معایب تیر لانه زنبوری

از جمله معایب تیر لانه زنبوری وجود حفره های آن است که می تواند تنش های برشی را در محل تکیه گاه های پل به ستون یا اتصال تیر آهن تودلی (تیر فرعی) به پل لانه زنبوری تحمل کند. بنابراین برای رفع این عیب اقدام به پر کردن بعضی حفره ها با ورق فلزی و جوش می کنند تا اتصال بعدی پل به ستون یا تیر فرعی به پل به درستی انجام شود.تیر لانه زنبوری در ساختمان اسکلت فلزی می تواند به صورت پل، فقط در یک دهانه یا به صورت پل ممتد به کار رود.

اتصالات نقش کلیدی و تعیین کننده ای را در انتقال بار از یک عضو به عضو یا اعضای دیگر دارند. در صورت اجرای نامطلوب آن به میزان زیادی از باربری یا مقاومت المان سازه ای کاسته خواهد شد. در نیتجه مساله نظارت موثر بر اجرای عملیات جوشکاری، اهمیت بسزایی در کیفیت کلی سازه خواهد داشت. همچنین ضعفی که در ناحیه جان تیر در اثر کاهش مساخت آن وجود دارد از نقاط ضعف این تیرها است.مساله لهیدگی جان (web crippling) نیز در قسمت اتصال مقطع برش شده وجود دارد، که بسیار حائز اهمیت است.

در نواحی که بار متمرکز وجود دارد یا نزدیکی تکیه گاه ها، کنترل لهیدگی جان نباید مورد توجه بیشتری قرار گیرد. زیرا در این نواحی مقاطع، حالت بحرانی تری نسبت به سایر قسمت ها دارند. البته قسمت اعظم این کاستی ها را می توان با استفاده صحیح و بهینه ورق های تقویتی بر طرف نمود. بعضاً در مواردی که اساس مقطع لازم به دست نیامده باشد، از تیرهای لانه زنبوری دو بل می توان استفاده نمود.

استفاده از تیرهای لانه زنبوری از ضریب اطمینان یا ایمنی (safety factor) کمتری نسبت به سایر مقاطع برخورد دارند. اما استفاده گسترده از این نوع تیر ها به سبب مزایایی که دارد، هنوز هم در مقیاس وسیعی از کارهای ساختمانی متداول است.خصوصیات هندسی تیرهای لانه زنبوری به نحوی است که تحت اثر تغییرات لنگر خمشی، تغییر شکل های ثانوی برشی، که اغلب قابل ملاحظه اند به وقوع پیوسته و تغییر مکان جانبی سازه تحت اثر اعمال نیروهای جانبی ناشی از زلزله در جهت عدم اطمینان می شود.

اثرات این تغییر شکل ها در تیرهای لانه زنبوری در مقایسه با تیرهای دارای جان توپر با سختی خمشی معادل، منجر به بروز تغییر مکان جانبی بیشتر و نتیجتاً افزایش اثر بار P، به ویژه در حطیه رفتار ماوراء الاستیک در این قاب می شود.بروز تمرکز تنش و شدت زیاد حوضه تنشی در گوشه سوراخ ها، ملاحظاتی را در طراحی این تیرها در مقابل اثرات ناشی از پدیده خستگی کم تواتر در اثر وقوع زلزله، ایجاب می نماید.

گونه های مختلف گسیختگی تیرهای لانه زنبوری، شامل انحناء مختل کمانش کلی، موضعی، مکانیسم محتمل پلاستیک و شکست است.با توجه به آن که شکل پذیری و توانایی جذب انرژی، تابع میزان قابلیت رفتار عضو سازه ای در حیطه پاسخ غیر خطی ماوراء الاستیک است، معیارهای مناسبی از دیدگاه ظرفیت مقاومت و کیفیت رفتار در مقابل نیروهای ناشی از زلزله شدید، تلقی می شوند.

ضرورت تدوین ضوابط منطقی جهت ایجاد امکانات رفتار شکل پذیر در قاب های متشکل از تیرهای لانه زنبوری محرز می شود.بر اساس مطالعات آنالیتیک عددی و آزمایشگاهی، رفتار خمیری و حدی این تیرها مورد بررسی قرار داده شده است. نکاتی در مورد اثرات تمرکز تنش، تنش های پس ماند، بروز پلاستی سیته موضعی و گسترده، مکانیسم های گسیختگی پلاستیک مورد بحث قرار داده شده است.

رفتار غیر خطی تیر لانه زنبوری از نظر عملکرد غیر خطی مصالح، با در نظر گرفتن اثرات سخت شدگی جنبشی به روش اجزا محدود مطالعه شده و با در نظر داشتن اثرات گسترش ترک در گوشه سوراخ ها در کاهش ظرفیت باربری حد نهایی تیر، رفتار غیر خطی تیر به صورت روابط بار تغییر مکان و لنگر ارائه شده است.همچنین از طریق طرح ریزی آزمایش های ویژه رفتار غیر خطی اجزا تشکیل دهنده تیر لانه زنبوری، مطالعه آزمایشگاهی چندی بر تیرهای لانه زنبوری اصلاح شده به منظور بهبود رفتار خمیری و افزایش شکل پذیری گزارش شده است.