پاسخ سوالات مبحث 10 (طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی) آزمون محاسبات نظام مهندسی آبان ماه 1403

اشتراک گذاری در ...

1- آنچه در این آموزش خواهیم خواند…

در این آموزش پاسخ تشریحی سوالات مبحث 10 مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی) از آزمون محاسبات نظام مهندسی آبان ماه 1403 داده شده است. پاسخ سوالات براساس ویرایش سال 1401 این مبحث می‌باشد. در آموزش قبل پاسخ سوالات مبحث 6 و استاندارد 2800 از آزمون محاسبات نظام مهندسی آبان ماه 1403 بررسی شدند. برای فهم بهتر پاسخ سوالات می‌توانید ویدیوی آموزشی را مشاهده کنید.

2- پاسخ سوالات مبحث 10 آزمون محاسبات نظام مهندسی آبان ماه 1403

1-2- سوال 43

در یک ساختمان فولادی مقطع یکی از ستون‌ها از نوع IPB300 بوده و طراحی به روش LRFD و روش تحلیل مستقیم مدنظر است. حداکثر نیروی محوری قابل تحمل توسط این ستون برای آنکه مقدار ضریب 𝜏_𝑏 از 0.8کمتر نباشد، به کدامیک از مقادیر زیر نزدیکتر است؟

پاسخ سوالات مبحث 10 آزمون محاسبات نظام مهندسی آبان ماه 1403

حداکثر نیروی محوری قابل تحمل توسط ستون، همان مقاومت فشاری طراحی ستون است. برای محاسبه مقاومت فشاری طراحی ستون باید کمانش خمشی و کمانش پیچشی در نظر گرفته شود. با توجه به اینکه طول ستون داده نشده است حل امکان پذیر نیست. احتمالا منظور طراح محاسبه مقاومت محوری فشاری مورد نیاز (P_r) بوده است.

پاسخ صحیح گزینه 2 می‌باشد.

2-2- سوال 44

در مقطع فولادی شکل زیر حداکثر مقدار b برای آنکه مقطع تحت اثر لنگر خمشی حول محور قوی غیرلاغر باشد به کدامیک از مقادیر زیر نزدیکتر است؟ در شکل ابعاد به میلیمتر است.

برای اینکه مقطع غیر لاغر باشد باید بال و جان غیر لاغر باشند. پس هم لاغری جان و هم لاغری بال مقطع کوچکتر از مقدار لاغری λ_r متناظرشان باشد. ابتدا لاغری جان مقطع کنترل می‌شود.

برای کنترل لاغری بال مقطع داریم:

پاسخ صحیح گزینه 1 می‌باشد.

3-2- سوال 45

در عضو کششی زیر با مقطع دوبل ناودانی 160 مقدار ضریب تأخیر برش به کدامیک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟

پاسخ صحیح گزینه 3 می‌باشد.

4-2- سوال 46

یک عضو فشاری با مقطع ناودانی تک UNP320 و به طول 3 متر مفروض است. بر اساس حالات حدی کمانش خمشی – پیچشی، مقدار تنش فشاری (F_cr) به کدامیک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ ضریب طول مؤثر برای کمانش‌های خمشی و پیچشی برابر واحد در نظر گرفته شوند.

پاسخ صحیح گزینه 2 می‌باشد.

5-2- سوال 47

برای آنکه مقدار مقاومت خمشی اسمی تیر شکل زیر از لنگر پلاستیک مقطع آن (M_p) کمتر نباشد، حداکثر طول آن با مقطع IPE300 و خمش حول محور قوی به کدامیک از مقادیر زیر نزدیکتر است؟ مهارهای جانبی فقط در ابتدا و انتهای تیر قرار دارند و از وزن در واحد طول تیر صرف نظر شود.

پاسخ صحیح گزینه 4 می‌باشد.

6-2- سوال 48

در طراحی به روش LRFD و کنترل مقاومت خمشی، حداکثر لنگر خمشی نهایی (M_u) قابل تحمل توسط تیر نشان داده شده در شکل زیر به کدامیک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ مهارهای جانبی فقط در ابتدا و انتهای تیر قرار دارند و از وزن تیر صرف نظر نمائید.

پاسخ صحیح گزینه 2 می‌باشد.

7-2- سوال 49

در تیر مختلط دو سر ساده شکل زیر به طول L و تحت اثر بار گسترده یکنواخت q_u از 24 عدد ناودانی UNP60 به طول mm50 به‌عنوان برشگیر استفاده شده است. در خصوص این تیر مختلط کدامیک از عبارت‌های زیر صحیح است؟ فرض کنید فاصله ناودانی‌ها از یکدیگر در محدوده مجاز قرار داشته و در فواصل مساوی در طول تیر توزیع شده‌اند.

پاسخ صحیح گزینه 4 می‌باشد.

8-2- سوال 50

فقط بر اساس کنترل مقاومت جوش، حداکثر P_u قابل تحمل توسط اتصال دو ورق به یکدیگر (اتصال شکل زیر) به کدامیک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ حداکثر مقدار قابل قبول مد نظر این سوال است. در شکل ابعاد به میلی‌متر است.

پاسخ صحیح گزینه 1 می‌باشد.

9-2- سوال 51

فرض کنید اتصال شکل زیر مربوط به یک قاب خمشی ویژه است. اگر از اثر بارهای ثقلی صرف نظر شود و نیز به‌طور محافظه‌کارانه از اثر نیروی برشی ستون صرف نظر شود، براساس کنترل برش در چشمه اتصال، حداقل ضخامت ورق‌های تشکیل دهنده مقطع ستون به کدامیک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ فرض کنید اتصال از نوع WUF-W بوده و طراحی به روش LRFD مدنظر است. همچنین فرض کنید در تحلیل از آثار تغییر شکل غیرالاستیک چشمه اتصال استفاده نشده، اتصال تیرهای عمود بر صفحه کاغذ مفصلی و 0.4>(P_uc/P_yc) است. در شکل ابعاد به میلی‌متر است.

مقدار t باید از 31.77 میلیمتر بیشتر باشد با توجه به گزینه‌ها باید مقدار 35 در نظر گرفته شود اما در پاسخ نامه مقدار 30 به عنوان جواب می‌باشد.

10-2- سوال 52

در قاب خمشی خرپایی ویژه شکل زیر کدامیک از تناسبات ابعادی زیر مجاز نیست؟

پاسخ صحیح گزینه 1 می‌باشد.

11-2- سوال 53

در قاب لرزه‌ای شکل زیر در نقاط B، C، E و F مهار جانبی وجود دارد. حداکثر ارتفاع مجاز (h₁) ستون‌ها AB و DE برای آنکه در طول آن‌ها نیازی به مهار جانبی نباشد به کدامیک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ فرض کنید مقطع ستون‌ها به لحاظ مقاومتی پاسخگو بوده و در شکل ابعاد به میلیمتر است.

پاسخ صحیح گزینه 4 می‌باشد.

12-2- سوال 54

در قاب مهاربندی‌شده همگرای معمولی شکل زیر در طراحی به روش LRFD مقاومت مورد نیاز اتصال اعضای مهاربندی باید بر اساس کدامیک از گزینه‌های زیر تعیین شود؟ فرض کنید مهاربندها دارای رفتاری کششی – فشاری بوده و مهارهای جانبی فقط در نقاط C و F قرار دارند.
E= نیروی محوری عضو مهاربندی ناشی از ترکیبات متعارف بارگذاری در حضور نیروی زلزله
A_g= سطح مقطع اعضای مهاربندی

پاسخ صحیح گزینه 3 می‌باشد.

13-2- سوال 55

در دیوار برشی فولادی ویژه شکل زیر فرض کنید ضخامت ورق‌های دیوار در هر دو طبقه یکسان و برابر 6mm بوده و اتصال اجزای مرزی افقی به اجزای مرزی قائم از نوع BUEEP است. برای آنکه از تسلیم جزء مرزی افقی واقع در تراز طبقه اول به جز در نواحی نزدیک اتصال تیر به ستون جلوگیری شود، در طراحی به روش LRFD مقاومت خمشی مورد نیاز این جزء مرزی افقی (بدون در نظر گرفتن هرگونه کاهش در بار زنده) حداقل چقدر باید در نظر گرفته شود؟

پاسخ صحیح گزینه 1 می‌باشد.

14-2- سوال 56

در یک سازه فولادی با سقف مختلط با دال تخت از تیرآهن IPE270 به طول 6 متر مطابق شکل استفاده شده است. درصورت تامین عملکرد مختلط کامل، حداکثر فاصله گل‌میخ‌های به قطر 16میلی‌متر به‌عنوان برشگیر به کدامیک از گزینه‌های زیر نزدیکتر است؟ فرض کنید تیر مختلط تحت اثر بار گسترده یکنواخت قرار دارد.

تیر تحت بار گسترده یکنواخت است. در نتیجه محل لنگر صفر تکیه گاه بوده و محل لنگر حداکثر وسط تیر می‌باشد. باید تعداد گل‌میخ محاسبه شده در نصف طول تیر تعبیه شوند.

پاسخ صحیح گزینه 2 می‌باشد.

15-2- سوال 57

تیر شکل زیر با طول آزاد L_n=7m به ستون H شکل در قاب خمشی متوسط با اتصال پیش‌تائیدشده BUEEP از نوع پیش‌تنیده متصل شده است. حداقل قطر قابل قبول پیچ‌ها مطابق کدامیک از گزینه‌های زیر است؟ کنترل پیچ‌ها در برابر لنگر خمشی مدنظر این سوال است. از آثار بارهای ثقلی صرف نظر نموده و طراحی به روش LRFD مدنظر است.

در مرحله اول باید لنگر وارد به اتصال محاسبه شود. سپس این لنگر تبدیل به زوج نیروی کششی و فشاری شود. براساس اینکه تاثیر نیرو بر روی پیچ‌ها به صورت کششی است، می‌توان اندازه پیچ‌ها را تعیین کرد.

با توجه به لنگر محاسبه شده حال نیروی کششی و فشاری که از طرف تیر به صفحه انتهایی فلنجی منتقل می‌شود، محاسبه می‌گردد.

در سوال اتصال پیچ پیش‌تنیده است. محاسبات مانند اتصال اتصال اتکایی خواهد بود. توجه شود که در هر طرف اتصال 4 پیچ نیروی لازم را تامین می‌کند.

پاسخ صحیح گزینه 4 می‌باشد.

16-2- سوال 58

در یک تیر طره به دهانه L تحت اثر بار یکنواخت q_u و با مقطع I شکل نوردشده تحت اثر خمش حول محور قوی و دارای تکیه‌گاه جانبی کافی، چنانچه اساس مقطع پلاستیک مقطع برابر Z، سطح مقطع جان (حاصل‌ضرب ارتفاع کلی مقطع در ضخامت جان) برابر A_w و h/t_w<50 باشد، در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت به ازای کدامیک از روابط زیر تأثیر معیارهای خمش و برش به‌طور همزمان تعیین کننده طراحی می‌شود.