ارزيابي آثار انحنا و كاربرد فولاد HPS بر گسترش تسليم در عمق مقطع تيرورق ها

كنترل مقاومت خمشي تيرورق هاي خميده در آيين نامه AASHTO LRFD تنها بر اساس مقاومت پلاستيك بال انجام مي شود. اين در حالي است كه جان نيز مي تواند سهمي كوچك اما مهم در تأمين مقاومت خمشي داشته باشد. با اين وجود آيين نامه بهره گرفتن از مشاركت جان را تنها در پل هاي مستقيم مجاز دانسته و تأكيد دارد كه به علت كمبود دانش كافي در خصوص نحوه ي تأثير انحنا بر گسترش ناحيه تسليم در سيستم پل هاي خميده در حالات حدي مقاومت، براي تيرورق هاي خميده بايد فعلاً از صرفه اقتصادي آن صرف نظر كرد. در اين مقاله امكان گسترش تسليم در عمق مقطع تيرورق هاي خميده به دو شكل همگن و غير همگن (هيبريدي) با تركيب فولاد متداول رده ي 50W و فولاد با عملكرد بالاي HPS 70W ارزيابي شده و امكان مشاركت جان در مقاومت خمشي تيرورق هاي فولادي خميده بررسي مي شود. مطالعات بصورت پارامتريك و با استفاده از نرم افزار اجزاي محدودي ABAQUS انجام پذيرفت. مدل هاي پارامتريك شامل تيرورق هاي دو سر ساده به طول ثابت و شعاع خميدگي متفاوت است. از لحاظ مصالح در كل چهار طرح مختلف بر مبناي تركيب فولاد معمولي رده 50W و فولاد با عملكرد بالاي HPS 70W با هدف بررسي اثر مصالح در نظر گرفته شده است. نتايج نشان داد هر چند انحناي تيرورق ها سبب كاهش ظرفيت خمشي مقاطع نسبت به تراز لنگر پلاستيك كامل مي شود، اما حداكثر مقدار اين كاهش در محدوده ي مجاز انحناي آيين نامه اندك است. بنابراين نبايد انحنا را به عنوان عاملي در راستاي عدم بهره جويي از مزاياي اقتصادي مشاركت جان در مقاومت خمشي به حساب آورد. به علاوه در صورت استفاده از فولاد با عملكرد بالا و ساخت مقاطع غير همگن امكان افزايش لنگر نهايي و نزديكي بيشتر آن به تراز لنگر پلاستيك با حداكثر اختلاف حدود 5% فراهم مي شود. اين نتيجه مي تواند مبنايي باشد براي رفع محدوديت آيين نامه در خصوص عدم در نظر گرفتن سهم جان در محاسبه مقاومت تيرورق هاي خميده.