انواع رهاساز داخلی در مهندسی عمران – به زبان ساده

رهاساز محوری

شکل زیر، یک «رهاساز محوری» (Axial Release) را به صورت قرارگیری لوله 2 در لوله 1 نمایش می‌دهد. در این مثال، نیروی اعمال شده به لوله 1 (نیروی P) نمی‌تواند به لوله 2 انتقال یابد. دلیل این امر، صفر بودن مقدار نیروی محوری داخلی (N) در این نوع اتصال است.

با این وجود، توجه داشته باشید که نیروهای برشی (V) و گشتاورهای خمشی (M) از درون رهاساز محوری منتقل می‌شوند. علامت معرف رهاساز محوری در شکل زیر نمایش داده شده است.

رهاساز گشتاور پیچشی

اتصال لوله در لوله می‌تواند به عنوان یک «رهاساز گشتاور پیچشی» (Torque Release) نیز مورد استفاده قرار گیرد. در این نوع اتصال، گشتاور پیچشی T از لوله 1 به لوله 2 منتقل نمی‌شود. شکل زیر، علامت رهاسازهای گشتاور پیچشی را نمایش می‌دهد.

رهاساز برشی

علاوه بر موارد بالا، «رهاساز برشی» (Shear Release) و «رهاساز گشتاوری» (Moment Release) نیز در سازه‌های مختلف کاربرد دارند. این رهاسازها از مهم‌ترین اتصالات مورد استفاده در تیرها و قاب‌ها به شمار می‌روند.

فیلم آموزش مقاومت‌ مصالح 1 و 2 در فرادرس

کلیک کنید

در شکل زیر، نمونه‌ای از یک رهاساز برشی را مشاهده می‌کنید. این اتصال به وسیله دو رابط موجود در بالا و پایین تیر نمایش داده شده است. در رهاسازهای برشی، نیروهای فشاری و کششی و همچنین گشتاورها از میان دو عضو انتقال می‌یابند. با این وجود، مقدار نیروی برشی عرضی موجود در آن‌ها باید برابر با صفر باشد.

رهاساز گشتاوری

شکل زیر، پیکربندی یک رهاساز گشتاوری را نمایش می‌دهد. این رهاساز با عنوان اتصال لولایی نیز شناخته می‌شود. اتصال لولایی، نیروهای برشی و محوری را از بین خود انتقال می‌دهد اما هیچ گشتاوری در محل قرارگیری آن بر روی سازه وجود ندارد.

کاربرد رهاسازها

به منظور درک بهتر کاربرد رهاسازها در یک سازه، دستگاه تمرین پله نوردی (Elliptical Trainer Machine) زیر را در نظر بگیرید. این دستگاه دو بازوی عمودی دارد که با استفاده از اتصال لولایی به یک پایه عمودی در مرکز سازه متصل شده‌اند.

اتصال بین بازوهایی عمودی و پدال‌های دستگاه از طریق یک رهاساز گشتاوری صورت می‌گیرد. به همین دلیل، این عضوها می‌توانند به طور مستقل از یکدیگر چرخش داشته باشند (گشتاور صفر بین بازو و پدال). توجه داشته باشید که استفاده از مدل قاب ساده (مانند شکل زیر)، به تسهیل فرآیند تحلیل این نوع سازه‌ها در وضعیت‌های مختلف کمک زیادی می‌کند.

^^