این متن شامل 28 صفحه می باشد
تيرها، عناصري هستند كه در برابر خمش ناشي از اعمال بار مقاومت مي‌كند. اغلب تيرها ميله‌هاي منشوري بلندند و بار معمولاً عمود بر محور ميله وارد مي‌كنند.
ترديدي نيست كه تير مهمترين عنصر سازه‌اي است. بنابراين درك اساسي نظري طراحي تير اهميت بسزايي دارد. براي تحليل قابليت‌هاي باربري تير، ابتدا بايد شرايط تعادل كل تير و هر بخش از آن را كه جداگانه درنظر گرفته مي‌شود، تعيين كنيم. سپس بايد روابط بين نيروهاي حاصل و مقاومت داخلي تير براي تحمل اين نيروها را بدست آوريم. بخش اول اين تحليل، مستلزم كاربرد اصول استاتيك است. بخش دوم شامل مشخصه‌هاي اصطكاكي ماده است و معمولاً در درس مقاومت مصالح يا مكانيك جامدات بررسي مي‌شود.
انواع نيرهايي كه در تير ايجاد مي‌شود:
نيروي محوري تيرها به گونه‌اي اتفاق مي‌افتد كه تير در يك قاب خمشي قرار داشته باشد و نيروهايي كه به ستون قاب وارد مي‌شود، آن را به صورت افقي به تير منتقل مي‌كند و نيروي محوري يك حالت فشاري به تير وجود مي‌آمد. نيروي محوري در تيرها كمتر بررسي مي‌شود، چون در تيرها نيروي قالب، نيروهاي برشي و خمشي هستند.
تيرها علاوه بر تحمل فشار و كشش كه بديهي‌ترين حالت تحمل بار در اعضاي آن مي‌باشد، مي‌توانند در برابر خمش و برش نيز مقاومت كنند. اين در اثر را در شكل زير نشان مي‌دهيم. نيروي V را نيروي برشي، كوپل M را لنگر خمشي مي‌گويند. اين آثار معرف مولفه‌هاي برداري برآيند نيروهاي وارد بر مقطع عرضي تير است.
نيروي برشي V و لنگر خمشي M را درنظر مي‌گيريم كه از نيروهاي وارد بر تير، در يك صفحه ناشي مي‌شود. قراردادهاي مربوط به مقادير مثبت نيروهاي برشي V و لنگر خمشي M كه در شكل زير نشان داده شده‌اند.
با توجه به اصل كنش و واكنش، مشاهده مي‌شود كه V و M، روي دو مقطع جهت‌هاي معكوس دارند. غالباً بدون محاسبه نمي‌توان گفت كه نيروي برشي و لنگر خمشي در مقطعي خاص، منفي يا مثبت‌اند. به اين دليل توصيه مي‌شود كه M و V را روي نموردار جسم آزاد با جهت مثبت نشان دهيم و صبر مي‌كنيم تا علامت جبري مقادير محاسبه شده، جهت واقعي آنها را نشان دهد.
براي بهتر فهميدن و درك بهتر، تعبير فيزيكي كوپل خمشي M، تيري مطابق شكل زير درنظر مي‌گيريم كه توسط دو لنگر مثبت مساوي و مخالف كه بر دو سر آن وارد مي‌كنيم، خم شده است. مقطع تير را (H تير آهن بال پهن) با جان بسيار باريك و بال‌هاي ضخيم فرض مي‌كنيم. در اين تير مي‌توانيم از باري كه جان بسيار باريك بال‌هاي ضخيم فرض كنيم. همچنين مي‌توانيم از باري كه جان كوچك تحمل مي‌كند، در مقايسه با بارهايي كه در بار آن تحمل مي‌كنند، چشم‌پوشي كنيم. مشاهده مي‌شود كه بال بالايي تير كوتاهتر و تحت فشار است و بال پاييني طويلتر و تحت كشش است. برآيند اين دو نيرو، يكي كششي و ديگري فشاري، در هر مقطع، تير كوپلي است كه مقدار آن با لنگر خمشي در آن مقطع برابر است. اگر تيري با مقطعي به شكل ديگر را با همين ترتيب بارگذاري كنيم، توزيع نيرو در مقطع تير متفاوت خواهد بود، اما كوپل برآيند تغيير نمي‌كند.
تغييرات نيروي برشي V و لنگر خشمي M در طول تير اطلاعات لازم براي تحليل طرح تير فراهم مي‌كند. به ويژه اندازه ماكزيمم لنگر خمشي معمولاً نخستين عاملي است كه در طراحي يا انتخاب تير درنظر گرفته مي‌شود و مقدار مكاني آن را بايد تعيين كرد. بهترين شيوه نمايش تغييرات نيروي برشي و لنگر خمشي، شيوه ترسيمي است و با ترسيم عبارت‌هاي بدست آمده براي V و M بر حسب فاصله روي تير، نمودارهاي نيروي برشي و لنگر خمشي تير بدست آيد.
نخستين گام در تعيين روابط نيروي برشي و لنگر خمشي، تعيين مقدار واكنش‌هاي خارجي است كه با استفاده از معادله‌هاي تعادل جسم آزاد كل تير بدست مي‌آيد. سپس بخشي از تير را در سمت راست يا چپ مقطع عرضي اختياري مجزا مي‌كنيم. نمودار آزاد اين بخش را مي‌كشيم و معادله‌هاي تعادل را براي آن مي‌نويسيم. از اين معادله‌ها، عبارت‌هايي براي نيروي برشي V و لنگر خمشي M دارد و به آن در سمت راست يا سمت چپ مقطع، كمتر است. معمولاً كل مساله را ساده‌تر مي‌كند. از انتخاب مقطع عرضي به محل وارد شده بار يا كوپل متمركز منطبق است، خودداري كنيد، زيرا چنين مقطعي نقطه ناپيوستگي تغييرات نيروي برشي يا لنگر خمشي است. سرانجام به اين نكته مهم مي‌رسيم كه محاسبه M و V در هر طرف مقطع انتخاب بايد با قرارداد مثبت نشان داده شده كه در شكل زير سازگار باشد.
براي هر تير تحت بارگذاري گسترد مي‌توان روابط كلي معيني بدست آورد كه در تعيين توزيع نيرو اگر در طول تير خواهند بود. در شكل زير بخشي از تير بارگذاري شده نشان داده شده و در آن جزء dx از تير مجزا شده است. بار w معرف نيرو به واحد طول تير است
مبلغ قابل پرداخت 21,000 تومان
برچسب های مهم
