تحلیل پایداری ناخطی قاب های فولادی ساده نامنشوری با تکیه گاه های کشسان و پیوند نیمه سخت

در این مقاله به تحلیل پایداری خطی و ناخطی یک قاب فولادی ساده دو عضوی با پیوند نیمه سخت و تکیه گاه های کشسان دورانی و انتقالی پرداخته می شود. تیر سازه، منشوری می باشد. با وجود این، ستون قاب، دارای مقطع I-شکل نامنشوری با ضریب های شکل متفاوت است که زیر اثر بار برون محور قایم قرار دارد. سختی پیوند نیمه سخت تیر به ستون، سختی جانبی قاب و سختی دورانی تکیه-گاه پای ستون، به ترتیب، با فنرهای خطی دورانی، انتقالی و دورانی الگوسازی می شوند. بر این پایه، نخست، با بهره جویی از نگره تیر اولر− برنولی، رابطه کارمایه نهفته کل سازه به دست می آید. در این راستا، کرنش ها کوچک پنداشته می شوند ولی تغییرمکان ها می-توانند بزرگ باشند. سپس، با بهره گیری از اصل پایستاری کارمایه نهفته و وارد نمودن شرط های مرزی طبیعی و هندسی در تغییرمکان-های محوری و جانبی، رابطه های تعادل خطی و ناخطی مسیر ایستایی پیش کمانشی و پس کمانشی قاب در دسترس قرار می گیرد. در ادامه، پس از صحت سنجی رابطه سازی پیشنهادی، به ارزیابی اثر عامل های ضریب شکل نامنشوری ستون، سختی تکیه گاه های کشسان، سختی پیوند نیمه سخت، برون محوری بار و نسبت لاغری عضوها، بر مسیر ایستایی و بار بحرانی قاب ساده پرداخته خواهد شد. یافته ها نشان می دهد هر یک از عامل های یاد شده، اثر قابل توجهی بر مسیر ایستایی و بار کمانشی سازه دارند. به سخن دیگر، با افزایش نسبت لاغری عضوها، ضریب شکل و سختی پیوندهای تکیه گاهی و عضوی، بار کمانشی ناخطی سازه افزایش می یابد. در این میان، سختی انتقالی تکیه گاه جانبی و نسبت لاغری عضوها، به ترتیب، بیشترین و کمترین اثر را در این افزایش دارند. با وجود این، افزایش برون محوری، کاهش بار بحرانی را در پی خواهد داشت. همچنین، ناخطی پنداشتن تحلیل پایداری، سبب کاهش بار کمانشی سازه نسبت به تحلیل خطی می گردد