اثر اندرکنش بارهای محوری، برشی و خمشی بر کمانش ورق‌های فولادی ساده و سوراخ‌کاری شده

امروزه استفاده از ورق‌ها در بسیاری از سازه‌های ساحلی و فراساحلی جایگاه مطلوبی پیدا نموده و به دلیل مزایای عملکردی و اقتصادی که این اعضا نسبت به سایر مقاطع فولادی دارا می‌باشد، از اقبال زیادی برخوردار شده‌اند. بنابراین نیاز به شناخت عملکرد ورق‌ها برای بهبود و ارتقاء عملکرد سازه‌ها احساس می‌شود. در این مطالعه، هدف بررسی اثر اندرکنش ترکیب بارهای خمشی، محوری و برشی در ورق‌های طویل فولادی روی بار کمانش و شکل آن و اثرپذیری آنها از آسیب‌های فیزیکی می‌باشد. در پژوهش حاضر به کمک روش اجزاء محدود به بررسی ورق فولادی طویل پرداخته‌شده و اثر اندرکنش بارها در دو شرط مرزی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه ورق فولادی سوراخ‌کاری شده با آرایش ثابت و با قطرهای مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. ارزیابی‌ها بر اساس اندرکنش هر یک از سه بار برشی، خمشی و محوری صورت گرفته که هدف از این ارزیابی یافتن نقاط ضعف و قوت ورق‌ها تحت ترکیبی از بارهای سه گانه است. در این بررسی مشخص شد که حساسیت ورق فولادی به سوراخ‌کاری در بار محوری بیشتر از دو بارگذاری دیگر است و کمترین تاثیر از سوراخ‌کاری را بار خمشی از خود نشان می‌دهد. همچنین مشخص شد که سوراخ‌کاری با نسبت قطر به عرض ورق برابر %6 ظرفیت باربری ورق تحت ترکیب بارهای مختلف را کمتر از % 3 کاهش می‌دهد.

Interaction of axial, shear and bending loads in buckling behavior of pierced and nonpierced long steel plates

Nowadays, there is a spread use of plates for various purposes because of their good performance and economic advantages. Hence, it seems that it is necessary to investigation the plate behavior. In this study buckling behavior of long plates under the combination of bending, shear and axial loads are studied using the finite element method. The effect of boundary conditions of the long plate under the combination of loads is considered. The effects of adding holes to the long plates are also considered. The holes have various radii with a unique array. The behavior of load intersection in nonpierced and pierced plates is compared. The loading consists of bending, axial and shear which all of them are inplane and are applied to the plates’ edges. For this purpose, more than 1000 models were created. For the investigation, two of the loads are applied to the plate and the load bearing capacity of the third load is calculated. Results showed that long plates under axial load have less sensitivity to holes in comparison with the shear and the bending loads. The holes with diameters equal to or less than 0.06 of plate’s width can hardly influence the buckling behavior.