الهندسة والمهندسين

تحليل المنشآت الهندسية

تحليل المنشآت
يتكون أي منشأ من عناصر أو أعضاء عدة. فمثلاً المبنى يتكون عادةً من كمرات وأعمدة وأرضيات وأسقف وغيرها. أو الهيكل المفصلي أو الجمالون الذي يتكون من عناصر مختلفة منها الوصلات والأعضاء والكمرات والمفاصل وغيرها. هذه الأعضاء متصلة ومثبتة ببعضها بطريقة تسمح لها أن تؤدي الغرض الذي استعملت من آجله في المنشأ بحيث يكون هذا المنشأ صالحاً لتحمل الأوزان التي ستكون عليه من قبل المستعملين له إلى جانب الأحمال الناتجة عن أوزان العناصر المثبتة به والتي تسمى عادةً بالأحمال الميتة.

ومن هذه الأهمية بمكان معرفة الطريقة التي تعمل بها هذه الأعضاء المختلفة لنقل الأحمال على المنشأ من عنصر إلى آخر إلى أن تصل إلى نقاط التثبيت أو نقاط الارتكاز أو الأساسيات حيث تسمى قوى مقاومة الأحمال المؤثرة عليها بردود الأفعال بهذه النقاط للارتكاز.
 نقاط التثبيت أو الركائز في المستوى:
من أساسيات الاستاتيكا دراسة الشروط الكافية واللازمة لاتزان الإنشاءات الهندسية تحت تأثير القوى المعروضة لها. وليكون أي جسم في حالة اتزان فإنه يجب أن تتعادل جميع القوى المؤثرة عليه بحيث لا يحدث للجسم حركة أو انتقال. وكذلك أن تتعادل جميع العزوم المؤثرة عليه بحيث لا يحدث للجسم أي احتمال للدوران. ولكي يكون الجسم متزناً يلزم أن يكون النظام المكافئ للقوى المؤثرة عليه مكافئة للصفر. ويتلخص اتزان الجسم بتحقيق الشرط التالي:

ففي المستوى يختزل هذا الشرط إلى ثلاثة معادلات فقط تعبر عن اتزان القوى في الاتجاهين الأفقي والرأسي إضافة إلى اتزان الجسم حتى لا يحدث له دوران, ونلخص هذه الشروط بمعادلات الاتزان الثلاثة التالية:

وتطبيق معادلات الاتزان هذه على جسم يتم بتحديد جميع القوى المؤثرة عليه بدقة تامة على البياني الحر للجسم. هذه القوة على البياني للجسم الحر تشمل جميع القوى المؤثرة الخارجية وكذلك ردود الفعل الناتجة عنها عند نقاط التثبيت أو الركائز. ويجب ملاحظة أنواع الركائز ومقدارتها على مقاومة الأحمال التي يمكنها مقاومتها إن كانت مانعة لحركة الجسم أي أنها قوت رد فعل محورية أو مانعة لدوران الجسم أي أنها قوة عزوم.

3-1-1 المفصل المتحرك على مستوى أملس:

يكون رد الفعل المتحرك على مستوى أملس دائماً عمودياً على المستوى الأملس شكل (3-1).

3-1-2 المفصل الثابت:
يكون للمفصل الثابت رداً فعل. أحدهما أفقي والآخر رأسي شكل (3-2).

3-1-3 الكرسي الثابت:
يكون للكرسي الثابت ثلاثة ردود أفعال. رد فعل أفقي وآخر رأسي وعزم شكل (3-3).

أضف تعليق

كود امني

تجربة رمز تحقق جديد