طراحی و بهینه سازی پروفیل با مقطع نامتقارن z به صورت یکسره در سازه های صنعتی و مقایسه آن با پروفیل های z طراحی شده به صورت تیر ساده

در سازه های صنعتی، پرلین ها از مقاطع فولادی z سرد نورد شده می باشند که به صورت ساده اجرا می شوند. به دلیل نازک بودن این مقاطع، اجرای ساده ی آن ها موجب می شود که از حداکثر ظرفیت مقطع استفاده نشود که این مسئله، هزینه ی تمام شده ی سازه را افزایش می دهد. هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر اجرای یکسره ی پرلین ها، به صورت همپوشانی آنها در محل تیرهای تکیه گاهی، بر بهینه سازی طرح می باشد. به همین منظور ابتدا باید به طراحی این مقاطع در حالت اجرای یکسره بپردازیم. روش طراحی انتخاب شده در این تحقیق، روش سطح موثر است و چون مسئله ی کمانش در مقاطع سرد نورد شده از اهمیت خاصی برخوردار است، طراحی این مقاطع با توجه به مود کمانشی حاکم بر مسئله صورت می گیرد. در این تحقیق با توجه به شرایط اجرایی پرلین ها، کمانش اعوجاجی، مود کمانش حاکم می باشد. در نتیجه طراحی مقاطع z سرد نورد شده به روش سطح موثر و بر اساس کمانش اعوجاجی صورت می گیرد. برای طراحی از روابط موجود در آیین نامه های معتبر، برای تهیه ی نرم افزاری مکمل استفاده شده که مشخصات مقطع موثر را محاسبه می کند، سپس طراحی یکسره ی پرلین ها با توجه به این مشخصات انجام می گیرد. جهت رسیدن به هدف بهینه سازی، سه سازه ی صنعتی با دهانه، بارگذاری و شرایط اجرایی یکسان، ولی طول سازه و طول همپوشانی متغیر، درنظر گرفته شده و نتایج هر دو حالت اجرای ساده و یکسره ی آن ها با هم مقایسه شده است. در هر سوله تعداد دهانه ها و طول دهانه ها نیز تغییر می کند. از مقایسه ی نتایج مشاهده می شود که، برای یک سوله ی معین با طول دهانه و تعداد دهانه ی مشخص، تراکم وزنی در حالت اجرای یکسره نسبت به ساده، کاهش قابل ملاحظه ای دارد. علاوه بر این، در حالت اجرای ساده با افزایش طول دهانه، تراکم وزنی سوله افزایش می یابد ولی در حالت اجرای یکسره، این معیار ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. حالت بهینه، نقطه ی اکسترمم منحنی تراکم وزنی در اجرای یکسره ی پرلین هاست. در انتها، منحنی نتایج هر دو حالت اجرا روی نمودار نشان داده شده است