کتاب طراحی سازه های فولادی (جلد پنجم) - ازهری

کتاب طراحی سازه های فولادی (جلد 5: طراحی اعضا) تألیف دکتر مجتبی ازهری، دکتر حسن عموشاهی و دکتر سیدرسول میرقادری توسط انتشارات ارکان دانش به چاپ رسیده است.

آیین نامه ی AISC  360-2016 و نیز آخرین ویرایش مبحث دهم از مقررات ملی ساختمانی ایران هر دو شیوه ی طراحی به روش های ضرایب بار و مقاومت (LRFD) و مقاومت مجاز (ASD) را در طراحی به روش حالات حدی معتبر می دانند. تلاش مؤلفان این کتاب، تشریح مطالب بر اساس تجربیات شان، جهت درک بهتر و منطقی تر مطالب مورد نیاز دانشجویان و دانش آموختگان بر اساس آیین نامه های مذکور بوده است. هم چنین تلاش نموده اند تا با ارائه ی مثال هایی گوناگون و روابط مربوط به هر مبحث، به یادگیری و فهم هر چه بیشتر مخاطبان کمک نمایند. این کتاب جلد پنجم از مجموعه ی طراحی سازه های فولادی است که با هدف طراحی اعضا در هفت فصل تدوین گردیده است: 1- مبانی روش های طراحی سازه های فولادی 2- طراحی اعضای کششی 3- طراحی اعضای فشاری 4- طراحی اعضای خمشی 5- طراحی تیرورق ها 6- طراحی اعضای تحت ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی 7- طراحی اعضای با مقطع مختلط

فصل اول، ضمن بیان مقدمه ای بر زیربنا و مزایای روش حالات حدی و ارائه ی تشابهات و تفاوت های آن با روش تنش مجاز، اصول کلی این شیوه ی طراحی را مورد توجه قرار می دهد. فصل دوم به ارائه ی ضوابط و مبانی نظری و آیین نامه ای پیرامون "طراحی اعضای کششی" می پردازد. فصل سوم طراحی اعضای فشاری، مبانی نظری پایداری ستون های منفرد و متشکل از چند نیمرخ بر اساس معیارهای کمانش خمشی، کمانش پیچشی و کمانش خمشی – پیچشی، ضوابط مربوط به اعضای فشاری دارای اجزای لاغر را ارائه می کند. فصل چهارم مبانی نظری و آیین نامه ای طراحی انواع تیرها با اشکال گوناگون مقاطع با توجه به پدیده های کمانش موضعی، کمانش جانبی، کمانش جانبی – پیچشی و تسلیم، ضوابط مربوط به مقاطع دارای بال لاغر و نحوه ی محاسبه ی مقاومت اعضای خمشی دارای بال لاغر را شرح می دهد. فصل پنجم مخاطب را با اصول کلی و مبانی طراحی نظری و آیین نامه ای تیرورق ها با نگرش ضرائب بار مقاومت و مقاومت مجاز آشنا می کند. فصل ششم ضوابط و اصول نظری و آیین نامه ای اعضای تحت اثر توأمان لنگر خمشی و نیروی محوری، نحوه ی تحلیل مرتبه اول و دوم را شرح می دهد. فصل هفتم تحت عنوان "طراحی اعضای خمشی و فشاری با مقطع مختلف"، ضمن تبیین مقاومت فشاری و خمشی این اعضا، به تشریح ضوابط آیین نامه ای طراحی ستون ها، تیرها و تیر – ستون های با مقطع مختلط، ضوابط مربوط به کنترل تغییر مکان، ارتعاش اعضای مختلط و طراحی برش گیرها و ضوابط مربوط به اعضای مختلط دارای اجزای لاغر می پردازد.

برشی از متن کتاب

فصل اول: مقدمه کلیات طراحی سازه ها تا حدود 150 سال پیش و قبل از توسعه علوم مهندسی اصولاً بر خلاقیت و تجربیات گذشته استوار بود. با توسعه علوم کاربردی به ویژه علم مکانیک جامدات و استفاده از مدل ها و نظریه های ریاضی، زمینه مساعدی برای پیش بینی رفتار ساختمان ها و در نتیجه طراحی آنها فراهم شد. در حقیقت علم طراحی سازه ها را می توان ترکیبی از هنر، دانش فنی و تجربیات ذاتی مهندسان دانست. علوم استاتیک، دینامیک، مکانیک مواد و تحلیل سازه ها به عنوان زیربنای دانش فنی مورد نیاز در طراحی سازه ها قلمداد می شوند. هر چند علم طراحی سازه ها شامل طراحی انواع سازه ها از قبیل (ساختمان های چندین طبقه، پل ها، برج ها، مخازن، سدها، هواپیما، کشتی و ...) است، لیکن در این کتاب تنها به طراحی سازه هایی می پردازیم که غالباً رفتار مکانیکی و سازه ای آن ها را بتوان در یک بعد مدل کرد و جنس آن ها نیز از فولاد ساختمانی باشد. لازم به ذکر است که آگاهی به علم مکانیک و تحلیل سازه ها برای درک مناسب از روند طراحی سازه ها ضروری است. 2 - 1 اصول طراحی سازه ها هدف از طراحی یک سازه دستیابی و ارائه راه حل بهینه ای است که سازۀ مورد نظر برای منظور خاصی بنا می شود. یک طرح بهینه بایستی در بر گیرندۀ حداقل قیمت و وزن، حداقل مدت زمان ساخت، حداقل نیروی انسانی مورد نیاز، همراه با حداکثر بهره دهی باشد. تلاش یک مهندس طراح بایستی به ارائۀ کمی پارامترهایی معطوف باشد که در انجام یک طرح بهینه ضروری است. تأکید عمده این کتاب در مراحل طراحی دستیابی به طرح هایی است که متضمن حداقل وزن و قیمت باشد. در یک طرح بهینه بایستی اولاً کارایی و بهره دهی سازه مورد نظر از قبیل ایجاد فضاهای مناسب رعایت شود و ثانیاً اجزای تشکیل دهندۀ آن سازه دارای بهترین عملکرد سازه ای با حداقل وزن ممکن باشند. برای دستیابی به یک طرح بهینه پیش بینی و رعایت مراحل زیر توصیه می شود. 1- تهیه نقشه: اولین و شاید مشکل ترین قسمت طراحی، تهیه نقشه اولیه یک سازه است به گونه ای که سازۀ مورد نظر بتواند به صورت مؤثر نیازهایی که براساس آن سازه قرار است بنا شود را برآورده کند. 2- تهیه شکل اولیه سازه: در این قسمت ترکیب، ترتیب و نوع اجزای سازه برای دستیابی به عملکرد مورد نیاز سازه تعیین می شود. به عبارتی در این قسمت سیستم باربر سازه با توجه به نقشی که اعضای سازه بایستی در تحمل عوامل خارجی ایفاء کنند مشخص می شود. 3- تعیین نیروها و بارهای وارده بر سازه: با توجه به نوع و عملکردی که از سازه انتظار می رود بایستی نیروها و بارهای مؤثر بر سازه از قبیل بارهای مرده، زنده، برف، زلزله، باد و غیره را تخمین و به صورت کمی و به شکل مناسبی بر سازه اعمال کرد. برای انجام مناسب این امر آگاهی به علم بارگذاری و توصیه های آیین نامه های مربوطه ضروری است. ...

فهرست

فصل اول: مبانی روش های طراحی سازه های فولادی فصل دوم: طراحی اعضای کششی فصل سوم: طراحی اعضای فشاری فصل چهارم: طراحی اعضای خمشی فصل پنجم: طراحی تیرورق ها فصل ششم: طراحی اعضای تحت ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی فصل هفتم: طراحی اعضای با مقطع مختلط

(طـراحـی اعـضـا) (به روش حالات حدی و مقاومت مجاز LRFD-ASD) نویسندگان: دکتر مجتبی ازهری - دکتر حسین عموشاهی - دکتر سیدرسول میرقادری انتشارات: ارکان دانش