---

مخازن استوانه ای جداره نازک فولادی بدلیل ضخامت کم دیواره، مستعد کمانش تحت بارهای وارده می باشند. بار باد و زلزله از جمله بارهایی هستند که باعث بارگذاری عرضی بر سازه می گردند. در این مطالعه رفتار مخازن دانه ای کوتاه قامت تحت سه توزیع فشار عرضی بررسی شده است. این سه توزیع فشار درنظر دارد، فشار لرزه ای ناشی از محتویات دانه ای بر دیواره سازه را نمایندگی کند. آیین نامه اروپا در زمینه مقاومت و پایداری پوسته ها، از پیشروترین آیین نامه های بین المللی در این حیطه می باشد. روش تحلیل که برگرفته از این آیین نامه است، پایداری استاتیکی این نوع مخازن را با انجام انواع تحلیل های خطی و غیرخطی کمانشی ارزیابی می نماید. تحت بارگذاری انجام شده در این مطالعه، دو مُد کمانشی پای فیل و چین خوردگی مورب برشی در پای سازه، در مخازن کوتاه قامت مشاهده می گردد. پژوهش حاضر ضمن معرفی روش تحلیل آیین نامه اروپا، اطلاعات ارزشمند دیگری نیز در تأثیر وقوع پلاستیسته و وجود نقص یا اعوجاج سازه از هندسه استوانه ای، در مقاومت کمانشی ارائه می نماید.

---

---

سیلوهای استوانهای فوالدی از جمله سازههای کلیدی در بیشتر بخشهای صنعتی و کشاورزی بهشمار میروند که وظیفه نگهداری مواد دانهای را برعهده دارند. بارهای مختلفی همچون بارهای ناشی از فرآیند بارگیری و تخلیه سیلوها، بار باد، بار زلزله و بارهای حرارتی، الزم است در طرح سیلوها درنظر گرفته شود. با این وجود، نظر به کارکرد اصلی سیلوها که ذخیرهسازی محتویات دانهای است، پر تکرارترین باری که در چرخه عمر این سازهها تجربه میشود، بارهای ناشی از فرآیند بارگیری و تخلیه است. ازطرفی، معموالً فشار بزرگتری طی مرحله تخلیه در قیاس با مرحله بارگیری بر جداره سیلوها وارد میشود؛ از این رو، اساس طرح اولیه سیلوهای فوالدی بر پایه فشارهای تخلیه است. این درحالی است که بنابر ضخامت اندک جداره، بحث خرابی کمانشی در این سازهها مطرح است. تحت فشار تخلیه نیز که با ایجاد فشار محوری و کشش پیرامونی قابل توجه در پای سیلوها همراه است، مُد کمانش االستیک-پالستیک پافیلی متصور است. ضریب اصطکاک جداری بین سیلو و محتویات دانهای، پارامتری تأثیرگذار در تعیین اندازه و توزیع فشار تخلیه در سیلوها به حساب میآید. برای تعیین چگونگی اثرگذاری این پارامتر بر نتایج مقاومت کمانشی سیلوهای ورق صاف فوالدی، سه نمونه سیلوی جداره متغیر در این پژوهش درنظر گرفته شد. هر یک از سیلوها تحت بارگذاری تخلیه پیشنهادی آییننامه اروپا قرار گرفتند. با انجام تحلیلهای سهبُعدی خطی و غیرخطی کمانشی در نرمافزار آباکوس، مقاومت و رفتار کمانشی این سه نمونه سیلو به ازای مقادیر مختلف ضریب اصطکاک جداری که بین ۲/۰ تا ۶/۰ تغییر میکند، ارزیابی شد. همچنین کفایت روابط آییننامه اروپا در طرح تنشی پوستههای استوانهای تحت فشار محوری توأم با فشار داخلی، مورد سنجش قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصل، با وجود توزیع فشارهای متفاوت ناشی از تغییر در ضریب اصطکاک جداری، اثر این ضریب در مقاومت کمانشی تحت بار تخلیه نمونه سیلوهای مطالعه شده، کامالً اندک )با بیشینه تفاوت تا ۸ )%ارزیابی شد. به عالوه، حداکثر تفاوت در تخمین مقاومت پافیلی نمونه سیلوها با روش آییننامه نسبت به روش تحلیل کامپیوتری، محدود به ۲۵( %و همواره در جهت ایمنی( محاسبه شد که نشانگر عملکرد مناسب روابط آییننامه است

---

سیلوهای استوانه ­ای به ­عنوان مهم­ترین سازه در ذخیره و نگهداری مواد دانه ­ای شناخته می ­شوند. با توجه به کارکرد این سازه ­ها، بارهای ناشی از فرآیند بارگیری و تخلیه محتویات، اصلی ­ترین بارگذاری در طرح سیلوها بشمار می­ آیند. ازطرفی، معمولاً فشار بزرگ­تری طی مرحله تخلیه در قیاس با مرحله بارگیری بر جداره سازه وارد می­ شود؛ از این رو، اساس طرح سیلوها بر پایه فشارهای تخلیه می ­باشد. بنابر ضخامت اندک جداره، کنترل سیلوهای فولادی دربرابر خرابی کمانشی حائز اهمیت است. فشار نرمال محتویات و ویژگی اصطکاکی دانه ­ها، جداره سازه را تحت فشار محوری و کشش پیرامونی قرار می دهد. بدین ترتیب تحت بارگذاری تخلیه، تحلیل کمانشی سیلوها تحت فشار محوری توأم با فشار داخلی مطرح است. در سیلوهایی که باریکه­ های سازنده جداره از طریق جوشکاری در کنار یکدیگر قرار می ­گیرند، فرورفتگی موضعی در محل درزِ جوش به­ عنوان یکی از اَشکال شناخته ­شده نقص هندسی به حساب می ­آید. وجود نقص هندسی می ­تواند منجر به کاهش قابل توجه در ظرفیت کمانشی سازه گردد. آیین­ نامه اروپا به ­عنوان پیشرفته­ ترین آیین ­نامه در زمینه طرح سیلوهای فولادی، روشی دستی جهت طرح کمانشی پوسته ­های استوانه ­ای تحت فشار محوری همزمان با فشار داخلی ارائه می ­نماید. در مطالعه حاضر، با استفاده از تحلیل ­های المان محدود، ضمن درنظرگیری اثر نقص هندسی در محل درزِ جوش به ­عنوان پارامتر اصلی مورد بررسی، روش طرح آیین ­نامه ارزیابی می ­شود. بدین ترتیب ابتدا به کمک تحلیل ­های خطی و غیرخطی المان محدود، رفتار کمانشی و پس-کمانشی نمونه سیلوهای مفروض به­دقت تبیین می ­گردد؛ و در گام بعد، روش تحلیل دستی آیین­ نامه در مقابل نتایج تحلیل­ های کامپیوتری مورد مقایسه قرار می­ گیرد. بر این اساس و در محدوده مطالعه انجام شده، روش طرح دستی آیین ­نامه تنها حدود ۱۳ تا ۳۲ درصد، ظرفیت کمانشی را در جهت ایمنی، کمتر از روش کامپیوتری تخمین می ­زند و لذا عملکردی رضایت ­بخش دارد.

---

هدف اصلی این پژوهش ارائه روشی ساده و در عین حال کارآمد برای محاسبه ظرفیت جوش‌های گوشه با بار برون محور داخل صفحه است. برای تعیین ظرفیت جوش گوشه با بارگذاری برون محور روش‌های مختلفی در طول زمان پیشنهاد شده ­است. در این میان روش‌های طراحی موجود مانند روش مرسوم الاستیک بسیار محافظ­کارانه هستند و به دلیل عدم درنظرگیری شکل‌پذیری برای گروه جوش و سازگاری کرنشی با نتایج نمونه‌های آزمایشگاهی تطابق خوبی ندارند. از طرفی لحاظ نمودن موارد یاد شده برای تعیین ظرفیت پلاستیک یک گروه جوش با بار برون محور، مانند آنچه در روش مرکز آنی دوران صورت می‌گیرد، نیاز به محاسبات پیچیده دارد. از این رو در پژوهش حاضر روشی برای طراحی جوش گوشه معرفی می‌شود که با در نظر­گیری خاصیت غیرالاستیک برای جوش، ضمن سادگی در استفاده، پیش‌بینی بسیار مناسبی از ظرفیت جوش ارائه ­می‌نماید. به طور مشخص روش پیشنهادی نسبت به روش الاستیک مرسوم در طراحی جوش گوشه بسیار دقیق‌تر بوده و نسبت به روش مرکز آنی دوران که محدودیت‌هایی در استفاده و پیچیدگی در محاسبات دارد، بسیار ساده‌تر است. روش پیشنهادی که تحت عنوان روش طرح پلاستیک جوش گوشه معرفی می‌شود، در مقایسه با نتایج روش مرکز آنی دوران صحت‌سنجی و مورد ارزیابی قرار گرفته است.