دانش تخصصی مهندسی عمران

اساس مقطع الاستیک و پلاستیک چیست؟ قطعا شما هم کاربرد و مزایای اساس مقطع را می دانید.

اساس مقطع چیست؟

زمانی که در یک عضو سازه ای (تیر یا  تیرستون) لنگر خمشی اینقدر زیاد باشد که دورترین تار مقطع در این نقطه به حد تنش جاری شدن (σy) برسد، به لنگر این نقطه لنگر آستانه جاری شدن می گویند.

حال اگر مقدار لنگر خمشی بیشتر از My باشد، کم کم تارهای خارجی مقطع از بالا به پایین و از پایین به سمت بالا شروع به جاری شدن می کنند (یعنی فقط یه قسمت وسط مقطع در حالت الاستیک باقی مونده که به آن هسته الاستیک می گویند و خارج از اون جاری شده یا پلاستیک شده).

حال اگر مقدار لنگر آنقدر افزایش پیدا کند که کل تارهای مقطع جاری شوند، این نقطه دیگه لنگر بیشتری را نمی تواند  تحمل کند و مثل یه مفصل در مقابل اضافه لنگر خمشی عمل خواهد کرد. که در این حالت به این نقطه مفصل پلاستیک و به لنگری که باعث تشکیل این مفصل میشه لنگر پلاستیک Mp می گویند. (Mp=Z*σy، که Z اساس مقطع پلاستیک هستش و Z=ΣAi*yi).

به طور خلاصه مفصل پلاستیک در اثر رسیدن یک نقطه از عضو به Mp تشکیل می شود و کاربردها و پیامدهای متنوعی می تواند داشته باشد. البته مفصل پلاستیک فقط تحت اثر خمش یک محوری به وجود نمی آید بلکه می تواند به واسطه وجود خمش دو محوره، نیروی محوری ، برش و یا ترکیبی از اینها هم تشکیل شود. یکی از پیامدهای تشکیل مفصل پلاستیک در سازه تغییر در مقدار لنگر خمشی در طول عضو است که در سازه های بتنی به آن باز توزیع لنگر خمشی می گویند، یعنی با تشکیل هر مفصل پلاستیک در سازه لنگرها به یک جای دیگر منتقل می شود و توزیع لنگرهای داخلی تغییر خواهد کرد. از دیگر بحث های مربوط به مفاصل پلاستیک، می شود به طراحی بر اساس ظرفیت (Capacity design)، طراحی بر اساس سطح عملکرد (Performance based design) اشاره کرد .

 

در جداول زیر مقادیر اساس مقطع پلاستیک برای اشکال مختلف محاسبه شده است البته محاسبه اساس مقطع را خودتان هم می توانید انجام دهید:

 

 

 

 

 

منبع:

مهندسی عمران_زلزله