■ بهبود رفتار خرابی پیشرونده شبکه های دو لایه فضاکار بخش عمران

در سال های اخیر استفاده از شبکه های دو لایه فضاکار به طرز چشمگیری افزایش یافته است.با استفاده از شبکه های فضاکار می توان دهانه های وسیع را تحت پوشش قرار داد.این سازه هامعمولا درجه نامعینی بالایی را دارا هستند و این موضوع باعث شده است تا چنین تصور شود که این سازه ها با خراب شدن عضو یا بخشی از سازه بتوانند کماکان به تحمل بارهای وارده ادامه دهند و خراب نشوند.اما مشاهدات عملی در مورد خرابی این نوع سازه ها مانندخرابی سقف ورزشگاه هارتفورد در سال 1978و همچنین نتایج آزمایش های متعدی که در این زمینه انجام گرفته است.صحت این ادعا را مورد تردید قرار داده است.این تحقیقات نشان داده اند که در پاره ای از موارد حتی خرابی یک عضو سازه می تواند باعث خرابی کل سازه می شود.عوامل مهمی که در رفتار خرابی این سازه ها تاثیر گذارند عبارتند از :

مشخصات هندسی و فیزیکی اعضا،نوع اتصالات(مفصلی،صلب و …..)
وجود عوامل غیرخطی هندسی و غیرخطی فیزیکی
کمانش ترد اعضای فشاری
گسیختگی ترد عضو یا پیوند
ناپایداری دورانی گره ها(ناشی ازبرون محوری و سختی کم عضو در محل گره)

کمانش ترد اعضای فشاری یکی از عوامل مهمی است که می تواند موجب وقوع خرابی پیشرونده در شبکه های دو لایه فضاکار شود.هنگامی که در یک عضو فشاری کمانش رخ می دهد ،پس از کمانش عضو قادر به تحمل بار بیشتری نمی باشد،بنابراین بار خود را در بین اعضای مجاور خود پخش می کند.اگر سازه بتواند با این باز توزیع نیروها مقابله کند سازه خراب نخواهد شد،در غیر اینصورت خرابی به اعضای دیگر سازه سرایت کرده و کل سازه یا بخشی از آن خراب خواهد شد و به اصطلاح در سازه پدیده خرابی پیشرونده اتفاق خواهد افتاد.در حقیقت خرابی پیشرونده،انتشار زنجیروار خرابی بدنبال خرابی موضعی بخشی کوچکی از سازه می باشد.

حداکثر ظرفیت باربری شبکه های دو لایه فضاکار تابعی از بار کمانش و رفتار پس کمانشی اعضای تشکیل دهنده آن می باشد.بررسی های عملی و آزمایشگاهی نشان داده اند که نقطه حدی واقعی سازه در حدود ده تا چهل درصد،کمتر از مقادیر بدست آمده از آنالیز غیرخطی هستند. این پدیده ناشی از عواملی مانند وجود پراکندگی آماری در محدوده بار کمانشی اعضای فشاری،اعمال تنش های اولیه به اعضا در اثر وجود ناکاملی های هندسی بویژه لقی(اتصال نامناسب)اعضا و وجود ناپایداری ذاتی در گره های مفصلی می باشد.

با توجه به حساسیت شدید رفتار خرابی شبکه های دو لایه به رفتار کمانشی اعضای فشاری سازه،به نظر می رسد یک راهکار عملی و موثر در این زمینه اتخاذ روش هایی است که در آنها با بهبود روند خرابی اعضای فشاری بتوان مقاومت سازه را در برابر خرابی پیشرونده افزایش داد که روش استفاده از ابزار محدود کننده نیرو برای جلوگیری از کمانش عضو فشاری یکی ازآن ها می باشد.

در ادامه