عمران , مکانیک , مهندسی 1691 بازدید

در بخش قبلی، به معرفی انواع تیر پرداختیم. در هنگام نمایش تیرها، تکیه‌گاه‌ها با یک سری علائم قراردادی رسم می‌شوند (مانند شکل‌های زیر). این علائم، نحوه عملکرد و محدودیت‌های اعمال شده بر روی تیر را نمایش می‌دهند. به این ترتیب، ماهیت نیروها و گشتاورهای موجود نیز مشخص خواهند شد. اگرچه، این علائم بیانگر محدودیت‌های فیزیکی و واقعی سازه نیستند. در این بخش، به معرفی برخی از متداول‌ترین انواع تکیه‌گاه‌ها و علائم قراردی مربوط به آن‌ها خواهیم پرداخت.

تیر ساده
تیر ساده
تیر یکسر گیردار
تیر یکسر گیردار
تیر ساده با انتهای آزاد
تیر ساده با انتهای آزاد

تکیه‌گاه غلتکی

تیر نمایش داده شده در شکل زیر بر روی یک دیواره بتنی قرار گرفته است. بر روی لبه پایینی تیر، یک سوراخ لوبیایی وجود دارد که اَنکِر بولت عبوری از آن باعث اتصال تیر به دیواره بتنی می‌شود. این اتصال از جابجایی عمودی تیر جلوگیری خواهد کرد اما مانع حرکت افقی آن نخواهد شد. علاوه بر این، محدودیت‌های به وجود آمده در برابر دوران محور طولی تیر، کوچک و قابل اغماض هستند. به همین دلیل، برای نمایش این نوع تکیه‌گاه معمولاً از تصویر یک غلتک استفاده شده و به آن «تکیه‌گاه غلتکی» (Roller Support) گفته می‌شود.

-نمای واقعی و نمایش قراردادی تکیه‌گاه غلتکی در اتصال تیر بر روی دیوار
نمای واقعی و نمایش قراردادی تکیه‌گاه غلتکی در اتصال تیر بر روی دیوار

تکیه‌گاه لولایی

در مثال دوم، شکل زیر یک اتصال تیر به ستون را نمایش می‌دهد. در این حالت، لبه ستون از طریق پیچ و مهره به تیر اتصال می‌یابد. بر اساس فرضیات، این نوع تکیه‌گاه نمی‌تواند در راستای افقی و عمودی جابجا شود اما به دلیل امکان خم شدن تیر و ستون، احتمال دوران آن وجود دارد. بنابراین، این نوع اتصال معمولاً به عنوان یک «تکیه‌گاه لولایی» (Pin Support) نمایش داده می‌شود.

نمای واقعی و نمایش قراردادی یک تکیه‌گاه لولایی در اتصال تیر به ستون
نمای واقعی و نمایش قراردادی یک تکیه‌گاه لولایی در اتصال تیر به ستون
اتصال تیر به ستون در واقعیت
اتصال تیر به ستون در واقعیت

تکیه‌گاه گیردار

در مثال آخر، یک دیرک فلزی جوش‌خورده به یک صفحه نمایش داده شده است. این صفحه به وسیله پیچ و مهره به یک پایه بتنی تعبیه شده در عمق زمین وصل می‌شود. در این حالت، دیرک فلزی نمی‌تواند هیچ‌گونه حرکت انتقالی یا دورانی داشته باشد. به همین دلیل، نمایش آن توسط یک «تکیه‌گاه گیردار» (Fixed Support) صورت می‌گیرد.

نمای واقعی و نمایش قراردادی یک تکیه‌گاه گیردار در تیرک متصل به پایه بتنی
نمای واقعی و نمایش قراردادی یک تکیه‌گاه گیردار در تیرک متصل به پایه بتنی

طراحی تیر

یکی از نکات مهم در طراحی‌های مهندسی، نمایش سازه‌های واقعی به وسیله مدل‌های ایدئال است (مانند مثال‌های بالا). این مدل‌ها باید به اندازه‌ای ساده باشند که فرآیند تحلیل ریاضی مسئله را تسهیل کنند. به علاوه، باید به اندازه‌ای پیچیده باشند که رفتار واقعی سازه را با دقت قابل قبولی نمایش دهند. البته باید توجه داشته باشید که تمام مدل‌ها بیانگر رفتار تقریبی سازه‌های واقعی هستند. به عنوان مثال، تکیه‌گاه‌های واقعی هیچ‌گاه به صورت کاملاً صلب نیستند و همیشه مقدار کمی حرکت انتقالی در تکیه‌گاه‌های لولایی و مقدار کمی دوران در تکیه‌گاه‌های گیردار وجود دارد. علاوه بر این، به دلیل صفر نبودن مقدار اصطکاک، همیشه مقدار کمی نیروی عکس‌العمل در برابر حرکت انتقالی تکیه‌گاه‌های غلتکی به وجود می‌آید. در اکثر مواقع (به خصوص در تیرهای معین استاتیکی)، ساده‌سازی شرایط واقعی تأثیر کمی بر روی نتایج تحلیل‌ها دارد. به همین دلیل، در این موارد می‌توان با اطمینان خاطر از خطای محاسبات صرف نظر کرد.

معمولاً اولین مرحله برای تحلیل یک تیر، مشخص کردن عکس‌العمل‌های تکیه‌گاهی است. در بخش بعدی، به بررسی نحوه تعیین عکس‌العمل‌های تکیه‌گاهی در تیرهای ساده، تیرهای یکسر گیردار و تیرهای ساده با انتهای آزاد خواهیم پرداخت.

امیدواریم این مقاله برایتان مفید واقع شده باشد. اگر به یادگیری موضوعات مشابه علاقه‌مند هستید، آموزش‌های زیر را به شما پیشنهاد می‌کنیم:

^^

telegram
twitter

بر اساس رای 2 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *