تاثیر طول اتکایی بار متمرکز بر ظرفیت کمانش فشاری جان مقاطع فولادی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 استاد، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

10.24200/j30.2026.68489.3488

چکیده

کنترل کمانش فشاری جان برای جلوگیری از ناپایداری موضعی در مقاطع فولادی ضرورت دارد. ضوابط موجود برای تعیین ظرفیت فشاری جان، براساس نتایج تحقیق بر روی مقاطع بال پهن توسعه یافته و در رابطه پیشنهادی آیین‌نامه AISC 360-22 ، اثر طول اتکایی در کنترل کمانش فشاری جان زیر اثر بار متمرکز لحاظ نشده است. در این مقاله، اثر طول اتکایی بار متمرکز بر ظرفیت کمانش فشاری جان نیمرخ‌های IPE و IPB تعیین می‌شود. مدل اجزای محدود برای بررسی رفتار جان مقاطع فولادی تحت اثر بار متمرکز ایجاد و دقت آن با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی ارزیابی و رفتار مقاطع فولادی تحت اثر فشار دوطرفه مطالعه شد. بررسی‌ها نشان داد که طول اتکایی بار متمرکز نقش قابل ملاحظه‌ای در ظرفیت کمانش جان دارد و افزایش آن می‌تواند ظرفیت مقطع را بین 18تا 106 درصد افزایش دهد. در ادامه، ضرایب اصلاحی برای رابطه آئین‌نامه در تعیین ظرفیت کمانش فشاری جان ارائه شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of bearing length on the web compression buckling capacity of steel sections

نویسندگان [English]

  • Nima Fakhar Hasani 1
  • Yousef Hosseinzadeh 2
1 Ph.D Student of Structural Engineering of Tabriz University, Tabriz, Iran.
2 Professor, Faculty of Civil Engineering of Tabriz University, Tabriz, Iran
چکیده [English]

The control of web compression buckling in steel sections is essential to prevent local instability. The existing design criteria for determining web compression buckling capacity have been developed primarily based on research and test results on wide-flange sections, and there is limited information regarding the behavior of other section types. Moreover, the effect of bearing length is not considered in the proposed equation of AISC 360-22 for controlling web compression buckling. In this paper, the influence of bearing length on the compressive buckling capacity of steel section webs is investigated. Initially, a finite element model was developed using Abaqus software to examine the behavior of steel member webs under concentrated loading, and its accuracy was validated using numerical and experimental data. Subsequently, the behavior of 24 specimens, including IPE and IPB sections, was studied under the double compression loading condition defined in AISC 360-22. This study enabled the evaluation of the effectiveness of bearing length in enhancing the local stability of steel members. The governing failure limit state in steel members was identified as web compression buckling. The local failure capacity of steel member webs was determined using the AISC 360-22 specification and compared with the results of finite element analysis. For moment connections, in general, the equation provided by the design code proved conservative for IPE sections and non-conservative for IPB sections. The research results demonstrate that bearing length plays a significant role in web buckling capacity and its effect should be considered in determining web compression buckling capacity. Increasing the bearing length can enhance the web section capacity by between 18% and 106%. Finally, suggestions and modification factors for the criteria provided by AISC 360-22 for controlling the web compression buckling limit state are presented. These proposed coefficients improve accuracy and efficiency in the design of steel members.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Web Compression Buckling
  • Length of Bearing
  • Local Instability
  • Concentrated Load Effect
  • Finite Element Model