بررسي رفتار كمانش سازه‌هاي فضايي تك‌لايه گنبدي شكل ژئودزيك و شبكه‌اي

Investigating the Buckling Behaviour of Single Layer Geodesic and Reticulated Space Structures

در اين مقاله سعي شده رفتار كمانش دو نوع سازه فضايي گنبدي شكل شبكه‌اي و ژئودزيك مورد بررسي قرار گيرد. براي اين منظور سه هدف اصلي دنبال شده است، ابتدا تحليل هاي كمانشي خطي و غيرخطي هندسي با استفاده از نرم‌افزار مبتني بر روش المان محدود انجام گرفته و نتايج بدست آمده مورد بررسي قرار گرفته و صحت‌سنجي مدل المان محدود تحليلي به كار گرفته شده با مقايسه نتايج بدست آمده با نتايج مدل هاي مقالات موجود انجام گرفته است. سپس با تعريف فاكتور لاغري گنبد، بعد از بررسي نتايج تحليل هاي كمانشي غيرخطي كه براي گنبدها با فاكتورهاي لاغري مختلف بدست آمده، محدوده‌هايي كه در آن كمانش كلي ، كمانش محلي و كمانش اعضاء منحصر به فرد سازه‌ها اتفاق مي‌افتد تعيين شد. آخرين و مهمترين هدف بدست آوردن روابطي براي تخمين بار كمانش بحراني سازه‌هاي فضايي گنبدي شكل تك لايه ژئودزيك و شبكه‌اي مي‌باشد. براي نيل به اين سه هدف مدل‌سازي هندسي سازه‌اي كه قادر باشد با دقت بالا رفتار مدل واقعي را نشان دهد، توسط برنامه‌نويسي در محيط MatLab انجام شده و مختصات گره‌هاي گنبدها بدست آمده است.

The present paper investigates the buckling behaviour of single layer geodesic and reticulated dome form of space structures. For this purpose, three aims have been pursued. Initially, the results of linear and non-linear buckling analysis have been compared by finite element method. Correctness of the utilized finite element method has been checked by results of previous articles, then with description of slenderness factor of dome as geometrical parameter of dome, by investigating the results of non-linear buckling analysis that resulted for domes with different slenderness factors, the rage that general buckling, dimple buckling and member buckling can occur have been determined. The ultimate aim is earning relations for estimating critical buckling load of single layer geodesic and reticulated dome form of space structures. By using these relations, buckling loads of domes could be estimated accurately without any need to time-consuming non-linear analysis and complicated mathematical calculations. In order to achieve to these three goals, the geometrical modelling of structures has been performed by programming at MatLab and coordinates of dome's joints have been determined.