تحلیل رفتار سازه های فضاکار در عرشه پل ها با تغییرات قطر و طول اعضا

کاربرد سازه های فضاکار، علی رغم سهولت و سرعت اجرا همواره محدود به پوشش سقف های با دهانه های طولانی است. در حالی که این نوع سازه ها که با مکانیزم پخش بار در کلیه اعضا، از مقاومت قابل قبولی در برابر بارهای وارده اعم از مرده و زنده برخوردار هستند، می توانند جایگزین مناسبی جهت به کارگیری در عرشه پل ها محسوب شوند. بنابراین در این مقاله، با مدل سازی عددی یک عرشه مشبک فضاکار دو لایه با قطر و طول مختلف اعضا، رفتار آن در برابر بارهای مرده و متحرک ناشی از حرکت وسایل نقلیه موتوری مطابق آیین نامه آشتو، مورد بررسی قرار گرفت. فرم یابی هندسی، با استفاده از جبر فرمکسی توسط نرم افزار Formian 2.0 و مدل سازی عددی عرشه های فضاکار با استفاده از نرم افزار اجزای محدود SAP2000 و با تحلیل استاتیکی خطی صورت گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش قطر اعضای عرشه مشبک فضاکار دولایه از 94/13 به 37/19 سانتی متر، سطح مقطع و در نتیجه سختی اعضا افزایش می یابد که این امر منجر به افزایش سختی کل سازه و مقاومت آن در برابر خیز ناشی از بارهای مرده در اثر وزن سازه و خیز ناشی از بارهای متحرک در اثر عبور و مرور وسایل نقلیه موتوری می گردد. همچنین با افزایش طول اعضای عرشه مشبک فضاکار دولایه از 5/1 به 5/4 متر، فاصله بین گره ها افزایش یافته و تعداد گره ها و اعضای دو لایه و مابین آن که قسمت عمده المان های کل سازه در این فاصله قرار دارد، کاهش می یابد و به تبع آن منجر به کاهش بارهای مرده سازه و خیز ناشی از این بار می شود. از طرفی، چون این گره ها از نوع مفصلی انتخاب شده است که دارای آزادی حرکت در تمام جهات می باشند، بنابراین کاهش تعداد گره ها، کاهش نسبی خیز ناشی از بارهای متحرک را به دنبال دارد.