ارزيابي بار كمانشي ستون‌هاي فولادي با تغييرات درجه حرارت يكنواخت

Evaluation of buckling load of steel columns with uniform temperature variations

كمانش، يكي از دلايل اصلي ناپايداري اعضاي سازه‌ها، پيش از رسيدن به حداكثر مقاومت فشاري است كه اين موضوع مي بايست در بررسي ظرفيت باربري اعضاي سازه در نظر گرفته شود. كمانش در اعضاي فشاري معمولا به صورت تغيير شكل ناگهاني در آن اعضا نمايان مي گردد كه اين كمانش مي تواند باعث خرابي سازه شود. از سوي ديگر، يكي از موارد مهمي كه مي تواند بر روي مقاومت اعضا و مشخصات مكانيكي آن ها از قبيل تنش، كرنش، تغيير شكل و روابط ميان آن ها تاثير بگذارد، دما مي باشد كه تغييرات آن مي تواند ظرفيت باربري اعضاي سازه از جمله ظرفيت فشاري اعضا را تحت تاثير قرار دهد. به همين منظور لزوم بررسي اثرات تغييرات دما در تحليل پايداري اعضاي فشاري اجتناب ناپذير مي باشد. در اين مقاله رويكردي بر مبناي روش اجزاي محدود براي ارزيابي بار كمانشي اعضاي فولادي با درنظر گرفتن تغييرات يكنواخت درجه حرارت پيشنهاد شده است كه با كاربرد آن مي توان بار بحراني اعضاي سازه فولادي را در دماهاي مختلف ارزيابي نمود و بر مبناي آن، تغييرات ضريب طول موثر را بر حسب درجه حرارت اعضاي سازه با شرايط انتهايي ثابت نشان داد. كاربرد رويكرد پيشنهادي در مثال هاي نمونه بيانگر آن است كه بار بحراني اعضاي فولادي با افزايش دما به تدريج كاهش يافته و اين كاهش بار بحراني از دماي 600 درجه سانتي گراد با سرعت بيشتري ادامه مي يابد. همچنين ضريب طول موثر تا دماي 600 درجه سانتي گراد با نرخ سهموي شكل ملايم افزايش مي يابد و بعد از آن نرخ افزايش با شدت بيشتري صورت مي گيرد.

The buckling is one of the main reasons for the structural members instability before reaching the maximum compressive strength which should be considered in assessing the load capacity of the structural members. The buckling of the compression members usually occurs in the form of abrupt deformation in those members that this buckling can cause structural failure. On the other hand, one of the important things that can affect the strength of members and their mechanical properties, such as tension, strain, deformation, and the relationship between them, is the temperature that changes it to the capacity Bearing on the members of the structure, including the compressive strength of the members. In this regard, the necessity of examining the effects of temperature changes on the stability analysis of the compression members is inevitable. In this paper, a finite element approach has been proposed to evaluate the buckling load of steel members with regard to uniform temperature variations, which can be used to evaluate the critical load of steel structure members at different temperatures and, based on this, the coefficient changes It showed the effective length in terms of the temperature of the members of the structure with fixed end conditions. The application of the proposed approach in sample examples indicates that the critical load of steel members has gradually decreased with increasing temperature, and this critical load decrease continues at a temperature of 600 ° C. The effective length coefficient increases to 600 ° C with a gentle parabolic rate, after which the rate of increase increases more strongly