اعضاي تحت بارگذاري معکوس

براي ساختمان‌ها، Eurocode 3: [2]  فقط به ارزيابي خستگي نياز دارد:

• اعضاي تکيه گاهي براي پشتيباني از بلند شدگي يا بارهاي نورد شده

• اعضاي قرار گرفته تحت تنش‌هاي چرخه‌اي ناشي از ماشين آلات ارتعاشي.

• اعضاي در معرض نوسانات ناشي از باد يا عبور جمعيت.

حتي در اين موارد، اگر محدوده تنش‌ها يا تعداد چرخه‌هاي تنش کم باشد، ارزيابي خستگي لازم نيست.

در غير اين صورت، اعضايي که در معرض بارگذاري‌هاي چرخه‌اي قرار مي‌گيرند بايد براي بدترين شرايط طراحي شوند.

براي همه اعضاي پل‌ها که تحت بارگذاري چرخه‌اي قرار دارند، ارزيابي‌هاي مربوط به خستگي اعضا بايد در نظر گرفته شود.

براي خريد تيرچه کروميت و تيرچه بتني با ما تماس بگيريد

طراحي عملي

• ساختمان‌ها

1. هميشه اين کار اقتصادي نيست که براي هر عضو يک اندازه متفاوت در نظر بگيريد. طراح بايد ابعاد را منطقي انتخاب کرده و فقط از دو يا سه سطح مقطع مختلف در فضاهاي کم عمق استفاده کند.

2. براي جلوگيري از آسيب به هنگام حمل و نقل و نصب، حداقل اندازه بايد درنظر گرفته شود. توصيه‌هاي مربوطه در بالا آمده است.

3. جداول بارگذاري ايمن بسيار مفيد هستند و اعضاي تحت بار محوري مي‌توانند مستقيما با توجه به آنها انتخاب شوند. اعضاي تحت بار محوري و خمشي بايد توسط آزمايشهاي پي در پي طراحي شوند. اندازه اوليه را با فرض اينکه مقاومت فشاري 60? مقاومت کامل است، انتخاب کنيد.

4. خرپاهاي بزرگ بايد براي حمل و نقل تقسيم بندي شود. صفحات اتصال کارگاهي براي مونتاژ خرپاها در کارگاه استفاده مي‌شوند.

• پل‌ها

1. مقدار مطلوب براي نسبت طول به عمق بستگي به مقدار بار زنده دارد که بايد تحمل شود. اين بايد در حدود 10 باشد که براي ترافيک جاده‌اي بيشتر و براي ترافيک ريلي کمتر مي‌باشد. (براي بارگذاري راه آهن اين نسبت به حدود 2/71 کاهش مي‌يابد.) با اين حال، بايد هميشه بايد به عمق اقتصادي پل مورد نظر توجه داشته باشيد.

2. تعداد گره‌هاي اتصال بايد به گونه‌اي تنظيم شود که ساختار اعضاي قطري مناسب باشد. اگر يک تعداد بسيار بالا انتخاب شود، يک حوضچه اتصال مرکزي با اعضاي قطري متقاطع وجود خواهد داشت. اين معمولا به جز در مرکز پل‌هاي نوساني مطلوب نيست. اعضاي قطري بايد در زاويه بين 50 و 60 درجه نسبت به افق قرار بگيرند.

3. فولاد درجه 50 بايد براي اعضاي اصلي و فولاد درجه 43 فقط براي اعضاي تحمل کننده بارهاي اسمي بايد استفاده شوند، مگر اينکه خرپا در کشوري ساخته شود که عرضه فولاد درجه بالا با مشکل روبرو است. براي يک خرپاي طراحي شده با استفاده از فولاد درجه 50، مقدار فولاد درجه 43 به طور معمول حدود 7? است.

4. مشکلاتي که ممکن است يک پل براي تيم تعمير و نگهداري ايجاد کند، بايد به طور کامل در نظر گرفته شوند. جزئياتي که مي‌تواند آب باران، خاک و آوار را در خود انباشته کند بايد از طراحي حذف شوند. تمام مناطق در معرض آب و هوا بايد به طور کامل براي نقاشي قابل دسترسي باشند. مقاطع جعبه‌اي نقاشي را ساده تر مي‌کنند، اما مقاطع توخالي نورد شده، شکاف هاي تند و تيز را در موقعيت‌هاي اتصال ايجاد مي‌کنند، مگر اينکه مفاصل جوش داده شوند.

8. خلاصه نتايج

0 خرپاها و شاهتيرهاي مشبک، عناصر مهمي در ساخت و ساز هستند که از آنها براي پشتيباني کف و سقف و به عنوان يک مهاربند استفاده مي‌شوند.

0 در پل‌ها، خرپاها مي‌توانند براي پوشش دهانه‌هاي 30 تا 200 متر اقتصادي باشند. آنها مي‌توانند از قطعات کوچک ساخته شده و به ويژه در مواردي که دسترسي به سايت دشوار است، مفيد باشند.

0 به طور کلي از خرپاهاي معين استاتيکي استفاده مي‌شود. پيکربندي آنها ساده بوده و از حداقل اعضا و اتصالات در آن استفاده مي‌شود.

0 از خروج از مرکزيت بارگذاري و اتصالات دوري کنيد تا ميزان تنش هاي ثانويه را کاهش دهيد. تنش‌هاي ثانويه به دليل بارهاي اعمال شده بين گره‌ها بايد در نظر گرفته شوند.

0 ملاحظات ويژه‌اي بايد در مورد طراحي و اصلاح پشتيباني‌هاي جانبي در نظر گرفته شود.

0 اثرات خستگي بايد در پل‌ها و برخي از عناصر ساختماني مورد توجه قرار گيرند.

0 پيکربندي اعضا و طراحي دقيق اتصالات بسيار مهم هستند.

0 به مناطق مستعد خوردگي احتمالي در همه سازه‌هاي فلزي توجه کنيد.

براي طراحي اعضا در خرپاهايي که داراي تنش‌هاي خمشي ثانويه ناچيز هستند، فرض‌هاي زير در نظر گرفته مي‌شوند:

به منظور تجزيه و تحليل، گره‌ها به صورت مفصلي در نظر گرفته مي‌شوند.

براي محاسبه طول موثر، ميزان گيرداري اتصالات و صلبيت اعضاي مجاور ممکن است مورد توجه قرار گيرند.

در مواردي که موقعيت دقيق بارهاي نقطه اي نسبت به اتصال اعضاي جان معلوم نيست، لنگر خمشي موضعي بايد به ميزان WL / 6 در نظرگرفته شود.

براي دريافت اطلاعات و قيمت تيرچه صنعتي تماس بگيريد.

مطابق با بند 5.8.2 از قسمت 1.1 در Eurocode 3 [2]، طول کمانش اعضاي افقي ممکن است به عنوان فاصله بين اتصالات تا اعضاي جان در صفحه خرپا و فاصله بين پرلين‌ها و يا گره‌ها در خارج از صفحه خرپا در نظر گرفته شود.

براي اعضاي جان، طول کمانش در صفحه ممکن است 0.9L باشد، جايي که L فاصله بين گره‌هاي خرپا است.

خرپاهاي سقفي در محل يک ساختمان مي‌توانند داراي تکيه گاه‌هايي به صورت پرلين براي اعضاي افقي بالايي و يک سيستم مهاربندي براي پشتيباني جانبي از اعضاي افقي تحتاني باشند.

دو عضو رايج داخلي در خرپاها، تسمه‌هاي تکي غيرپيوسته متصل به صفحه اتصال يا يک عضو ديگر مشترک و يا تسمه‌هاي زاويه دار غير پيوسته متصل به دو طرف صفحه اتصال يا يک عضو ديگر هستند. اين موارد بايد با حداقل دو پيچ يا معادل آن در جوشکاري متصل شوند. Eurocode 3: Part 1.1: Clause 5.8.3 مي‌گويد که خروج از مرکزيت انتهايي ممکن است ناديده گرفته شود و تسمه‌ها به عنوان اعضاي محوري بارگذاري شده مطابق با اين بند طراحي شوند.

6.2 اعضاي فشاري در پل‌ها

به طور کلي اعضاي خرپايي در پل‌ها بسيار بزرگتر از ساختمان‌ها هستند و توجه بيشتري بايد به طراحي دقيق اين اعضا شود. Eurocode 3: Part 1.1 [2]  در مورد ساختمان‌ها استفاده مي‌شود، و طول‌هاي کمانش به صورت محافظه کارانه L و 0.9L براي تسمه‌هاي نسبتا کوچک در خرپاها قابل ملاحظه نيست. با اين حال، براي پل‌ها، جايي که قيمت پرداختي براي وزن فولاد بسيار حياتي است، تصور مي‌شود که موضوع طول موثر به طور کامل در Eurocode 3: Part 2 [3]  بايد مورد بررسي قرار گيرد.

هنگام ساخت اعضاي فشاري افقي، وضعيت ايده آل استفاده از مواد به گونه‌اي است که يک مقطع با شعاع ژيراسيون توليد کند که نسبت طول موثر به شعاع ژيراسيون در هر دو صفحه مشابه باشد. به عبارت ديگر، عضو به همان اندازه که احتمال دارد به صورت افقي کمانش کند ممکن است به صورت عمودي نيز کمانش کند.

عمق اعضا بايد به گونه‌اي انتخاب شوند تا ابعاد صفحات منطقي باشد. اگر آنها بيش از حد ضخيم باشند، شعاع ژيراسيون کوچکتر از زماني خواهد بود که يک سطح مقطع فولادي يک عضو بزرگتر را با استفاده از صفحات نازک توليد کند. صفحات بايد تا حد امکان نازک باشند بدون اينکه مواد زيادي به دور ريخته شوند و مقطع را به طور موثر ايجاد کنند.

6.3 اعضاي کششي براي ساختمان‌ها

مقاطع توخالي سازه‌اي که با اتصالات جوشي متصل شده‌اند ممکن است به طور کامل موثر باشند. منطقه موثر بايد براي اتصالات زاويه دار که فقط يک طرف آنها متصل شده است در نظر گرفته شوند. به لحاظ تئوري مي‌توان از اعضاي گرد يا کابل استفاده کرد؛ اما اين موارد به دلايل عملي مناسب نيستند، زيرا آنها فاقد سختي بوده و به آساني آسيب مي‌بينند. سطح مقطع‌هاي حداقلي براي اعضاي زاويه دار تعيين شده براي اعضاي فشاري بايد براي اعضاي کششي نيز استفاده شوند.

براي دريافت اطلاعات و قيمت تيرچه صنعتي تماس بگيريد.

6.4 اعضاي کششي براي پل‌ها

اعضاي کششي بايد تا حد ممکن جمع و جور باشند، اما عمق آنها بايد به اندازه کافي بزرگ باشد تا بتواند فضاي کافي براي پيچ‌ها در موقعيت‌هاي صفحات اتصال را فراهم کند. عرض خارج از صفحه خرپاها بايد مشابه اعضاي عمودي و قطري باشد، به طوري که صفحات اتصال را بتوان بدون نياز به بسته بندي توليد کرد.

هنگامي که سوراخ‌هايي در مقطع براي قرارگيري پيچ‌ها ايجاد مي‌شود، بايد رواداري مجاز در نظر گرفته شود. بايد با تنظيم دقيق محل پيچ‌ها، يک سطح مقطع خالص در حدود 85 درصد از سطح مقطع ناخالص را بوجود آورد.

برای طراحی اعضا در خرپاهایی که دارای تنش‌های خمشی ثانویه ناچیز هستند، فرض‌های زیر در نظر گرفته می‌شوند:

به منظور تجزیه و تحلیل، گره‌ها به صورت مفصلی در نظر گرفته می‌شوند.

برای محاسبه طول موثر، میزان گیرداری اتصالات و صلبیت اعضای مجاور ممکن است مورد توجه قرار گیرند.

در مواردی که موقعیت دقیق بارهای نقطه ای نسبت به اتصال اعضای جان معلوم نیست، لنگر خمشی موضعی باید به میزان WL / 6 در نظرگرفته شود.

برای دریافت اطلاعات و قیمت تیرچه صنعتی تماس بگیرید.

مطابق با بند 5.8.2 از قسمت 1.1 در Eurocode 3 [2]، طول کمانش اعضای افقی ممکن است به عنوان فاصله بین اتصالات تا اعضای جان در صفحه خرپا و فاصله بین پرلین‌ها و یا گره‌ها در خارج از صفحه خرپا در نظر گرفته شود.

برای اعضای جان، طول کمانش در صفحه ممکن است 0.9L باشد، جایی که L فاصله بین گره‌های خرپا است.

خرپاهای سقفی در محل یک ساختمان می‌توانند دارای تکیه گاه‌هایی به صورت پرلین برای اعضای افقی بالایی و یک سیستم مهاربندی برای پشتیبانی جانبی از اعضای افقی تحتانی باشند.

دو عضو رایج داخلی در خرپاها، تسمه‌های تکی غیرپیوسته متصل به صفحه اتصال یا یک عضو دیگر مشترک و یا تسمه‌های زاویه دار غیر پیوسته متصل به دو طرف صفحه اتصال یا یک عضو دیگر هستند. این موارد باید با حداقل دو پیچ یا معادل آن در جوشکاری متصل شوند.Eurocode 3: Part 1.1: Clause 5.8.3 می‌گوید که خروج از مرکزیت انتهایی ممکن است نادیده گرفته شود و تسمه‌ها به عنوان اعضای محوری بارگذاری شده مطابق با این بند طراحی شوند.

6.2 اعضای فشاری در پل‌ها

به طور کلی اعضای خرپایی در پل‌ها بسیار بزرگتر از ساختمان‌ها هستند و توجه بیشتری باید به طراحی دقیق این اعضا شود. Eurocode 3: Part 1.1 [2]  در مورد ساختمان‌ها استفاده می‌شود، و طول‌های کمانش به صورت محافظه کارانه L و 0.9L برای تسمه‌های نسبتا کوچک در خرپاها قابل ملاحظه نیست. با این حال، برای پل‌ها، جایی که قیمت پرداختی برای وزن فولاد بسیار حیاتی است، تصور می‌شود که موضوع طول موثر به طور کامل در Eurocode 3: Part 2 [3]  باید مورد بررسی قرار گیرد.

هنگام ساخت اعضای فشاری افقی، وضعیت ایده آل استفاده از مواد به گونه‌ای است که یک مقطع با شعاع ژیراسیون تولید کند که نسبت طول موثر به شعاع ژیراسیون در هر دو صفحه مشابه باشد. به عبارت دیگر، عضو به همان اندازه که احتمال دارد به صورت افقی کمانش کند ممکن است به صورت عمودی نیز کمانش کند.

عمق اعضا باید به گونه‌ای انتخاب شوند تا ابعاد صفحات منطقی باشد. اگر آنها بیش از حد ضخیم باشند، شعاع ژیراسیون کوچکتر از زمانی خواهد بود که یک سطح مقطع فولادی یک عضو بزرگتر را با استفاده از صفحات نازک تولید کند. صفحات باید تا حد امکان نازک باشند بدون اینکه مواد زیادی به دور ریخته شوند و مقطع را به طور موثر ایجاد کنند.

6.3 اعضای کششی برای ساختمان‌ها

مقاطع توخالی سازه‌ای که با اتصالات جوشی متصل شده‌اند ممکن است به طور کامل موثر باشند. منطقه موثر باید برای اتصالات زاویه دار که فقط یک طرف آنها متصل شده است در نظر گرفته شوند. به لحاظ تئوری می‌توان از اعضای گرد یا کابل استفاده کرد؛ اما این موارد به دلایل عملی مناسب نیستند، زیرا آنها فاقد سختی بوده و به آسانی آسیب می‌بینند. سطح مقطع‌های حداقلی برای اعضای زاویه دار تعیین شده برای اعضای فشاری باید برای اعضای کششی نیز استفاده شوند.

برای دریافت اطلاعات و قیمت تیرچه صنعتی تماس بگیرید.

6.4 اعضای کششی برای پل‌ها

اعضای کششی باید تا حد ممکن جمع و جور باشند، اما عمق آنها باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند فضای کافی برای پیچ‌ها در موقعیت‌های صفحات اتصال را فراهم کند. عرض خارج از صفحه خرپاها باید مشابه اعضای عمودی و قطری باشد، به طوری که صفحات اتصال را بتوان بدون نیاز به بسته بندی تولید کرد.

هنگامی که سوراخ‌هایی در مقطع برای قرارگیری پیچ‌ها ایجاد می‌شود، باید رواداری مجاز در نظر گرفته شود. باید با تنظیم دقیق محل پیچ‌ها، یک سطح مقطع خالص در حدود 85 درصد از سطح مقطع ناخالص را بوجود آورد.