تأثیر ساختار خرپا بر توزیع تنش و نحوه شکست سازه خرپا

با توجه به خاصیت فیبری و قابل احیاءبودن چوب و در راستای کارکرد ایمن و بررسی تاثیر ساختار خرپاهای چوبی بر نحوه توزیع تنش، از دو روش آزمون مکانیکی جهت محاسبه مقاومت خرپا و مدل سازی به روش عناصر محدود، در این بررسی استفاده شد. برای ساخت سازه خرپا، الوارهای درجه یک گونه صنوبر_ تبریزی با مدول الاستیسیته (mPa) 7 و دانسیته (gr/cm2) 0/35 و رطوبت 3% با سطح مقطع 2cm×2 مورد استفاده قرار گرفت. سازه های خرپا با زاویه جان خارجی 27 درجه نسبت به تیر پائین، به اشکال مختلف ساخته و همزمان از دو اتصال اصطکاکی و مفصلی استفاده و اتصالات اصطحکاکی توسط چسب چوب و برای اتصالات مفصلی از میخ به طول cm 4 و قطر 1/5mm استفاده شد. به این ترتیب با 11 نوع ساختار خرپا و 4 تکرار، در مجموع 44 نمونه ساخته و توسط دستگاه آزمون مکانیکی با سرعت بارگزاری 12/5 mm/minمورد آزمایش قرار گرفتند. تحلیل های آماری نشان داد نتایج در سطح 95% قابل اطمینان می باشد. برای انجام تحلیل تنش ها در سازه خرپا، هندسه سه بعدی خرپاها مدل سازی و در نرم افزار انسیس تحلیل استاتیک خطی بر روی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که توزیع تنش حداکثر و محل شکست در سازه خرپاهای بررسی شده نتایج یکسانی را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

چوب ، صنوبر ، خرپا ، انسیس ، تنش