ارزیابی آثار انحنا و کاربرد فولاد hps بر گسترش تسلیم در عمق مقطع تیرورق ها

کنترل مقاومت خمشی تیر ورق های خمیده در آیین نامه aashto lrfd تنها بر اساس مقاومت پلاستیک بال انجام می شود. این در حالی است که جان نیز می تواند سهمی کوچک اما مهم در تأمین مقاومت خمشی داشته باشد. با این وجود آیین نامه بهره گرفتن از مشارکت جان را تنها در پل های مستقیم مجاز دانسته و تأکید دارد که به علت کمبود دانش کافی در خصوص نحوه ی تأثیر انحنا بر گسترش ناحیه تسلیم در سیستم پل های خمیده در حالات حدی مقاومت، برای تیر ورق های خمیده باید فعلاً از صرفه اقتصادی آن صرفنظر کرد. در این مقاله امکان گسترش تسلیم در عمق مقطع تیر ورق های خمیده به دو شکل همگن و غیرهمگن (هیبریدی) با ترکیب فولاد متداول رده ی 50w و فولاد با عملکرد بالای hps 70w ارزیابی شده و امکان مشارکت جان در مقاومت خمشی تیر ورق های فولادی خمیده بررسی می شود. مطالعات بصورت پارامتریک و با استفاده از نرم افزار اجزای محدودی abaqus انجام پذیرفت. مدل های پارامتریک شامل تیرورق های دو سر ساده به طول ثابت و شعاع خمیدگی متفاوت است. از لحاظ مصالح در کل چهار طرح مختلف بر مبنای ترکیب فولاد معمولی رده w50 و فولاد با عملکرد بالای hps 70w با هدف بررسی اثر مصالح در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد هر چند انحنای تیرورق ها سبب کاهش ظرفیت خمشی مقاطع نسبت به تراز لنگر پلاستیک کامل می شود، اما حداکثر مقدار این کاهش در محدوده ی مجاز انحنای آیین نامه اندک است. بنابراین نباید انحنا را به عنوان عاملی در راستای عدم بهره جویی از مزایای اقتصادی مشارکت جان در مقاومت خمشی به حساب آورد. به علاوه در صورت استفاده از فولاد با عملکرد بالا و ساخت مقاطع غیرهمگن امکان افزایش لنگر نهایی و نزدیکی بیش تر آن به تراز لنگر پلاستیک با حداکثر اختلاف حدود 5% فراهم می شود. این نتیجه می تواند مبنایی باشد برای رفع محدودیت آیین نامه در خصوص عدم در نظر گرفتن سهم جان در محاسبه مقاومت تیرورق های خمیده.