اکسل طراحی تیر پیوند در مهاربند واگرا | کنترل برش، سخت‌کننده و جوش

اکسل طراحی تیر پیوند در مهاربند واگرا یک فایل محاسباتی کاربردی برای بررسی و طراحی تیر پیوند در قاب‌های مهاربندی‌شده واگرا یا EBF است. این فایل مجموعه‌ای از کنترل‌های مرتبط با ظرفیت برشی و خمشی تیر پیوند، دوران غیرالاستیک، سخت‌کننده‌های جان، جوش اتصال سخت‌کننده و مهار جانبی تیر پیوند را در محیط Microsoft Excel انجام می‌دهد.

فایل حاضر برای مهندسان محاسب، طراحان سازه‌های فولادی، دانشجویان مهندسی عمران و افرادی که با طراحی سیستم‌های مهاربندی واگرا فعالیت می‌کنند قابل استفاده است. این محصول از طریق سایت سیویل اجرا در اختیار کاربران قرار گرفته است.

معرفی اکسل طراحی تیر پیوند در مهاربند واگرا

تیر پیوند یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم مهاربندی واگرا است و بخش قابل توجهی از رفتار غیرالاستیک و اتلاف انرژی سازه در این ناحیه اتفاق می‌افتد. به همین دلیل، کنترل طول تیر پیوند، ظرفیت برشی و خمشی، دوران، فشردگی مقطع، سخت‌کننده‌ها و مهار جانبی آن اهمیت زیادی دارد.

این فایل اکسل با دریافت مشخصات هندسی تیر، خواص مصالح، نیروهای طراحی و تغییرمکان‌های استخراج‌شده از مدل سازه، محاسبات موردنیاز را به‌صورت مرحله‌ای انجام داده و نتایج کنترل‌ها را نمایش می‌دهد.

قابلیت‌های اکسل طراحی تیر پیوند EBF

محاسبه طول پیشنهادی تیر پیوند

فایل با دریافت طول کلی تیر، مقدار پیشنهادی اولیه برای طول تیر پیوند را محاسبه می‌کند. کاربر می‌تواند طول واقعی مورد استفاده در مدل را وارد کرده و کنترل‌های بعدی را براساس آن انجام دهد.

کنترل فشردگی لرزه‌ای مقطع تیر پیوند

پارامترهای مربوط به حدود فشردگی لرزه‌ای با استفاده از مدول الاستیسیته، تنش تسلیم و ضریب اضافه مقاومت محاسبه می‌شوند. نتیجه کنترل مقطع به‌صورت قابل قبول یا نامناسب در فایل نمایش داده می‌شود.

کنترل برش و ظرفیت پلاستیک تیر پیوند

در بخش کنترل برش، سطح مؤثر جان و ظرفیت برش پلاستیک تیر پیوند محاسبه می‌شود. همچنین فایل لنگر پلاستیک مقطع را با استفاده از تنش تسلیم و اساس مقطع پلاستیک تعیین می‌کند.

برخی از خروجی‌های این بخش عبارت‌اند از:

• سطح برشی جان تیر
• ظرفیت برش پلاستیک تیر پیوند
• لنگر پلاستیک تیر پیوند
• ظرفیت برشی خارج از ناحیه پیوند
• ظرفیت خمشی خارج از ناحیه پیوند
• نسبت نیروی محوری به ظرفیت تسلیم
• کنترل اندرکنش نیروی محوری و برش

تعیین نوع رفتار تیر پیوند

فایل مقادیر بحرانی مرتبط با نسبت لنگر پلاستیک به ظرفیت برش پلاستیک را محاسبه می‌کند. این مقادیر در تشخیص رفتار برشی، خمشی یا رفتار ترکیبی تیر پیوند و همچنین تعیین ضوابط سخت‌کننده‌ها و دوران مجاز کاربرد دارند.

کنترل دوران تیر پیوند در مهاربند واگرا

برای کنترل دوران تیر پیوند، تغییرمکان‌های طبقه بالا و پایین، ضریب بزرگ‌نمایی تغییرمکان، ضریب اهمیت ساختمان، ارتفاع ستون، طول کل تیر و طول تیر پیوند در فایل وارد می‌شوند.

تغییرمکان‌های موردنیاز را می‌توان پس از تحلیل سازه از نرم‌افزار ETABS استخراج کرد. فایل سپس دوران محاسباتی را با دوران مجاز مقایسه کرده و نتیجه کنترل را نمایش می‌دهد.

طراحی سخت‌کننده تیر پیوند

اکسل طراحی تیر پیوند در مهاربند واگرا دارای بخش جداگانه برای طراحی سخت‌کننده‌های انتهایی و میانی است. در این بخش، عرض و ضخامت موردنیاز سخت‌کننده‌ها براساس ابعاد مقطع تیر محاسبه می‌شود.

سخت‌کننده‌های انتهایی تیر پیوند

فایل عرض موردنیاز سخت‌کننده انتهایی و حداقل ضخامت ورق را محاسبه کرده و امکان ثبت ورق انتخابی را فراهم می‌کند.

سخت‌کننده‌های میانی تیر پیوند

در بخش سخت‌کننده‌های میانی، فاصله حداکثر سخت‌کننده‌ها، تعداد موردنیاز و نحوه قرارگیری آن‌ها در یک یا دو طرف جان بررسی می‌شود.

خروجی‌های این قسمت شامل موارد زیر است:

• عرض سخت‌کننده میانی
• ضخامت سخت‌کننده
• فاصله مجاز سخت‌کننده‌ها
• تعداد سخت‌کننده‌های موردنیاز
• یک‌طرفه یا دوطرفه بودن سخت‌کننده‌ها
• ورق انتخابی برای اجرا

طراحی جوش سخت‌کننده به تیر پیوند

یکی دیگر از قابلیت‌های فایل، محاسبه جوش اتصال سخت‌کننده‌ها به تیر پیوند است. نیروی طراحی اتصال به جان و بال تیر محاسبه شده و کاربر می‌تواند نوع الکترود مصرفی را از بین E70 و E80 انتخاب کند.

در این بخش موارد زیر محاسبه یا کنترل می‌شوند:

• نیروی طراحی اتصال سخت‌کننده به جان
• نیروی طراحی اتصال سخت‌کننده به بال
• تنش اسمی فلز جوش
• بعد جوش محاسباتی
• حداقل بعد جوش گوشه
• حداکثر بعد جوش مجاز
• بعد جوش انتخابی

طراحی مهار جانبی تیر پیوند

مهار جانبی مناسب برای جلوگیری از ناپایداری تیر پیوند اهمیت زیادی دارد. این فایل نیروی طراحی مهار جانبی را محاسبه کرده و ظرفیت یک پروفیل IPE انتخابی را در برابر کمانش بررسی می‌کند.

محاسبات این بخش شامل شعاع ژیراسیون، نسبت لاغری، تنش بحرانی اویلر، تنش کمانشی، ظرفیت فشاری و نسبت تقاضا به ظرفیت است.

بانک مقاطع IPE موجود در فایل

فایل دارای یک شیت مجزا برای مشخصات هندسی مقاطع IPE است. در این بانک اطلاعاتی، مشخصات مقاطع IPE80 تا IPE600 شامل مساحت، وزن، ممان اینرسی، اساس مقطع و شعاع ژیراسیون ارائه شده است.

ورودی‌های موردنیاز فایل اکسل تیر پیوند

برای انجام محاسبات باید اطلاعات زیر در فایل وارد شوند:

• طول کلی تیر و طول تیر پیوند
• نوع تیر پیوند، میانی یا کناری
• ابعاد بال و جان تیر
• مدول الاستیسیته و تنش تسلیم فولاد
• ضریب اضافه مقاومت مصالح
• اساس مقطع پلاستیک و سطح مقطع
• نیروی محوری و نیروی برشی طراحی
• تغییرمکان طبقات استخراج‌شده از ETABS
• ضریب اهمیت و ارتفاع ستون
• نوع الکترود جوشکاری
• طول و مشخصات عضو مهار جانبی

مشخصات فایل اکسل طراحی تیر پیوند

نویسنده فایل

در مشخصات داخلی فایل، نام محمد نقدی  به‌عنوان نویسنده و ایجادکننده فایل ثبت شده است. از ایشان بابت تهیه و به‌اشتراک‌گذاری این فایل محاسباتی تشکر می‌کنیم.

نکات مهم پیش از استفاده

این فایل یک ابزار کمک‌محاسباتی است و استفاده از خروجی آن جایگزین بررسی مهندس محاسب، نقشه‌های مصوب، مشخصات فنی پروژه و کنترل ضوابط مبحث دهم مقررات ملی ساختمان نیست.

پیش از استفاده نهایی، روابط طبقه‌بندی رفتار تیر پیوند، دوران مجاز، فشردگی جان، تعداد سخت‌کننده‌ها، ابعاد ورق انتخابی، فرمول مقاومت جوش و مشخصات عضو مهار جانبی باید توسط طراح پروژه کنترل شوند.

دانلود اکسل طراحی تیر پیوند در مهاربند واگرا

با دانلود این فایل از سایت سیویل اجرا می‌توانید محاسبات تیر پیوند، کنترل برش، طراحی سخت‌کننده‌ها، طراحی جوش و بررسی مهار جانبی را در یک محیط منظم و قابل ویرایش انجام دهید.