Optimum shape of tapered columns under axial compressive force

The continuous and rapid development of shapes for architectural members and structural researches development in stability field encourage the designers and researchers to study the effect of member shape on the load capacity. The optimum strength of compression members with economical dimensions can be obtained to satisfy the architectural and technical requirements. A different nonlinear tapered member shapes have been studied under compression axial force with simply supported end conditions. Then graphical comparisons for different member shapes are presented to find the maximum axial force and minimum member volume at buckling state. This study is based on modified stability functions that have been based on Bessel functions. The results of this study provide structural and architectural designers the most proper member’s shape, with more economical dimensions to carry the design load. ان التطور المتزايد و المستمر في الشكل المعماري للعتبات الانشائية و كذلك تطور البحوث في ميدان الاستقرارية حث الباحثين و المصممين على دراسة الشكل المعماري و تأثيره على قابلية تحمل العتبات للأحمال المحورية لإيجاد التحمل الأقصى لهذه العتبات و الذي يحقق الجانب الاقتصادي في نفس الوقت مع توفر كافة المتطلبات المعمارية و الفنية. و تم في هذه الدراسة تقديم أنواع من العتبات متساوية الطول و الحجم و مختلفة من حيث تخصر الشكل متضمنة التخصر المقعر و المحدب و الخطي و هي نماذج العتبات التي تم دراستها تحت تأثير الأحمال المحورية و مسندة اسنادا بسيطا. ثم تم عرض منحنيات للمقارنة بين العتبات المختلفة توضح أقصى قوة محورية يمكن ان تحمل و أقل حجم مطلوب لهذه العتبات قبل حصول فشل الانبعاج. إن هذه الدراسة تمت بالاعتماد على دوال الاستقرارية المحدثة و التي تم اشتقاقها في البحوث السابقة و هذه الدوال تستند على الدوال الرياضي التي تدعى دوال بسل ذات النوع الأول من الدرجةn . ان نتائج هذه الدراسة تمكن أي مصمم انشائي أو معماري على اختيار العتبات ذات الشكل المناسب و الأبعاد الأكثر اقتصادية و تحقق في نفس الوقت قدرة هذه العتبات على تحمل الحمل التخميني المطلوب.