بهینه سازی اندازه های عضو فولاد برای طراحی ساختاری کارآمد ضروری است.موسسه آمریکایی ساخت و ساز فولاد (AISC) دستورالعمل ها و روش های مبتنی بر کد را برای تعیین اندازه مناسب اعضا فراهم می کند.این مقاله روش را توضیح می دهد و نمونه های کار را برای نشان دادن روند فراهم می کند.

درک الزامات کد AISC

مشخصات AISC حداقل الزامات طراحی عضو فولاد، از جمله قدرت، ثبات و قابلیت خدمات را مشخص می کند.این بر اهمیت انتخاب اندازه های عضو که با این معیارها مطابقت دارند و در عین حال به حداقل رساندن استفاده از مواد است، تاکید می کند.

روش شناسی برای بهینه سازی اندازه اعضا

این فرآیند شامل محاسبه خواص بخش مورد نیاز بر اساس شرایط بار و سپس انتخاب کوچکترین بخش که این الزامات را برآورده می کند، می شود.

  • بارهای و لحظات مهم را تعیین کنید.
  • بخش مورد نیاز modulus و منطقه را محاسبه کنید.
  • بخش های فولاد کاندید را از جداول AISC انتخاب کنید.
  • بررسی بخش انتخاب شده با معیارهای قدرت و ثبات مطابقت دارد.

مثال کار

یک پرتو به سادگی با یک محدوده 6 متری که تحت بار یکنواخت 20 اسپکت / m قرار دارد را در نظر بگیرید.هدف این است که یک بخش فولادی مناسب W-shape را انتخاب کنید.

اول، حداکثر لحظه خم شدن را محاسبه کنید:

M = (wL^2) / 8 = (20 × 6^2) / 8 = 90 {\m}

سپس، بخش مورد نیاز modulus را مشخص کنید:

S = M / σ allow = 90,000 Nm / 250 {\displaystyle 360 × 10 ^-6 m^3

از جداول AISC، یک W-shape را با یک modulus بیشتر از 360 × 10^-6 m^3 انتخاب کنید، به عنوان مثال W250 × 33 دارای 385 × 10^-6 متر 3 است که نیاز را برآورده می کند.

ظرفیت بخش برای بارهای محوری و پاشنه را در صورت لزوم بررسی کنید.بخش انتخاب شده یک راه حل امن و کارآمد برای طراحی پرتو فراهم می کند.