مسعود خلیقی

تیرها به جهت اهمیتشان در انتقال بار همواره به عنوان یک عضو اصلی سازه ای مورد توجه بوده و ارائه راهکارهایی که بتواند با کمترین مصالح و سبک ترین راه ممکن مقاومت نهایی تیر ها را بالا ببرد همواره مورد توجه محققین قرار گرفته است. طی چند دهه گذشته استفاده از ورق های موجدار(ذوزنقه ای ، مثلثی و سینوسی) در جان تیر ها افزایش یافته است. سختی خارج از صفحه ی بیشتر این نوع جان به نسبت جان مسطح از ایجاد پدیده کمانش جان تا حدود زیادی جلوگیری کرده و مقاومت نهایی تیرها را بالا می برد. علیرغم تحقیقات زیاد بر روی تیرها با جان موجدار ذوزنقه ای، کمتر به بررسی اثر بازشو بر این نوع از مقاطع پرداخته شده است. در این مطالعه در ابتدا تاثیر ضخامت و زاویه عضو مورب جان موجدار ذوزنقه ای بر مقاومت کمانش برشی مقطع پرداخته شده و سپس تاثیر شکل و بعد بازشو بر تعدادی مشخصی از مقاطع بررسی شده است. نتایج نشان داد در یک زاویه مشخص با افزایش ضخامت مقاومت کمانشی برشی مقاطع همواره افزایش می یابد. در نمونه بررسی شده با طول 1193 و ارتفاع جان 305 میلیمتر و تعبیه سه صفحه سخت کننده در وسط و طرفین تیر ، با افزایش ضخامت 3 برابری به طور متوسط مقاومت کمانش برشی نیز 3 برابر افزایش می یابد. علیرغم تاثیر مثبت همیشگی افزایش ضخامت بر مقاومت کمانش برشی درزاویه های مشخص، افزایش زاویه جان موجدار ذوزنقه ای در یک ضخامت مشخص همواره تاثیر مثبت و افزایشی ندارد. داده هان نشان داد این نسبت افزایش مقاومت در مقطع مورد آزمایش برای زوایای 60 و 5 درجه در نسبت (h/tw) حدودی 180 مقدار بیشتری بوده و پس از آن کاهش می یابد . تا بالاخره در ضخامت مشخصی این نسبت از عدد 1 کمتر شود. نمودار این نسبت بر حسب ضخامت (یا h/tw) یک سهمی خواهد بود. داده های مربوط به تاثیر بازشو بر مقاومت کمانش برشی نشان میدهد در نسبت (h/tw=190)و زوایای 30 و 60 درجه برای بعد بازشو( 1/0 ارتفاع جان) در وسط شاهد کاهش 20درصدی و برای بعد بازشو(25/0 ارتفاع جان) در وسط شاهد کاهش 40 درصدی مقاومت کمانش برشی هستیم. مقایسه اطلاعات بدست آمده نشان می دهد با تعبیه بازشو، فارغ از اینکه زاویه جان 30 یا 60 درجه باشد مقاومت کمانش برشی مقطع تقریبا یک عدد را برای بعد بازشو مشخصی نشان می دهد. اطلاعات بدست آمده از مدل سازی ها نشان می دهد در ضخامت های کم(h/tw=190) تاثیر محل بازشو از بعد بازشو بیشتر بوده و استفاده از بازشو مربعی در وسط تاثیر بهتری ازبازشو دایره ای در وسط دارد. در ضخامت های جان بیشتر (h/tw=109) و زاویه عضو مورب کمتر تاثیر بعد بازشو از محل بازشو بیشتر بوده و در تمامی حالات تعبیه بازشو کاهش مقاومت کمانش برشی مقطع حدوداً با هم برابر است. تعبیه بازشو دایره ای به بعد(1/0 ارتفاع جان)، در مقطع با نسبت(h/tw=190) و زاویه 30 درجه ، کاهشی معادل 10 درصد و تعبیه بازشو مربعی به بعد(25/0 ارتفاع جان) در مقطع با سبت(h/tw=109) و زاویه جان 60 درجه، کاهشی معادل 50 درصد مقاومت کمانش برشی را به همراه خواهد داشت.