تأثيرات الهندسة والمواد على أداء الأعمدة الفولاذية تحت الأحمال المحورية
DOI:
https://doi.org/10.65422/loujas.v2i1.283الكلمات المفتاحية:
فولاذ ASTM A36، فولاذ AISI 4340، عمود مستطيل، عارضة على شكل حرف I، أنبوب دائري مجوف، تحميل محوري، كفاءة هيكلية، قدرة تحمل الإجهاد، انحراف، تحليل الإجهاد، تحسين الهندسةالملخص
تقدم هذه الدراسة تحليلًا مقارنًا لثلاثة أشكال هندسية إنشائية - أعمدة مستطيلة، وعوارض على شكل حرف I، وأنابيب دائرية مجوفة - مصنعة من فولاذ ASTM A36 و AISI 4340 تحت ظروف تحميل محوري تتراوح من 50 إلى 250 كيلو نيوتن. تم تقييم قدرة تحمل الإجهاد، والانحراف، واستجابات الانفعال لتحديد تأثير الشكل الهندسي واختيار المادة على الكفاءة الإنشائية. تشير النتائج إلى أن الأنابيب الدائرية المجوفة تُظهر أعلى قدرة تحمل للإجهاد، خاصةً عند تصنيعها من فولاذ AISI 4340، حيث تصل قيمها إلى (1.99 × 10⁷ نيوتن/م²) عند 250 كيلو نيوتن. ومع ذلك، فإن هذه الميزة مصحوبة بزيادة في الانحرافات، مما يثير مخاوف محتملة بشأن قابلية الخدمة. توفر الأعمدة على شكل حرف I المصنوعة من فولاذ AISI 4340 أداءً متوازنًا، حيث تجمع بين مقاومة إجهاد شبه قصوى وانحرافات منخفضة (≈ 0.08 متر). أظهرت الأعمدة المستطيلة أداءً أقل باستمرار في كلا المادتين، مما يؤكد كفاءتها المحدودة في تطبيقات الأحمال العالية. تسلط النتائج الضوء على الدور الحاسم لتحسين الهندسة واختيار المواد في تعزيز الأداء الهيكلي، مع ما يترتب على ذلك من آثار على تصميم أنظمة تحمل الأحمال في الهندسة المدنية والميكانيكية
