منصة الرسائل والاطاريح: تحليل العناصر المحددة للأعمدة الفولاذية الشبيهة بالأشجار تحت تاثيراحمال عمودية وجانبية

الخلاصة

هناك القليل من الدراسات حول السلوك الإنشائي للأعمدة الفولاذية ذات الفروع والتي تسمى الأعمدة الشبيهة بالأشجار. تم استخدام هذه الأنواع من الأعمدة في العديد من الهياكل حول العالم خاصة تلك الهياكل ذات المساحة الكبيرة. كان الغرض من هذه الدراسة هو فحص حمل الفشل ، ازاحات الفشل العمودية والجانبية ، ونمط الفشل للأعمدة الفولاذية الشبيهة بالشجرة والمعرضة لمزيج من التحميل المحوري والجانبي. تم تحديد نسبة الحمل الجانبي إلى الحمل المحوري ، وشكل مساحة المقطع العرضي (A) ،ونسبة القطر الخارجي إلى السماكة (D / t) وعدد مستويات التفرع (BL) كمتغيرات للتصميم.تم انشاء نموذج لاخطي ثلاثي الابعاد باستخدام برنامج( ABAQUS / CAE 2017) ,تكون مساحة المقطع العرضي للجذع (A0) تساوي 480 ملم 2 ، مساحة فروع المستوي التفرعي الاول تساوي نصف مساحة المقطع العرضي للجذع (A1 = A0 / 2) ، إجمالي الارتفاع والعرض للعينة يساوي 350 ملم. تم التحقق من النموذج باستخدام النتائج التجريبية التي تم الحصول عليها من باحث آخر من حيث استجابة الحمل والإزاحة.بعدها تم انشاء خمسة نماذج اخرى للتحقيق في متغيرات التصميم. تعرض كل نموذج لسبع حالات من التحميل (تحميل محوري فقط ، تحميل محوري بالاضافة الى تحميل جانبي بنسبة (20 , 40, 60 , 80 , 100)%من التحميل المحوري ، وتحميل جانبي فقط). أظهرت النتائج أن زيادة نسبة الحمل الجانبي إلى المحوري بنسبة (20 ، 40 ، 60 ، 80 , 100)% على التوالي تقلل من حمل الفشل المحوري بين ((48-56) , (69-74.4) , (78-81.6), (82-85.4) و(85-87.8))% على التوالي. بينما يتم زيادة ازاحات الفشل العمودية والجانبية بشكل كبير.أيضًا تغيير مساحة المقطع العرضي من المستطيل إلى الأنبوبي بنسبة D / t تساوي 21 ، يؤدي الى تقليل حمل الفشل بنسبة 10% في حالة التحميل المحوري فقط وبنسبة 24.6% في حالة التحميل الجانبي فقط. كذلك فان تقليل نسبة D / t من 21 إلى (14 و 8) على التوالي يؤدي إلى زيادة حمل الفشل المحوري بنسبة (11.1 و 24.4)% ، بينما يزيد حمل الفشل الجانبي بنسبة (4.8 و 13.4)%. ان وجود الحمل المحوري مع الحمل الجانبي يعمل على تقليل الإزاحة الجانبية بين (17 و 48.6)% لنماذج الأعمدة الشبيهة بالشجرة. علاوة على ذلك ، فإن زيادة عدد مستوى التفريع من 1 إلى 2 يزيد من أحمال الفشل المحوري بنسبة 10% . منطقة المفصل هي الجزء الحرج من العمود الشبيه بالشجرة وتكون الاجهادات أعلى في هذا الجزء.