تحلیل تیر در نرم‌ افزار آباکوس
برای تحلیل تیر در نرم افزار آباکوس یا هر ابزار دیگری، باید با انواع تیرها و ویژگی‌هایشان آشنا باشید. همچنین باید با انواع کاربردهایی که تیرها می‌توانند داشته باشند هم آشنا باشید تا بتوانید مسائل جدید و پیچیده را به سادگی تحلیل کنید.

تیر یک عضو سازه‌ای است که می‌تواند برخی از انواع بار را تحمل کند. تیرها با توجه به ویژگی‌های ظاهری و شرایط کاربردیشان در مسئله دسته‌بندی می‌شوند. تیرها می‌توانند بارهای عرضی و بارهای محوری را تحمل کنند. اگر در رشته مهندسی مکانیک تحصیل کرده باشید، احتمالا بارها سروکارتان با تحلیل تیرها افتاده است. تیرها در سازه‌های مختلفی استفاده می‌شوند مثل، بال هواپیما، شاسی خودرو، ریل قطار، بدنه دوچرخه و ... این‌ها همه جزء سازه‌های تیر هستند و به روشی مشابه، طراحی و تحلیل می‌شوند. در ادامه قرار است به کمک نرم‌افزار آباکوس با انواع تیرها و همچنین مدل‌های مختلف تحلیل تیرها آشنا شویم. 

این آموزش‌ها برای دانشجویان رشته‌های مهندسی عمران، مهندسی مکانیک و مهندسی هوافضا کاربردهای فراوانی دارند. به‌خصوص دانشجویان رشته‌ی مهندسی مکانیک که با تحلیل انواع تیرها در مسائل مختلف سروکار دارند، می‌توانند اطلاعات بسیار مفیدی از این آموزش‌ها به دست بیاورند. در ادامه‌ی این مطلب، به بررسی انواع مسائل مربوط با تیرها می‌پردازیم. شما می‌توانید ویدیوهای آموزشی در رابطه با نحوه‌ی تحلیل تنش تیرها در نرم‌افزار آباکوس را هم از طریق این صفحه، هم از طریق آدرس carnotic.com مشاهده کنید. 

انواع تحلیل تیره براساس نوع تکیه‌گاه

انواع تکیه‌گاه در تیرها

تیرها برای استفاده در سازه‌های مختلف، امکان دارد تکیه‌گاه‌های متفاوتی داشته باشند. نوع تکیه‌گاه می‌تواند به عوامل گوناگونی بستگی داشته باشد، از جمله نوع سازه، جنس تیر، باری که تیر تحمل می‌کند و …
هنگام تحلیل تیر در نرم‌افزار آباکوس، باید نسبت به انواع تکیه‌گاه‌های تیر شناخت کافی داشته باشید. در ادامه می‌توانید دوره‌های آموزشی ویدیویی مربوط به تحلیل تنش تیرها با تکیه‌گاه‌های مختلف را از طریق وب‌سایت کارنوتیک مشاهده کنید. دوره مورد نظر خود را همین‌‌‌ جا انتخاب و روی آن کلیک کنید، مستقیما به صفحه اصلی دوره هدایت خواهید شد.  

در ادامه با انواع تیرها بر اساس نوع تکیه‌گاه آن‌ها آشنا می‌شوید: 

تیر ساده چیست؟

تیر ساده

تیر ساده یا تیر با تکیه‌گاه ساده (Simply Supported Beam)، به تیری گفته می‌شود که به سادگی روی تکیه‌گاه‌هایی که در دو سر آن هستند قرار می‌گیرد. همچنین به آن «تیر با تکیه‌گاه آزاد» هم می‌گویند و ساده‌ترین آرایش را در مقایسه با سایر تکیه‌گاه‌های تیر دارا است. تکیه‌گاه‌های مورد استفاده برای تیرهای با تکیه‌گاه ساده می‌‎‌توانند تکیه‌گاه غلتکی یا تکیه‌گاه پین‌​​دار باشند. غلتک و تکیه‌گاه پین ​​شده به تیر امکان حرکت چرخشی را می‌دهند؛ اما حرکت عمودی و افقی را محدود می‌کنند. 

یک تیر با تکیه‌گاه ساده با توجه به بارهای خارجی که به آن وارد می‌شود، می‌تواند تحت نیروی خمشی و برشی قرار بگیرد. تکیه‌گاه‌های ساده، همان‌طور که قبلا توضیح دادیم، اجازه حرکت انتقالی را به تیر نمی‌دهند. بارهایی که به تیر تکیه‌گاه ساده وارد می‌شوند، باعث ایجاد ممان خمشی و نیروی برشی در تیر می‌شوند. شدت تنش‌های ایجاد شده در تیر، به نوع باری که به آن وارد می‌شود بستگی دارد. این بارها می‌‎‌توانند شامل بار نقطه‌ای یا بار توزیع شده یکنواخت در طول دهانه‌ی تیر باشند. از جمله کاربردهای تیر با تکیه‌گاه ساده تحت بار نقطه‌‌ای می‌توان به پل‌ها، تیرهای به کار رفته در ساختمان‌ها و بستر ماشین‌ابزارها اشاره کرد. 

هر آنچه درباره تیر یک سرگیردار خوب است بدانید

تیر یک‌ سرگیردار

تیر یک سرگیردار یا تیر یک سر درگیر که به آن «تیر کنسولی» هم می‌گویند (Cantilever beam)؛ تیری است که از یک طرف روی تکیه‌گاهی ثابت شده و از طرف دیگر آزاد است. در تحلیل تیر یک سر درگیر به این نکته توجه کنید که وقتی باری به این نوع تیر اعمال می‌شود، در حقیقت به تکیه‌گاه وارد شده و در آن‌جا ممان نیرو و تنش برشی مدیریت می‌شود. انتهای آزاد تیر یک سر گیردار، قابلیت حرکت در هنگام اعمال بار را دارد؛ اما در آن سر تیر که در تکیه‌گاه ثابت شده، هیچ گونه حرکت چرخشی یا انتقالی رخ نخواهد داد. 

استفاده از تیرهای یک سر گیردار مزایا و معایبی دارد. که شاید هنگام تحلیل تیرها خصوصا متناسب با سازه‌‎های متفاوت، این اطلاعات به شما کمک کنند. از این نوع تیر عمدتا در ساخت فضای پارکینگ خودرو، ساخت پل‌ها، برج‌ها و … استفاده می‌شود. برخی از مزایای استفاده از تیرهای یک سرگیردار این است که ساخت این تیرها بسیار ساده است، برای استفاده از این تیرها فقط به یک تکیه‌گاه نیاز است، این نوع تیرها یک ممان خمشی منفی ایجاد می‌کنند که می‌تواند به خنثی کردن یک ممان خمشی مثبت ایجاد شده در جای دیگر تیر کمک کند، به دلیل آزاد بودن یک سر تیر، حرکات ناشی از انبساط یا حرکات زمین، از طریق این تیرها مدیریت می‌شوند، تیرهای یک سر گیردار به خاطر عمق زیادی که دارند، بسیار سفت و سخت هستند.

تیر دو سرگیردار و کاربردهای آن

تیر دو سرگیردار

تیر دو سرگیردار یا تیر دو سردرگیر (Fixed Beam) نوعی از تیر است که هر دو طرف آن ثابت بوده یا به صورت تو کار مورد استفاده قرار گرفته است. برخلاف تیر ساده، در تیر دو سرگیردار امکان حرکت چرخشی وجود ندارد. در اتصالات انتهایی تیرهای دو سرگیردار از آرماتورهایی استفاده شده که مانع از چرخش یا انحراف انحنای تیرها می‌شوند. در حقیقت همه‌ی ساختمان‌های بلند از تیرهای دو سرگیردار ساخته شده‌اند که صرفا نحوه تکیه‌گاه گیردارشان می‌تواند متفاوت باشد. 

تیر ساده با انتهای آزاد چیست؟

تیر ساده با انتهای آزاد

بالاتر درباره تیر ساده صحبت کردیم و گفتیم تیر ساده یا تیر با تکیه‌گاه ساده چه شرایطی دارد. حالا تصور کنید همین تیر از یک انتها بعد از تکیه‌گاه هم ادامه پیدا کند و یک سر آزاد داشته باشد. به تیر در چنین شرایطی تیر ساده با انتهای آزاد می‌گویند. پس تیر ساده با انتهای آزاد، دو تکیه‌گاه دارد اما از یک سو آزاد است. تیر ساده با انتهای آزاد در حقیقت از دو بخش تشکیل شده؛ یک بخش آن تیر ساده است و بخش دیگر هم انتها آزاد است. از تیرهای ساده با انتهای آزاد در ساخت پارکینگ خودرو و بالکن‌های بیرون زده استفاده می‌کنند. 

تیر ساده با دو انتهای آزاد چه ویژگی‌هایی دارد؟

تیر ساده با دو انتهای آزاد

تیر ساده با دو انتهای آزاد هم مشابه تیر ساده با یک انتهای آزاد است؛ با این تفاوت که در این تیر، هر دو طرف بعد از تکیه‌گاه ادامه پیدا کردند و آویزان هستند. 

تیر پیوسته چیست؟

تیر پیوسته

تیر پیوسته همان تیر ساده است که جدا از دو تکیه‌گاهی که در دو طرف خود دارد، تکیه‌گاه‌های دیگری هم در طول خود دارد. در حقیقت تیر پیوسته بیش از دو تکیه‌گاه دارد. تیرهای پیوسته بیش از یک دهانه دارند. از این نوع تیرها بیشتر در ساخت پل استفاده می‌شود. حالا امکان دارد از خودتان بپرسید که این نوع تیر نسبت به سایر انواع خود چه مزایایی دارد؟ 

برخی از مزایای تیر پیوسته از این قراراند: حداکثر انحراف کمتری نسبت به یک تیر ساده دارند، در مقایسه با تیرهای تکیه‌گاه ساده، برای تیرهای پیوسته می‌توانیم از دهانه یا فاصله استفاده کنیم، حداکثر گشتاور خمشی مثبت کمتری نسبت به یک تیر ساده دارند.

فهرست مطالب