توضیحات
تحلیل سازه ها یکی از دروس اصلی رشته مهندسی عمران و هوافضا می باشد که به بررسی، تحلیل و پیش بینی نیروهای داخلی، عکس العمل های تکیه گاهی و تغییر شکل های سازه ها با استفاده از قوانین ریاضی و فیزیک می پردازد.
تحلیل سازه، فرآیند محاسبه و تعیین اثرات بارها و نیروها بر روی یک سازه، ساختمان یا یک شیء است. تحلیل سازه از اهمیت زیادی برای مهندسین طراح سازه جهت شناخت کامل مسیرهای بار و اثرات بارها بر روی طرح مهندسی آنها برخوردار است. تحلیل سازه به مهندسین و طراحان این امکان را می‌دهد تا ایمنی استفاده از یک سازه یا تأسیسات و همچنین مقاومت آنها جهت استفاده تحت اثر بارهای اعمالی برآورد شده را تضمین کنند. می‌توان تحلیل سازه را در طی طراحی، ارزیابی یا پس از ساخت انجام داد که این فرآیند به طوری کلی شامل مصالح استفاده شده، هندسه سازه و بارهای اعمالی است.
انواع تحلیل سازه
روشهای مختلفی وجود دارند که جهت انجام تحلیل سازه با توجه به میزان دقت مورد نیاز توسط یک مهندس مورد استفاده قرار می‌گیرند. می‌توان تحلیل سازه را به صورت یکی از روشهای زیر تعریف کرد:
1- محاسبات دستی
محاسبات ساده دستی به عنوان یک راه سریع و ساده جهت ارزیابی اثرات نیروهای ساده بر روی سازه‌های ساده به شمار می‌آیند. به طور مثال، محاسبه لنگر خمشی بر روی یک تیر افقی با استفاده از محاسبات دستی انجام میشود. این دسته از محاسبات پوش به عنوان رویکردهای اجرایی استاندارد برای مهندسانی که قصد صرف ساعات طولانی برای طراحی سازه را نداشته و مایل به دانستن نیروهایی که یک تیر ناشی از بارهای اعمالی تحمل میکند می‌باشند، محسوب میشود.
روشی برای محاسبه میزان تغییر شکل، نیروهای داخلی و عکس العمل‌های تکیه‌گاهی یک سازه است. اطلاعات مورد نیاز برای این محاسبات مشخصات مقاطع سازه و بارهای وارد بر سازه هستند. پس از تحلیل سازهها و تعیین نیروهای داخلی (برشی، محوری، لنگر خمشی و لنگر پیچشی) سازه را برحسب آنها طراحی میکنند. منظور از طراحی تعیین مقاطع لازم برای اعضای مختلف است.
سازهها از دو دیدگاه از لحاظ بارگذاری قابل بحث هستند:
- بارگذاری دینامیکی
- بارگذاری استاتیکی
همچنین عوامل مؤثر در تحلیل سازهها شرایط تکیه‌گاهی، اتصالات، و قیود آنها می‌باشد.
یکی از روشهای رایج تحلیل سازه‌های ساختمانی در تئوری سازه تحلیل پرتال می‌باشد که در گذشته و قبل از حضور نرم‌افزارها استفاده‌های زیادی از آن می‌شد.
این جزوه از کاملترین جزوات موجود در فضای مجازی در حوضه درس تحلیل سازه می باشد که تمامی فصول را در بر می گیرد و از جزوات بسیار کامل و مناسب برای تدریس اساتید و دانشجویان می باشد این جزوه به شکل دستنویس شده ارائه می گردد و به تمامی مهندسان و اساتید عزیز پیشنهاد می شود. با توجه به ارائه این دو درس به شکل منسجم تر در قالب یک فایل مشاهده این مطلب به دانش آموخته گان رشته مهندسی عمرانی که قصد آماده شدن برای شرکت در آزمون های کارشناسی ارشد و دکتری دارند نیز توصیه می شود.
دانلود جزوه ی تحلیل سازه ها مهندسی عمران ویژه آزمون ارشد عمران pdf تحلیل سازه ویژه آزمون ارشد , دانلود تحلیل سازه آزمون ارشد , جزوه تحلیل سازه آزمون ارشد
- فصل یکم: پایداری و معینی
- طبقه بندی سازه ها
- قوانین ترکیب پایدار اجسام صلب در صفحه
- سازه های معین و نا معین
- ناپایداری هندسی
- فصل دوم: تحلیل سازه های معین
- تعیین و ترسیم نمودار نیروهای داخلی تیرها
- تعیین و ترسیم نمودار نیروهای داخلی قاب ها
- تعیین و ترسیم نمودار نیروهای داخلی خرپا
- فصل سوم: تغییر شکل (تغییر مکان سازه)
- روش مستقیم
- روش سطح لنگر
- روش بار الاستیک
- روش تیر مزدوج
- فصل چهارم: محاسبه تغییر مکان سازه ها با روش های نیرو (انرژی)
- روش کار حقیقی
- روش کار مجازی (روش بار یکه)
- قضایای کاستلیانو (Castigliano)
- قضایای تقابل
- فصل پنجم: تحلیل سازه های نامعین (روش های نرمی)
- سازگاری تغییر شکل ها
- روش حداقل کار
- روش سه لنگری
- فصل ششم: خط تاثیر
- سازه های معین
- سازه های نامعین
تحلیل سازه چه تفاوتی با طراحی سازه دارد؟
هر جسم یک سازه محسوب میشود. با اتصال اعضای مختلف و ایجاد واحد یکپارچهای که عملکرد مورد نظر را انجام دهد، سازه ایجاد میشود. سازه های طبیعی از کوچیکترین بخش یک اتم گرفته تا کل جهان هستی، متنوع هستند. سازه های دستساز بشر شامل ساختمانها، پلها، سدها، کشتیها، هواپیماها، موشکها، قطارها، اتومبیلها و حتی مجسمه های بزرگ هنری است. مهندسان سازه، با طراحی سازهها، پایدار بودن و کارآمدی آنها را تضمین میکنند. تحلیل سازه، با محاسبه بار وارد شده بر اجزای سازه و تحلیل آنها سر و کار دارد، در حالی که طراحی سازه ابعاد (شکل و اندازه) اجزای سازه را بر اساس بار محاسبهشده به کمک تحلیل سازه، مشخص میکند. مهندسان سازه مسئولیت تحلیل سازه و نیز طراحی سازه را بر عهده دارند. تحلیل و طراحی سازه بخش مهمی از مهندسی عمران است. بنابراین لازم است که نسبت به تحلیل و طراحی سازه، درک روشنی داشته باشیم.
| ۱ | |
| تحلیل سازه | به فرآیند تعیین واکنش یا رفتار سازه، زیر برخی از بارهای خاص یا ترکیبی از بارها، تحلیل سازه گفته میشود. |
| طراحی سازه | به فرآیند یافتن مشخصات اقتصادی، امن و بادوام سازه از جمله مصالح، تکنولوژی، هندسه و اندازه اجزای سازه که برای تحمل بارهای سازه طی دوره عمر سازه کفایت میکند، طراحی سازه گفته میشود. |
| ۲ | |
| تحلیل سازه | فرآیند تحلیل سازه با فرضیه سازی انجام میشود. در تحلیل سازه، مثلا اندازه تمام اجزای سازه، بارها، خصوصیات مصالح و شرایط تکیهگاه را به طور فرضی تعیین میکنیم. این اندازه ها را معمولا به کمک تجربه یا حساب سرانگشتیای که قبلا طی تجربه بدست آمده، فرض میگیریم. |
| طراحی سازه | فرآیند طراحی هر سازه، با انتخاب مصالح در مقابل تکنولوژی ساخت، و البته سیستم سازه که مهمترین بخش است، شروع میشود. انتخاب مصالح بستگی دارد به موجود بودن مصالح در محل و هزینه مصالح، در حالی که تکنولوژی ساخت بستگی دارد به امکان دسترسی به نیروی کار ماهر و کارخانه و ماشینآلات مورد نیاز. |
| ۳ | |
| تحلیل سازه | تحلیل سازه شامل بررسی سازه از نظر مقاومت، سفتی، پایداری، لرزش و واکنش تمام اجزا است. |
| طراحی سازه | طراحی سازه شامل بررسی سازه از نظر قابلیت خدماترسانی (به این معنا که سازه در وضعیتی است که برای ساکنان، همچنان کارآمد و امن باشد)، ایمنی و دوام. |
| ۴ | |
| تحلیل سازه | واکنش به معنای پی بردن به واکنشهای تکیه گاه، نیروهای برشی، لنگر خمشی، پیچش، خیز، تنش، کشش و غیره است که یک جزء خاصی در اثر بارهای وارده، در معرض آنها قرار میگیرد. |
| طراحی سازه | فرآیند پی بردن به هندسه، اندازه و شکل تمام اجزای سازه است. در طراحی سازه، تک تک اجزا و اتصالات طراحی میشوند. |
| ۵ | |
| تحلیل سازه | برای تحلیل سازه، باید درمورد رفتار اجزای سازه و لذا ریاضیات پایه، فیزیک پایه یعنی مکانیک سازه، دانش و اطلاعات داشته باشیم. برای قسمت مفروض، باید واکنشها و لنگرها را پیدا کنیم تا بتوانیم تنشها، کششها و غیره را بررسی کنیم. |
| طراحی سازه | فرآیند طراحی نه تنها به تجسم و تفکر مفهومی نیاز دارد، بلکه اساسا مستلزم دانش و اطلاعات در زمینه مکانیک پایه از جمله فیزیک و شیمی مواد است. همچنین نیازمند داشتن اطلاعات و دانش عمیق درمورد جنبه های عملی مثل مکانیک پایه، قوانین جدید طراحی و آییننامه هایی که دستورالعمل طراحی امن سازه را فراهم میکنند |
| ۶ | |
| تحلیل سازه | تحلیل سازه مهم است، چون بارهای مختلف وارده بر سازه ها و اثراتشان را ارزیابی میکند. تحلیل سازه، روش دقیقی برای تضمین قابلیت سازه در تحمل بارهای مورد انتظار مختلف و کمک به طراحی سازههایی مطابق آن است. تحلیل سازه حائز اهمیت است، چون میتواند بررسی کند که آیا طراحی سازه خاصی قادر خواهد بود که تنشها و نیروهای داخلی و خارجی مورد انتظار این طراحی را تحمل کند. علت اصلی اینکه تحلیل سازه سودمند است، این است که دلیل شکست سازه را مشخص میکند. |
| طراحی سازه | طراحی سازه به این خاطر مهم است که سازه ها مختص سکونت انسان و کاربردهای مرتبط با فعالیتهای مختلف انسان همراه با ایمنی سازه هستند؛ ایمنی سازه نه فقط برای خود سازه، بلکه برای ایمنی و امنیت زندگی انسان. همه این موارد به شایستگی سازه بستگی دارد. طراحی سازه مهم است، چون در طول عمر مورد نظر، ایمنی برای سازه و ساکنان فراهم میکند، بدون اینکه دچار شکست شود، و حداقل تعمیر و نگهداری را نیاز داشته باشد. |
| ۷ | |
| تحلیل سازه | موقع پیادهسازی و اجرای تحلیل، مهندس عمران یا مهندس سازه، بزرگی نیروی وارد بر سازه، جهت نیرو، و موقعیتی که نیروها وارد میشوند، مشخص میکند. مراحل تحلیل سازه:
|
| طراحی سازه | در طراحی سازه، زمانی که واکنشها معلوم شد (که از تحلیل بدست آورده ایم)، فرآیند طراحی سازه را شروع میکنیم. بررسی میکنیم که آیا هندسه انتخاب شده و ابعاد و اندازه های مفروض، معیارهای بار طراحی را محقق میکند یا خیر. اگر معیارها محقق نشود، ابعاد آن جزء سازه را تغییر داده و دوباره آن را طراحی میکنیم. این فرآیند تا جایی ادامه پیدا میکند که معیارهای طراحی به طور کامل محقق شود یعنی تنش ها در اجزای سازه از محدوده مجاز و تغییر شکل مجاز و غیره، تجاوز نکند. تمام اجزای سازه از نظر ظرفیت تحمل بار (ظرفیت باربری) یعنی از نظر تحمل انواع تنش مثل خمش، برش و تنش مستقیم، کشش، خیز، چرخش و غیره بررسی میشوند. اگر از محدوده مجاز تجاوزی صورت گیرد، مجددا باید امتحان شوند. آنقدر این کار صورت میگیرد که در محدوده مجاز از نظر قوانین طراحی، قرار گیرد. |
| ۸ | |
| تحلیل سازه | هندسه سازه برای تشخیص واکنشها، فرض گرفته میشود. |
| طراحی سازه | برای بار مورد نظر، هندسه بررسی و فرض گرفته و مشخص میگردد. |
| ۹ | |
| تحلیل سازه | سازه ای که قصد داریم آن را بسازیم، عمر مشخصی برای آن فرض گرفته میشود. ما آن را به گونه ای میسازیم که قادر به تحمل بارهای وارده (مرده و زنده) باشد، بدون اینکه در این عمر مشخص، شکستی اتفاق بیفتد. بنابراین، قبل از طراحی سازه باید رفتار سازه را تحت شرایط مختلف اعمال بار، مشخص کنیم. سازه از نظر ترکیب بارهای مختلف مثل بار تقل، بار زنده، بار باد و بار زلزله مورد تحلیل قرار میگیرد. |
| طراحی سازه | سازه باید بتواند ساکنان را از گرما، باران، زلزله، آتش، سیل، حیوانات حفظ کند. این بدین معناست که سازه باید بتواند به ساکنان و سازه از هر نظر، ایمنی بدهد. هدف اصلی طراحی این است که سازه ای بسازیم که بتواند تمام بارهای وارده را تحمل کند و برای ساکنان ایمنی فراهم آورد، بدون اینکه ترسی از شکست سازه در طی عمر مورد نظر سازه وجود داشته باشد. |
| ۱۰ | |
| تحلیل سازه | روشهای تحلیل سازه عبارتند از:
|
| طراحی سازه | روش های طراحی سازه
|
| ۱۱ | |
| تحلیل سازه | زمانی که سیستم بدون حرکت و ثابت باشد، فقط یک راهکار خاص وجود دارد. |
| طراحی سازه | با تغییر مصالح و خواص آنها، ممکن است راهکارهای احتمالی زیادی وجود داشته باشد |
| ۱۲ | |
| تحلیل سازه | به کمک تحلیل سازه، میتوانیم به نمودار لنگر خمشی، نمودار نیروی برشی، نمودار خیز، تنش برشی و کشش غیره دست یابیم. |
| طراحی سازه | به کمک طراحی سازه میتوانیم نقشه دقیقی برای مرحله اجرا تهیه کنیم، همراه با جزئیات آرماتور در سازه های بتنی، جزئیات جوش یا پیچ و مهره در سازه های فولادی، و جزئیات اتصالات در سازه های چوبی |
| ۱۳ | |
| تحلیل سازه | نتیجه حاصل از تحلیل سازه همیشه همراه مهندس سازه است. |
| طراحی سازه | مهندس سازه داده های حاصل از تحلیل را بررسی کرده و طراحی اجزا را نهایی کرده و نقشه اجرا را تهیه میکند. |
| ۱۴ | |
| تحلیل سازه | نرم افراهای مورد استفاده برای تحلیل سازه عبارتند از: ANSYS STAAD.Pro ETABS SAP ABAQUS EdiLus MasterFrame FEA Microstran RISA-۳D Tekla |
| طراحی سازه | نرم افزارهای مورد استفاده برای طراحی سازه عبارتند از: STAAD.Pro ETABS SAP SAFE STAAD Foundation Advanced |
نقد و بررسی‌ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.