فشردگی مقاطع فولادی

یکی از تفاوت های طراحی اعضای فولادی با بتنی، بررسی موضوع کمانش موضعی است. به طور کلی هر جزئی از مقطع فولادی که تحت تنش فشاری قرار داشته باشد، مستعد کمانش موضعی خواهد بود و طراح سازه باید این موضوع را به دقت بررسی نماید. در این مقاله قصد داریم ضوابط مرتبط با کمانش موضعی اعضای فولادی را بررسی کنیم که در دو دسته اعضای تحت فشار محوری (ستونها) و اعضای تحت لنگر خمشی (تیرها) دسته بندی می شوند.

مفهوم کنترل کمانش موضعی

در سازه های فولادی، نیمرخ های مورد استفاده به صورت نورد شده یا ساخته شده از ورق هستند. در هر دوی این حالتها، با توجه به اینکه اجزای مقطع (بال و جان) نازک هستند، میتوان انتظار پدیده کمانش موضعی را داشت. کمانش موضعی یک مقطع فولادی به این معناست که در قسمت های تحت فشار مقطع، اعضا به صورت موضعی تغییر شکل میدهند.

کمانش موضعی برای مقاطع فولادی یک ضعف محسوب می شود. به همین دلیل برای اینکه بتوانیم در طراحی از تمام ظرفیت مقطع استفاده کنیم، باید وضعیت کمانش موضعی مقاطع بررسی شود. بر اساس آیین نامه برای کنترل این موضوع، نسبت پهنا به ضخامت اجزای مقطع با مقدار مجاز مقایسه می شود. 

دلیل لزوم انجام این کنترل

در طراحی ستونها (اعضای فشاری) علاوه بر معیار مقاومت باید به معیار پایداری نیز توجه نمود. علت آن است که هرگاه عضو لاغر تحت نیروی فشاری بزرگ قرار گیرد، تغییر شکل های جانبی زیادی در آن ایجاد شده و قبل از آنکه تنش فشاری محوری وارد بر مقاطع به حد تسلیم برسد انهدام کلی در آن رخ می‌دهد. به این اتفاق کمانش یا ناپایداری کلی اطلاق می‌گردد.