"أساليب التمثيل لتحليل الانبعاج بالإطارات المعدنية في المنشآت الصناعية Modeling Techniques for the Buckling Analysis of Industrial Steel Frames"

  "ملخص البحث

يقدم  البحث دراسة عن السلوك الإنشائى للإطارات المعدنية الصناعية الشائعة الاستخدام فى مصر، و عن طرق التصميم المختلفة المستعملة فى تمثيل و تحليل هذا النوع من المنشآت إنشائياً.  و تشرح الرسالة المبادئ الأساسية للتحليل الاستاتيكى الخطى و غير الخطى لهذه الإطارات المعدنية.  و يستعرض البحث عدداً كبيراً من نماذج طريقة العناصر المحددة المبسطة التى يستعملها المهندس المصمم  عادةً فى مصر.  و قد تم عمل مجموعة من النماذج تشمل هذه النماذج المبسطة الشائعة الاستخدام بالإضافة إلى عدد من النماذج الأكثر تعقيداً و التى تستخدم عدداً أكبر من العناصر و ينتج عنها بالتبعية نتائج أعلى دقةً،  و قد تم أخذ عدد من العوامل المختلفة التي تؤثر على سلوك الإطارات المعدنية  في الاعتبار مثل وجود تغير تدريجى بقطاعات الأعمدة و الكمرات، و كذلك جساءة العناصر المختلفة و حمل الرافعة و ارتفاع الأعمدة.  و قد شملت الدراسة عدداً من حالات التحميل مثل الأحمال الرأسية و الأفقية على الإطارات المعدنية ، كما شملت دراسة أحمال الانبعاج للأعمدة.  و قد تم تلخيص نتائج النماذج المختلفة

و عمل دراسة مقارنة موسعة بين هذه النمادج من حيث سهولة استخدامها و كذلك دقة نتائجها، و قد استخدمت النتائج للتوصل إلى مجموعة من التوصيات بخصوص المميزات الخاصة بكل نموذج من النماذج المقترحة، و إمكانية استعمال المهندس المصمم لبعض النماذج المبسطة مع الاحتفاظ بدقة كافية فى النتائج المتوقعة.

        The present research work deals with an investigation of  the static behavior  of industrial steel frames, which are commonly used in Egypt, and a study of the various design methods used in the structural modeling and analysis of this type of structures.  The study outlines the basic principles of linear and nonlinear static analysis of  these steel frames.  The study explains a large number of simplified finite element models used commonly by the design engineer in Egypt, in addition to a number of more sophisticated models which use a larger number of elements and consequently produces more accurate results. A number of different parameters affecting the behavior of steel frames was taken into consideration, including the gradual change in the section of tapered columns and beam haunches, in addition to the relative stiffnesses of the various structural elements, the crane loads, and crane height.  The study comprised several loading cases including vertical and horizontal loads on the steel frames, and included also a study of the buckling loads of these steel columns.  The results obtained using the different models were summarized and a comparative study between these models was presented with respect to their ease of use, and the accuracy of their results.  This study was utilized to develop a number of recommendations regarding the advantages of using each of the proposed models, and the feasibility of use of the more simplified models by the design engineer while keeping adequate accuracy for the obtained results.

thesis gives a historical review on the development of cable-stayed bridges and presents a literature review on the static and dynamic properties of these bridges. The study explains the different concepts of static analysis of cable-stayed bridges, the formulation of the idealized modulus of elasticity for the cables. A dynamic analysis program is used for the interactive analysis of bridges and vehicles in three dimensions. The theoretical background for the adopted bridge and vehicle models is outlined. The study demonstrates the three-dimensional computer model based on the Ghamra cable-stayed bridge, which is the first cable-stayed bridge constructed in Egypt. The static behavior of different bridge elements was investigated during the different stages of construction and under different loads during its working lifetime. An investigation was made on the effect of different road surface profiles on its dynamic response for centric and eccentric loading conditions. The thesis deals with some proposed models of continuos cable-stayed bridges with different span numbers based on the geometric and material properties used in Ghamra bridge under different type of loads. The static and dynamic behavior of the proposed models were investigated. All the results for the different locations where maximum straining actions occur are summarized in indicative charts. The results were used to develop an understanding of their behavior and to develop recommendations concerning the advantages of each of the adopted systems."