مطالعه آزمایشگاهی و عددی ابزار محدود کننده نیرو- سیستم لوله در لوله

رفتارکمانشی عضو فشاری نقش تعیین کننده ای در رفتار خرابی سازه دارد. با استفاده از ابزار پیشنهادی محدودکننده نیرو- سیستم لوله در لوله، می توان از کمانش و افت ظرفیت ناگهانی عضو فشاری جلوگیری و رفتار ترد پس کمانشی آن را به رفتار شکل پذیر تبدیل نمود. این سیستم شامل دو لوله است که یکی از لوله ها در داخل دیگری قرار می گیرد. بطوریکه لوله داخلی، نیروی محوری را تحمل و لوله خارجی به عنوان غلاف عمل می نماید. در تحقیق حاضر، ابتدا به بررسی تعدادی نمونه آزمایشگاهی پرداخته شده و سپس تحلیل عددی آنها توسط نرم افزار اجزای محدود صورت گرفته است. در ادامه نمونه های عددی بیشتری مورد مطالعه قرار گرفت تا رفتار ابزار محدود کننده نیرو- سیستم لوله در لوله، تحت پارامترهای مهمی نظیر گپ بین دو لوله، ضریب لاغری لوله داخلی و نسبت طول لوله خارجی به طول لوله داخلی تعیین گردد. نتایج نشان می دهد که این سیستم روشی موثر، ساده و اقتصادی برای جلوگیری از کمانش عضو فشاری بوده و می تواند منجر به افزایش مطلوب ظرفیت باربری و شکل پذیری عضو فشاری شود. ظرفیت باربری این سیستم با اندازه گپ رابطه معکوس، و با نسبت طول لوله خارجی به طول لوله داخلی رابطه مستقیم دارد؛ در صورتی که اندازه گپ کمتر از ۴۳ درصد شعاع ژیراسیون لوله داخلی و نسبت طول لوله خارجی به طول لوله داخلی بیش از ۵۵ درصد باشد، ظرفیت باربری عضو با افزایش چشمگیری مواجه می گردد. این موضوع بویژه زمانی که لوله بیرونی سرتاسر طول لوله داخلی را دربر می گیرد، دارای نمود بیشتری است. سیستم پیشنهادی لوله در لوله کارایی لازم در حذف کمانش عضو فشاری و تامین قیود مناسب و کافی برای تسلیم عضو فشاری با لاغری مختلف را دارد.