Transcript ASD LRFD
آشنایی با مفاهیم طراحی سازه های فوالدی 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها جلسه ششم اعضای تحت خمش ت ال ش ه ا ی خ م ش ی رفتار اعضا تحت خمش طراحی به روش های ASDو LRFD 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها رفتار عضو سازه ای تحت خمش 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها رفتار خمشی در عضو سازه ای 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها Euler–Bernoulli beam theory 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها Timoshenko beam theory 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها رفتار خمشی σ =E ε = E r / R M=κEI 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی برمبنای نسبت های b/tو h/twفشردگی مقطع تعیین می شود طبقه بندی اعضای خمشی به صورت فشرده ،غیر فشرده و الغر تنش مجاز Fbمقطع غیرفشرده در ASDبرمبنای نسبت l/rtمحاسبه می شودl . طول مهار نشده جانبی بال فشاری است و همین طور Cbمحاسبه میشود. درمقاطع غیرفشرده یا الغر در LRFDحالت های حدی کمانش پیچشی جانبی ،LTBکمانش موضعی جان FLBو کمانش موضعی بال کنترل می شود. کمانش پیچشی جانبی برای مقاطع غیرفشرده و الغر با Lbو Cbمحاسبه می شود. Lbطول مهارنشده جانبی بال فشاری است. 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی ASD fb = MZ/SZ ≤ Fb LRFD ϕb = 0.9 6/6/1391 Mu = MZ ≤ ϕb Mn اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها نسبت های محدود کننده عرض به ضخامت برای اجزای فشاری ASD Fy d / t w 640 / Fy b / t 65 / LRFD h / t w 3.76 E / F y b / t 0.38 E / F y E = 29000 ksiبا فرض Fy 6/6/1391 h / t w 640.3 / Fy b / t 64 .7 / اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای فشاری -مقطع فشرده ASD )(ASD F1-1 Fb = 0.66Fy LRFD )(LRFD A-F1-1 ϕb Mn = ϕb Mp = ϕb Fy ZZ ≤ 1.5Fy SZ ϕb = 0.9 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای فشاری -مقطع فشرده -15.00 o FIXED JOINT Y X Z -15.00 Braced at 1/3 Points o FIXED JOINT 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای فشاری -مقطع فشرده طول عضو برابر 12فوت شرایط تکیه گاهی در دو انتها گیردار بارگذاری وزن عضو بار گسترده 15 kips/ft ترکیب بار بر مبنای آیین نامه های ASDو LRFD مصالح فوالد A992 مهار در نقاط 1/3میانی طراحی بر مبنای آیین نامه های ASDو LRFD 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای فشاری -مقطع فشرده ASD = 0.959نسبت تنش موجود /مجاز W18x40 LRFD = 0.982نسبت نیروی موجود /نیروی حدی 6/6/1391 W18x40 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای فشاری -مقطع فشرده 6/6/1391 Sz = 68.4 in.3 Ratio = 0.959 ASD W18x40 MZ = 2165.777 inch-kips Zz = 78.4 in.3 Ratio = 0.982 LRFD W18x40 MZ = 3462.933 inch-kips اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای فشاری -مقطع فشرده تفاوت ضریب بار بین ASDو LRFD 3462.933 / 2165.777 = 1.5989 تفاوت ضریب های رابطه ASDوLRFD LRFD = (0.66Sz)(1.5989) / (0.9Zz) × ASD 78 .3 0 .959 0 .982 0 .66 0 .9 Zz = 78.4 in.3 6/6/1391 3462 .933 for LR F D 68 .4 2165.777 W18x40 Zz LRFD اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها مقطع فشرده-اعضای فشاری Code Check based on the ASD9, Profile W18x40 MZ = 2165.777 inch-kips Ratio = 0.959 LRFD وASDتفاوت ضرایب نیرو در 3462.933 / 2165.777 = 1.5989 LR F D R atio computed from AS D 0 .959 3462 .933 2165.777 LRFD W18x40 وحیده طباخها: مدرس/ 808 اولین دوره آموزشگاه مجازی 0 .66 0 .9 68 .4 0 .981 78 .4 Ratio = 0.982 6/6/1391 اعضای فشاری -مقطع فشرده = 0.959نسبت تنش موجود/تنش مجاز = 0.982نسبت نیروی موجود /نیروی حدی = 0.859نسبت نیروی موجود /نیروی حدی کنترل مقطع W18x40بر مبنای ASD9 = 0.959نسبت نیروی موجود /نیروی حدی 6/6/1391 ASD Example # 1 = 15 kips/ftبار زنده W18x40 LRFD Example # 1 = 15 kips/ftبار زنده W18x40 Example # 2 = 7.5 kips/ftبار مرده = 7.5 kips/ftبار زنده W18x40 W18x40 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده ASD بر مبنای نسبت های b/t, d/twو h/twتعیین فشردگی مقطع تعیین می شود محاسبه Cb محاسبه Qs بر مبنای نسبت l/rtمحاسبه تنش مجاز Fb طول مهار جانبی بال فشاری) (lاثر مستقیمی بر روابط مقطع غیر فشرده 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده ASD fb = MZ/SZ ≤ Fb LRFD Where ϕb = 0.9 6/6/1391 Mu = MZ ≤ ϕb Mn اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها نسبت های محدود کننده عرض به ضخامت درقسمت های فشاری ASD Fy Fb h t w 760 F y b t 95 Fy 65 d t w 640 LRFD 0.38 E F y b / t 0.83 E F L 3.76 E F y h t w 5.7 E F y 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها نسبت های محدود کننده عرض به ضخامت درقسمت های فشاری E = 29000 ksiبا فرض ASD Fy Fb h t w 760 F y b t 95 Fy 65 d t w 640 LRFD FL Fy 6/6/1391 F y b / t 141.3 / 64 .7 / F y h t w 970.7 / 640.3 / اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی – مقاطع غیرفشرده ASD Fy )(ASD F1-3 )(ASD F1-2 معادالت 6/6/1391 F y 20000 Af d bf Fb F y 0.79 0.002 2t f or 76b f L b L c minimum F y If F1-8و ASD F1-6, F1-7کنترل شوند. اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده ASD 510 10 C b 3 Fy )(ASD F1-6 6/6/1391 F y 0.6 F y Q s l rT 102 10 C b 3 اگر Fy 2 2 F y l / rT Fb 3 3 1530 10 C b اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده ASD 510 10 C b 3 Fy 170 10 C b l اگر rT 3 )(ASD F1-7 6/6/1391 0 .6 F y Q s 2 l / rT Fb اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده ASD برای هر مقدار l/rT 12 10 C b 3 )(ASD F1-8 6/6/1391 0.6 F y Q s ld / A f Fb اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده LRFD کمانش پیچشی جانبی LTB, کمانش موضعی بال FLB, کمانش موضعی WLB, 6/6/1391 1. 2. 3. اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده LRFD LTB FLB محاسبهCb بر مبنای Lbظرفیت ممان حالت حدی محاسبه می شود Lb .طول مهارنشده λ = Lb/ry جانبی بال فشاری است. Lbاثر مستقیمی بر معادله حالت حدی در مقاطع غیر فشرده و الغر دارد. بر مبناب نسبت b/tبال فشاری ظرفیت ممان حالت حدی محاسبه می شود. λ = b/t WLB بر مبنای نسبت h/twبال فشاری ظرفیت ممان حالت حدی محاسبه می شود. λ = h/tw 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها مقطع غیرفشرده-اعضای خمشی LRFD LTB For λp < λ ≤ λr Mn Cb M p (Table A-F1.1) M p Mr p r p Mp = Fy Zz ≤ 1.5Fy Sz Mr = FLSz λ = Lb/ry M (LRFD A-F1-2) p FL = Smaller of (Fyf − Fr) or Fyw λp = 1.76 E F yf وحیده طباخها: مدرس/ 808 اولین دوره آموزشگاه مجازی 6/6/1391 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده LTB )(Table A-F1.1 1 X 2 FL 2 2 6/6/1391 1 X1 FL E G JA 2 Sz Cw Sz 4 I y GJ LRFD = λr = X1 = X2 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها مقطع غیرفشرده-اعضای خمشی LRFD FLB For λp < λ ≤ λr Mn M (Table A-F1.1) p M p Mr p r p (LRFD A-F1-3) Where: Mp Mr λ λp λr = = = = = Fy Zz ≤ 1.5Fy Sz FLSz b/t FL = Smaller of (Fyf − Fr) or Fyw 0.38 E F y 0.83 E F L وحیده طباخها: مدرس/ 808 اولین دوره آموزشگاه مجازی 6/6/1391 مقطع غیرفشرده-اعضای خمشی LRFD WLB For λp < λ ≤ λr Mn Where: M p (Table A-F1.1) M p Mr Mp = Fy Zz ≤ 1.5Fy Sz Mr = Re Fy Sz Re = 1.0 وحیده طباخها: مدرس/ 808 اولین دوره آموزشگاه مجازی p r p (LRFD A-F1-3) for non-hybrid girder 6/6/1391 اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده WLB )(Table A-F1.1 = h/tw 6/6/1391 LRFD λ 3.76 E F y = λp 5.7 E F y = λr اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها مقطع غیرفشرده-اعضای خمشی ASD C b 1.75 1.05 M 1 M 2 0 .3 M 1 M 2 2 .3 2 M1 M2 If M max betw een M 1 and M 2 , C b 1.0 LRFD Cb 12 .5 M max 2 .5 M max 3 M A 4M B 3M C M A absolute value of mo ment at quarter point M B absolute value of mo ment at centerline M C absolute value of mo ment at three quarter po int وحیده طباخها: مدرس/ 808 اولین دوره آموزشگاه مجازی 6/6/1391 اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده -12.00 o Pin Y X Z -12.00 o Roller 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده طول عضو برابر 12فوت اتصال مفصلی در انتهای عضو اتصال غلطکی در انتهای عضو مقطع برابر W12x65 بار گذاری : وزن عضو بار گسترده 12 kips/ft ترکیبات بارگذاری بر اساس آیین نامه های مربوط به ASDو LRFD مصالح فوالدی A992 کنترل مقطع بر مبنای آیین نامه های ASDو LRFD 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده ASD W12x65 Cb = 1.0 = 0.988نسبت تنش موجود /تنش مجاز LRFD W12x65 Cb = 1.136 = 0.971نسبت نیروی موجود /نیروی حدی حالت حدی کمانش موضعی بال ( )FLBکنترل کننده خواهد بود. = 0.973نسبت نیروی موجود /نیروی حدی Cb = 1.0 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها اعضای خمشی -مقطع غیرفشرده ASD Example # 1 = 12 kips/ftبار زنده W12x65 = 0.988نسبت تنش موجود /مجاز LRFD Example # 1 = 12 kips/ftبار زنده W12x65 = 0.971نسبت نیروی موجود /نیروی حدی Example # 2 = 6 kips/ftبار مرده = 6 kips/ftبار زنده W12x65 = 0.85نسبت نیروی موجود /نیروی حدی Code check W12x65 based on the ASD9 W12x65 = 0.988نسبت نیروی موجود /نیروی حدی 6/6/1391 اولین دوره آموزشگاه مجازی / 808مدرس :وحیده طباخها