تحلیل سازه ها

مشخصات مسئله سازه‌ای:
طول دهانه تیر: ۶ متر
شرایط تکیه‌گاهی: دوسر ساده (تکیه‌گاه ابتدایی مفصلی، تکیه‌گاه انتهایی غلتکی)
بارگذاری: صرفاً یک بار گسترده یکنواخت به شدت ۲ تن بر متر در سرتاسر دهانه تیر (بدون احتساب وزن خود تیر)
مشخصات مقطع: یک مقطع استاندارد با سختی خمشی معلوم و ثابت در کل طول دهانه تیر (ضریب وزن خود سازه در نرم‌افزار برابر صفر منظور گردد)

شرح مراحل انجام کار:

بخش اول: محاسبات دستی

۱. محاسبه واکنش‌های تکیه‌گاهی چپ و راست با معادلات تعادل استاتیکی.

۲. ترسیم دیاگرام نیروی برشی و لنگر خمشی به همراه تعیین مقدار لنگر بیشینه در وسط دهانه.

۳. تعیین معادله خیز و محاسبه مقدار دقیق تغییر مکان قائم (خیز بیشینه) در وسط دهانه تیر با استفاده از یکی از روش‌های تدریس‌شده (تیر مزدوج یا کار مجازی).

۴. محاسبه مقدار شیب (زاویه دوران) در تکیه‌گاه‌های ابتدایی و انتهایی.

بخش دوم: مدل‌سازی در SAP2000

۱. ایجاد گرید لاین ساده تک‌دهانه و ترسیم المان خطی تیر.

۲. اختصاص تکیه‌گاه‌های مفصلی و غلتکی در دو انتهای عضو.

۳. صفر قرار دادن ضریب وزن سازه (Self-Weight Multiplier = 0) در بخش تعریف الگوی بار (Load Pattern).

۴. اختصاص بار گسترده یکنواخت به عضو تیر.

۵. انجام تحلیل و استخراج نتایج شامل:
واکنش‌های تکیه‌گاهی
دیاگرام‌های برش و لنگر خمشی
مقدار تغییر مکان قائم در وسط دهانه و چرخش در تکیه‌گاه‌ها

بخش سوم: مقایسه و تحویل گزارش

تشکیل یک جدول مقایسه‌ای ساده جهت تطبیق مقادیر به‌دست‌آمده از حل دستی و نتایج نرم‌افزار (عکس‌العمل‌ها، لنگر وسط دهانه، خیز وسط دهانه و زاویه چرخش تکیه‌گاه‌ها).
ارائه یک فایل پی‌دی‌اف نهایی شامل دست‌نویس منظم محاسبات تئوری به همراه تصاویر مربوط به دیاگرام‌ها و فرم تغییر شکل‌یافته در SAP2000.

جلسه اول: ۱. مفهوم تحلیل سازه، انواع سازه‌ها، واکنش‌های تکیه‌گاهی، قیود و درجات آزادی

جلسه دوم: ۲. معینی و نامعینی سازه‌ها (تیرها، قاب‌ها و خرپاها)؛ روابط شرطی

جلسه سوم: ۳. تحلیل سازه‌های معین: تیرها، قاب‌ها
جلسه چهارم: ۳. تحلیل سازه‌های معین: تیرها، قاب‌ها (ادامه و قاب‌های پیچیده)
جلسه پنجم: ۴. تحلیل سازه‌های معین: خرپاهای ساده و مرکب

جلسه ششم: ۵. خطوط تأثیر در سازه‌های معین: تیرهای ساده، تیرهای پانلی، خرپاها و قاب‌ها، کاربرد خطوط تأثیر

جلسه هفتم: ۵. خطوط تأثیر در سازه‌های معین

جلسه هشتم: ۶. تغییر شکل سازه‌ها، انتگرال‌گیری مضاعف: ۱.۶. انتگرال‌گیری مضاعف

جلسه نهم: ۶. تغییر شکل سازه‌ها، انتگرال‌گیری مضاعف: ۲.۶. روش لنگر سطح و ۳.۶. روش تیر ارتجاعی

جلسه دهم: ۶. تغییر شکل سازه‌ها، انتگرال‌گیری مضاعف: ۴.۶. روش تیر مزدوج

جلسه یازدهم: ۶. تغییر شکل سازه‌ها، انتگرال‌گیری مضاعف: ۵.۶. روش کار حقیقی، ۶.۶. روش کاستیلیانو و ۷.۶. روش کار مجازی

جلسه دوازدهم: ۷. قانون جابه‌جایی متقابل بتی و ماکسول

جلسه سیزدهم: ۸. تحلیل سازه‌های نامعین به روش نیرو (نرمی): ۱.۸. اصل جمع آثار قوا و ۲.۸. روش سازگاری تغییر شکل‌ها

جلسه چهاردهم: ۸. تحلیل سازه‌های نامعین به روش نیرو (نرمی): ۳.۸. تحلیل تیرهای با یک درجه نامعینی و ۴.۸. تحلیل تیرها با چند درجه نامعینی

جلسه پانزدهم: ۸. تحلیل سازه‌های نامعین به روش نیرو (نرمی): ۵.۸. تحلیل قاب‌های نامعین، ۶.۸. تحلیل خرپاهای نامعین، ۷.۸. اثر حرارت و نشست تکیه‌گاهی و ۸.۸. تکیه‌گاه‌های فنری

جلسه شانزدهم: ۹. روش سه لنگری در تحلیل تیرهای نامعین