوری $P=120$ تن = $120\times1000=120000$ کیلوگرم
- تغییر مکان جانبی $\Delta=\frac{PL^3}{3EI}$ (تقریبی برای ستون ساده)
6. ترسیم دیاگرام شکل پذیری:
- با محاسبه تغییر مکان جانبی در نقاط مختلف ستون و رسم نمودار تغییر مکان نسبت به ارتفاع ستون.
7. تعیین معیار پذیرش:
- معیار پذیرش معمولاً $\frac{\Delta}{L} \leq \text{مقدار مجاز}$ است.
- مقدار مجاز بر اساس آییننامهها معمولاً بین 1/250 تا 1/500 است.
نتیجه نهایی:
- با جایگذاری مقادیر $E$, $I$, $L$, و $P$ تغییر مکان جانبی $\Delta$ محاسبه و دیاگرام شکل پذیری رسم میشود.
- معیار پذیرش با مقایسه $\frac{\Delta}{L}$ با مقدار مجاز تعیین میشود.
برای ترسیم دقیق دیاگرام و محاسبات عددی، نیاز به مقادیر دقیق ممان اینرسی $I$ و طول $L$ ستون AB است که باید از جداول استاندارد استخراج شود.