کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6736536 1429055 2018 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Prestressed cold-formed steel beams: Concept and mechanical behaviour
ترجمه فارسی عنوان
پرتوهای فولادی شکل گرفته از سرد: مفهوم و رفتار مکانیکی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
یک مفهوم نوآورانه، که در آن ظرفیت حمل بار و قابلیت اطمینان از پرتوهای فلزی شکل سرد با استفاده از تکنیک های پیش بند بندی افزایش می یابد. نیروی پیشساخته با استفاده از یک کابل فولادی با استحکام بالا اعمال می شود که در محدوده خارج از مرکز به محور قوی هندسی درون فلنج توخالی پایین پرتو فولادی تشکیل شده است که باعث ایجاد استرس های اولیه در پرتو می شود که در مقابل علامت گذاری به کسانی که در مرحله بعدی بارگذاری معرفی شده است. به عنوان یک نتیجه، توسعه ناپایداری های محلی در هنگام بارگیری به تعویق می افتد و بنابراین ظرفیت پرتو افزایش می یابد. علاوه بر این، قبل از زلزله در طول پیش بندگی، و همچنین نقش کابل به سفتی خم شدن سیستم، کاهش انحراف عمودی کلی پرتو را کاهش می دهد. توسعه مفهومی پرتوهای فولادی پیش ساخته شده سرد و مطالعاتی در زمینه مزایای بالقوه ارائه شده است. رفتار مکانیکی پرتوهای پیشنهادی در هر دو مرحله پیش بارگیری و بارگذاری بارگذاری شده به واسطه بیانات تحلیلی توصیف شده است، در حالی که معیارهای شکست برای طراحی پرتو فولادی سرد و کابل نیز با استفاده از معادلات تعامل در ارتباط با روش قدرت مستقیم برای تجزیه و تحلیل رفتار پرتوهای پیشنهادی، از نظر هندسی و مادی غیر خطی، تجزیه عنصر محدود با نواقص مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج عددی نمونه ارائه شده و با عبارات تجزیه و تحلیل توسعه یافته و معیارهای شکست، مقایسه شده است و نشان دهنده افزایش قابل توجهی در ظرفیت لحظه ای و قابلیت کارایی ارائه شده توسط این پرتوها است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
چکیده انگلیسی
An innovative concept, whereby the load-carrying capacity and serviceability performance of cold-formed steel beams are enhanced by utilising prestressing techniques, is presented. The prestressing force is applied by means of a high-strength steel cable, which is housed at a location eccentric to the strong geometric axis within the bottom hollow flange of the cold-formed steel beam, inducing initial stresses in the beam that are opposite in sign to those introduced during the subsequent loading stage. As a consequence, the development of local instabilities during loading is delayed and thus the capacity of the beam is enhanced. Furthermore, the pre-camber induced during prestressing, as well as the contribution of the cable to the bending stiffness of the system, decrease the overall vertical deflections of the beam. The conceptual development of prestressed cold-formed steel beams and a study investigating the potential benefits are presented. The mechanical behaviour of the proposed beams in both the prestressing and imposed loading stages is described in terms of analytical expressions, while failure criteria for the design of the cold-formed steel beam and the cable are also developed by employing interaction equations in conjunction with the Direct Strength Method. Geometrically and materially nonlinear finite element analysis with imperfections is employed to simulate the behaviour of the proposed beams. Sample numerical results are presented and compared with the developed analytical expressions and failure criteria, demonstrating the substantial enhancement in moment capacity and serviceability performance offered by these beams.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Structures - Volume 172, 1 October 2018, Pages 1057-1072
نویسندگان
, , ,