بررسي رابطه‌ي بين ارتفاع و شكل هندسي مقطع عرضي شاه‌تير پل‌هاي فلزي با وزن روسازه آن‌ها

Investigation of Relationship Between Height and Cross-Sectional Geometry of Steel Bridges

پل ها علاوه بر اينكه نقش اساسي در توسعه حمل ونقل ايفا مي كنند، نقش كليدي در هنگام وقوع سوانح طبيعي از قبيل سيل و زلزله بر عهده دارند. به همين دليل استحكام سازه اي آنها از درجه اهميت بسيار بالايي برخوردار است. در طراحي پل‌هاي فولادي، متغيرهاي اصلي متعددي وجود دارد و همه اين متغيرها به يكديگر وابسته اند كه اين مسئله منجر به طرحهاي قابل قبول بسيار متنوعي براي يك پل با طول و عرض مشخص مي شود . در تعيين طول دهانه پل ها و نسبت دهانه به عمق(ارتفاع) روسازه، آيين نامه ها ضوابط خاصي در نظر گرفته اند. ازآنجاكه بهينه بودن يك طرح به اقتصادي بودن آن برمي گردد و در پل‌هاي فولادي، وزن عرشه عامل تعيين كنندهاي در برآورد هزينه كل پل مي باشد، تعيين رابطه ي حاكم بين ارتفاع و شكل هندسي مقطع عرضي شاه‌تير با وزن رو سازه پل‌هاي فلزي مي تواند در حصول يك طرح بهينه مفيد و مؤثر باشد. در اين تحقيق، وزن روسازه ي پل‌هاي فولادي با طول دهانه و عرض يكسان و مقاطع عرضي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين مطالعات پارامتري روي تأثير پارامترهاي عمق مقطع و خيز وسط دهانه بر وزن روسازه صورت گرفته است. در اين راستا مدل‌هاي عددي متعددي طراحي‌شده و مورد مقايسه قرار گرفتند. نتايج نشان‌دهنده‌ي اين است كه پلهاي فولادي با شاهتير I- شكل نسبت به مقاطع ديگر داراي وزن روسازه كمتر و توجيه اقتصادي بيشتري مي‌باشد . هم چنين رابطه ي مستقيم خطي بين وزن و ارتفاع روسازه برقرار مي باشد. در انتهاي اين پژوهش مطالعه ي پارامتري بر روي رابطه ي خيز نسبي و ساير پارامترها انجام شده است.

In addition to being a key player in the development of transport, bridges play a key role in natural disasters, such as floods and earthquakes. For this reason, their structural strength is of prime importance. There are several major variables in the design of steel bridges, and all of these variables depend on each other, which results in a variety of acceptable designs for a bridge of length and width. In determining the length of the bridges and the ratio of the span to the depth (height) of the bridge, the regulations have certain rules. Since the optimality of a plan is considered to be economical, in steel bridges, deck weight is a determining factor in estimating the total cost of a bridge. Determining the governing relationship between height and geometric shape of the cross-sectional section with the weight of the superstructure of the steel bridges can be found in Getting an optimal plan is beneficial and effective. In this study, the weight of the superstructure of steel bridges with the same length and width and different cross sections were investigated. Parametric studies have also been done on the effect of cross section and deformation of the middle span on the weight of the superstructure. In this regard, numerous numerical models have been designed and compared. The results indicate that I-shaped steel bridges with lower weight and more economic justification than other sections. There is also a direct linear relationship between the weight and the height of the superstructure. At the end of this research, a parametric study was conducted on the relationship between relative deformation and other parameters.