استاتیک
درس متنی
جلسه 4
خلاصه
این جلسه به تحلیل سازههای شبکهای (خرپا) با روشهای گره و مقطع و همچنین تحلیل کابلها تحت بارهای متمرکز و گسترده میپردازد
زمان مطالعه
120 دقیقه
جلسه ۴: تحلیل خرپا و کابل
تیتر
تحلیل سازههای شبکهای و منحنی: خرپاها و کابلها
محتوا
- خرپاها (Trusses)
- تعریف، فرضیات اصلی (مفصل در گرهها، بار در گرهها، اعضا فقط نیروی محوری)
- روش تحلیل گرهها (Method of Joints): تعیین نیرو در هر گره (2 معادله تعادل)
- روش تحلیل مقاطع (Method of Sections): تعیین نیرو در اعضای خاص (1 معادله تعادل)
- تشخیص اعضای کششی (Tension) و فشاری (Compression)
- کابلها (Cables)
- رفتار کابلها تحت بار (فقط کشش)
- کابل با بار متمرکز: حالت خط شکسته، معادلات تعادل
- کابل با بار گسترده یکنواخت (Parabolic Cable): یافتن شکل سهموی، نیروها و کشش کابل
- کابل با بار گسترده زنجیرهای (Catenary Cable) - اشاره مختصر
مثال آموزشی
- تحلیل کامل یک خرپای ساده با روش گرهها و سپس روش مقاطع.
- محاسبه نیرو و شکل کابل نگهدارنده یک پل با بار گسترده یکنواخت.
نکات کلیدی
- در خرپاها، تنها نیروهای محوری (کشش یا فشار) در اعضا وجود دارد.
- کابلها فقط نیروی کششی را تحمل میکنند و شکل آنها تحت بار، تابعی از نوع بار است.
- انتخاب روش تحلیل (گرهها یا مقاطع) برای خرپاها به هدف مسئله بستگی دارد.
تمرین
- نیروهای وارده بر اعضای یک خرپای ساده با 3 عضو را که در رأس بالایی بار 2000N دارد، محاسبه کنید.
- حداکثر کشش در کابلی که 100 متر طول دارد و پلی به وزن 50000N را حمل میکند، چقدر است؟ (فرض کنید بار یکنواخت است)
