طراحی اتصالات ساده با نبشی نشیمن و سخت کننده (فایل اکسل)

فایل اکسل ضمیمه شده را برای طراحی اتصالات نبشی نشیمن با سخت کننده نوشته ام. این فایل بر اساس روش طراحی الاستیک تقریبی ارایه شده در جلد سوم کتاب طراحی سازه های فولادی نوشته دکتر مجتبی ازهری و سید رسول میرقادری صفحات 268 و 269 کتاب طراحی شده است. چون در این کتاب اتصال نبشی نشیمن با لچکی توضیح داده نشده است روشی که من به کار برده ام ترکیبی از روش طراحی نبشی نشیمن بدون سخت کننده و طراحی با ورق نشیمن با لچکی به روش طراحی الاستیک تقریبی است.
سخت کننده ها با ابعادی متناسب با نبشی انتخاب شده به گونه ای که داخل نبشی را به طور کامل بپوشانند و البته قاعدتآ شکل سخت کننده ها هم به صورت مثلث متساوی الساقین خواهد بود. ضخامت سخت کننده در نرم افزار وارد شده و کنترل بر اساس حداکثر تنش مجاز در مقطعی مورب به زاویه 45 درجه و عمود بر وتر سخت کننده و با در نظر گرفتن ترکیب بار محوری و لنگر خمشی وارد بر مرکز مقطع ، انجام میشود. کمانش موضعی در لبه خارجی مایل وتر سخت کننده هم کنترل میگردد.
بر اساس نتایجی که من به دست آوردم در حالت معمول و با توجه به آنکه معمولآ نبشی نشیمن نمره 12 و با طول 10 سانتیمتر است و بعد جوشها هم در برخی موارد به علت جوش مستقیم نبشی به جان نازک ستون نمیتواند بیش از 5 میلیمتر باشد، برای تیری با مقطع تک IPE18 اتصال تنها توان تحمل حدود 2.5 تن واکنش را دارد. در حالیکه معمولآ واکنشهایی که در پلهای ساختمانها داریم در اکثر موارد چیزی بیشتر از این مقدار است. ضمن آنکه ضخامت سخت کننده هم باید در این حالت حداقل برابر 12 میلیمتر باشد که اکثرآ این ضخامت در نقشه ها ده میلیمتر داده میشود.
جالب اینجاست که بر خلاف تصور عمومی این اتصال واکنش زیادتری نسبت به حالت بدون سخت کننده تحمل نمیکند. دلیل این مساله هم اینست که در حالت عادی به علت عدم وجود سخت کننده محل اثر واکنش تیر نزدیک به بر ستون است و در این حالت محل اثر واکنش به علت وجود سخت کننده به لبه بیرونی نبشی نزدیکتر است که این مساله باعث اضافه شدن برون از مرکزیت بار و ایجاد لنگر قابل توجه در بر اتصال نبشی به ستون میگردد که این لنگر باید توسط جوش تحمل شود و در نتیجه جوش ممکن است نتواند آن را تحمل کند.
از دوستان خواهشمندم فایل را با مثالهای عددی یک بار کنترل نمایند تا مبادا خطایی در روابط وارد شده وجود داشته باشد و نتیجه را در همین تاپیک اعلام نمایند.

یک فایل اکسل دیگر هم در همین زمینه اما به روش پلاستیک تهیه کرده ام که میتوانید استفاده نمایید. این فایل نیز بر اساس ضوابط معرفی شده در کتاب طراحی سازه های فولادی نوشته دکتر ازهری و دکتر میرقادری (جلد سوم کتاب) صفحات 269 تا 271 تهیه شده است. روش مورد استفاده مروبط به بیدل و همکارانش است. مرجع آن در زیر نوشته شده است:
L.S. Beadle et al. Structural Steel Design. New York: The Ronald Press Company, 1964 , pp. 550-555
اگر این مرجع را هم کسی از دوستان دارد بد نیست که برای سایت ارسال نماید. جستجو کردم جایی برای دانلود قرار داده نشده بود.

جوابهایی که از این روش به دست می آید برای ضخامت سخت کننده ها به نظر میرسد حدود 50 درصد اقتصادیتر باشد. شما هم کنترل کنید و نظر بدهید
روش دیگری هم به نام الاستیک دقیق وجود دارد که به نظر نمیرسد برای شرایط اجرایی کارگاههای ما مناسب باشد چون در این روش فرض بر اینست که ورق نشیمن (یا همان در اینجا نبشی نشیمن) با جوش نفوذی در لبه های خود به ستون جوش میشود که عملآ چنین چیزی امکنپذیر نیست.

نرم افزار تحت اکسل طراحی اتصال ساده با ورق نشیمن و سخت کننده به روش الاستیک تقریبی
نرم افزار را آزمایش کنید اگر مشکلی داشت اعلام کنید تا اصلاح انجام شود.

طراحی اتصال مفصلی با ورق نشیمن و سخت کننده به روش پلاستیک با تئوریهای بیدل و همکاران. فرمولها از جلد سوم کتاب طراحی سازه های فولادی دکتر ازهری و میرقادری استخراج شده اند.
ممکن است ایرادهایی در برنامه وجود داشته باشد که با بررسی و اطلاع شما دوستان رفع خواهد شد.