درب های مقاوم در برابر انفجار ساندویچ پانلی دارای سخت کننده بهینه

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

ایران، ارومیه،دانشگاه ارومیه، دانشکده فنی، گروه عمران

چکیده

درب های فولادی محافظتی، به دلیل مقاومت بالا در برابر بارهای ضربه ای کاربرد فراوانی در ساختمان ها دارند. با این حال وزن زیاد همواره به عنوان یک عیب بزرگ این نوع درب ها در نظر گرفته شده است. در این مقاله، یک درب فولادی جدید مقاوم در برابر انفجار دارای سخت کننده در ترکیب با ساندویچ پانل شامل هسته فوم آلومینیومی (OSSA) مورد بررسی قرار گرفته است. این درب از دو ورق وجهی، سخت کننده های اصلی و فرعی و فوم آلومینیومی به عنوان هسته داخلی تشکیل شده است. به منظور بهینه سازی درب، ابتدا توابع سختی و وزن درب فولادی دارای سخت شونده استخراج شد. سپس یک درب بهینه با وزن %42 کمتر از درب اولیه بدست آمد. با توجه به ظرفیت بالای جذب انرژی ترکیب هسته فوم با سازه دارای سخت کننده، استفاده از هسته فوم آلومینیومی در درب فولادی بهینه شده پیشنهاد گردید. با انجام آنالیز عددی و بسته به ضخامت ورق وجهی OSSA، %32-20 کاهش در حداکثر جابجایی مشاهده شد. نتایج همچنین نشان دادند که با افزایش 67 درصدی فشار حداکثر انفجار، OSSA تقریباً همان حداکثر جابجایی درب فولادی بدون فوم آلومینیومی را حفظ کرده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An optimized stiffened sandwich panel for impact-protective doors

نویسندگان [English]

  • habib saeed monir
  • Maede Zamani
Department of Civil Engineering-Urmia University-Urmia-Iran
چکیده [English]

Protective steel doors are widely used in buildings due to their high resistance against the impact loads. However, its heavy weight has been always considered as a major drawback for these doors. In this paper, a new optimized stiffened impact-protective steel door incorporating sandwich panel with aluminum foam core (OSSA) is examined. This door consists of two face sheets, main and secondary stiffeners, and aluminum foam as the inner core. In order to optimize the door, at first the rigidity and weight functions of the stiffened steel door were extracted. Then an optimal door weighing 42% less than the primary door was obtained. Due to the high energy absorption capacity of the combined foam core and stiffened steel door structure, the use of aluminum foam core in the optimized steel door was proposed. By doing numerical analysis, and depending on the thickness of the face sheet of OSSA, 20 to 32% reduction in the maximum displacement was observed. The results also showed that, with 67% increase in the peak over pressure, OSSA has kept almost the same maximum displacement as that of the steel door without an aluminum foam. In other words, by using aluminum foam core in the optimized stiffened door, the door will resist 67% more impact load.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stiffened structure
  • Impact-protective steel door
  • Sandwich panel
  • Metal foam