دانلود مقاله تیر ورق و طراحی آن

تیرورقهااعضای خمشی هستند که برای ساخت آنها از ترکیب مناسب ورقهای فولادی استفاده می شوددر مواردی که نیمرخهای نوردشده موجود قادر به تحمل بار

مقدمه

تیرورقها،اعضای خمشی هستند که برای ساخت آنها از ترکیب مناسب ورقهای فولادی استفاده می شود.در مواردی که نیمرخهای نوردشده موجود قادر به تحمل بارهای وارده بر عضو خمشی نباشند،استفاده از تیرهای ساخته شده از ورق (تیرورقها)اجتناب ناپذیر خواهد بود.در صورتی که مقدار لنگر خمشی به اندازه ای باشد که نتوان توسط نیمرخ های نورد شده جوابگوی نیروها و لنگرهای خمشی وارده بود،بایستی از تیر ورق ها استفاده کرد.البته روش های دیگری نیز وجود دارد که زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرند.ضمن رعایت اصول وضوابط طراحی این گونه تیرها با استفاده از ورق های فولادی می توان تیرهایی به عنوان اعضای خمشی طراحی واجرا کرد که علاوه بر دارا بودن عملکرد مناسب وبهینه در مقابل بارهای وارده،از نظراقتصادی نیز در مقایسه با تیرهای دارای نیمرخهای نورد شده با صرفه تر باشند. تیرورق ها به عنوان اعضای اصلی در ساخت پلها و روگذرها با دهانه های نسبتا بزرگ،حمال های اصلی سازه های ساختمان های معمولی با دهانه های بزرگ و نیز قابهای سازه های صنعتی به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.

از سال 1950میلادی تا کنون با گسترش صنعت جوشکاری،استفاده از تیر ورق ها برای پوشش دهانه های بزرگ تر از15متر بیش از پیش مورد استقبال مهندسان وطراحان قرار گرفته است.عمده تیر ورقها متشکل از دو ورق بال و یک ورق جان است که به طرز مناسبی جهت تهیه یک مقطع به شکل Iبه یکدیگر جوش داده می شوند.استفاده از ورق های فولادی با تنش تسلیم متفاوت در مقطع و نیز در طول دهانه تیر این امکان را برای طراح فراهم می کند که مقاطعی با ظرفیت خمشی بالا در محل هایی از تیر که لنگر خمشی بزرگی را تجربه می کنند طرح نماید.

تیر ورقها را می توان به صورت دو سر ساده،سراسری بر روی چندین تکیه گاه ساده و نیز عضوی از یک قاب خمشی فولادی طراحی و اجرا کرد.معمولا مقاطع تیرورق ها در تیر های سراسری و نیز در قابهای صنعتی به صورت متغیر طراحی و اجرا می شوند تا باربری آن در مقابل لنگرهای خمشی بهینه گردد.اصولا تیر ورق های Iشکل برای تیر هایی با دهانه بین 20 تا50 متر دارای عملکرد مناسب و اقتصادی است.برای پوشش دهانه های بزرگ در پل ها و روگذرها،طراحان استفاده از سیستم های کابلی نظیر سیستم کابلی ایستا وسیستم کابلی معلق را ترجیه می دهند.استفاده از دال بتنی در تیر ورق ها به گونه ای که بتن دال بتواند همراه با تیر ورق عملکرد یکپارچه داشته باشد برای پوشش های دهانه بزرگ بسیار رایج بوده و موجب بهبود وافزایش تحمل باربری تیر ورق می شود. هر چند مقاطع تیر ورق ها می تواند به صورت قوطی،جعبه ای و نیز متشکل از بال با بیش از یک جان طراحی واجرا شوند،لیکن در این مقاله تمرکز اصلی بر روی تیر هایی با مقطع Iشکل خواهد بود.جهت اطلاع لازم به ذکر است که بزرگترین تیر ساخته شده از ورق برای پوشش یک پل سه دهانه با طول دهانه های کناری 75 متر و دهانه وسط 260 متر است که در کشور صربستان در شهر بلگراد ساخته شده است.این پل از دو تیر ورق با مقطع قوطی شکل که ارتفاع مقطع آن از 4.5 متر در وسط دهانه تا 9.6متر در تکیه گاهها تغییر می کند ساخته شده است.

…

فهرست

مقدمه……………………………………………….3

اصول و کلیات طراحی…………………………………..7

کمانش جانبی پیچشی در تیرورقها…………………..9

کمانش موضعی بال فشاری…………………………14

اتصال ورق تقویتی به جان و بال تیر ورق…………17

ارتفاع بهینه تیر ورق………………………………..20

نکات ضروری برای طراحی تیر ورق ها…………….25

مسائل نمونه………………………………………….28

منابع و مآخذ…………………………………………..35