up
Search      menu
عمران :: مقاله سازه‌ها PDF
QR code - سازه‌ها

سازه‌ها

تحليل کامپيوتري سازه‌ها

صرف در اختيار داشتن نرم‎افزار قدرتمند، توجيه‎کننده استفاده از آن نبوده بلکه اين مغز متفکر مهندس محاسب است که مي‏‎بايد از اين نرم‎افزارها، بجا و به‎موقع مانند يک ابزار بهره‎برداري نمايد. هدف از اين مقاله، آشناکردن دانشجويان و مهندسين گرامي با سرچشمه هاي خطا در تحليل کامپيوتري سازه ها بوده و اينکه در چه مواردي نبايد به نتايج خروجي برنامه هاي کامپيوتري اعتماد کرد.
● در چه مواردي مي‏‎توان از کامپيوتر استفاده نمود:
جاييکه برآورد مجهولات مستلزم محاسبات وقتگير عددي است.
جاييکه مجموعه‎اي از عمليات به دفعات و به تکرار انجام مي‏‎شوند.
جاييکه عليرغم تعداد کم تکرار در عمليات با پردازش داده‎هاي فراواني سروکار داريم.
● در چه مواردي نبايد از کامپيوتر استفاده نمود:
هنگامي که فرضيات بکار گرفته شده در برنامه کامپيوتري با مسئله مورد نظر سازگاري ندارد.
هنگامي که جوابهاي وابسته به فرآيند کامپيوتري براساس اطلاعاتي هستند که صحت چنداني ندارند.
هنگامي که هيچ شناختي نسبت به جوابهاي خروجي مسئله نداريم.
به‎طور خلاصه:
▪ بايد نتايج خروجي کامپيوتر همواره بررسي و چک شوند. اين يکي از وظايف کاربر است.
بايد معلومات کاربر کامپيوتر از مجموعه معلوماتي که تحت عنوان برنامه کامپيوتري مورد استفاده قرار مي‏‎دهد، وسيع‎تر باشد.
▪ بايد ذهن استفاده‎کننده همواره در تکاپو باشد و هر لحظه احتمال بروز خطا را بدهد.
نبايد هيچگاه اطمينان کامل به نتايج خروجي شود. صرف محاسبات کامپيوتري دليلي بر دقت و کيفيت نيست.
▪ نبايد به صرف در اختيار بودن وسيله روش تعريف شود. هر مسئله‎اي روشي دارد و براي حل آن هم راه‎حل بهينه‎اي وجود دارد.
▪ نبايد هيچگاه تسليم شرايط و محدوديت‎هايي شد که کامپيوتر بر کاربر تحميل مي‏‎کند. هنر يک مهندس محاسب آنست که با اتکا به دانش فني خود و در اختيار گرفتن ابزار مناسب، مسائل مهندسي را در حيطه صلاحيت خويش حل و فصل نمايد.
● سرچشمه‎هاي خطا در تحليل کامپيوتري سازها
۱- مدل سازي مصالح:
مدل‎هاي رياضي موجود براي مصالح مختلف ساختماني، تنها يک تقريب ساده شده از رفتار واقعي مصالح مي‏‎‏باشند. اين مدل‎هاي رياضي عموماً به طبيعت بارگذاري (استاتيکي، ديناميکي) شدت بارگذاري و جهت آن (مدل‎هاي خطي و غيرخطي) و شرايط تکيه‎گاهي نيز وابسته مي‏‎باشند. در عين حال رفتار اختصاصي مصالح که ممکن است ناشي از رفتار غيرهمگن آن تحت مولفه‎هاي مختلف تنشي باشد نيز در اين ميان موثر است. درحالت کلي مي‏‎توان براي مدل‎هاي رياضي موجود در برنامه‎هاي کامپيوتري، حوزه کاربردي را منظور داشت. بدين ترتيب که مثلاً تا هنگامي‏که تغيير شکل ها کوچک باشند و مصالح در تغيير شکل‎هاي کوچک وارد فاز رفتار خميري نشود و همگن باشد، مي‏‎توان از مدل ارتجاعي بهره گرفت. کنترل موجه و معتبر بودن فرضيات بکارگرفته شده در تحليل کامپيوتري مي‏‎بايد پس از اخذ نتايج توسط مهندس محاسب انجام شود و در صورت مغايرت به اصلاح مدل اقدام گردد.
۲- مدل‎سازي هندسي سازه:
در مدل‎سازي هندسي سازه‎هاي متداول معمولاً تقريبهايي بکارگرفته مي‏‎شوند که منجر به ساده‎تر شدن مسئله مي‏‎گردند. به‎عنوان مثال در مدل‎سازي اعضاي تيري يا ستوني، از ابعاد مقطع در برابر طول آن صرف‎نظر شده و المان به‎صورت خطي با بعد صفر منظور مي‏‎گردد و محل اين المان خطي نيز در مرکز ثقل المان انتخاب مي‏‎گردد. اين انتخاب هنگامي صحيح مي‏‎باشد که بتوان توزيع تنش‎هاي موجود در مقطع المان را با يک تابع رياضي مشخص تعريف نمود. معمول است که اين توزيع به‎صورت خطي انتخاب مي‏‎گردد و در برنامه‎هاي کامپيوتري فرض توزيع خطي تنش و کرنش معمولاً فرض متداولي مي‏‎باشد. هرگاه به هر دليلي (مانند تيرهاي عميق بتني) اين فرض اعتبار خود را از دست بدهد، استفاده از اين نوع المانها منجر به بروز خطا در نتايج خروجي خواهد شد. با اين وجود همواره در انتخاب مکان الماني خطي، هنگامي‎که المانهاي با ابعاد مختلف با يکديگر تقاطع مي‏‎کنند، خطاي Offset وجود دارد. به‎عنوان نمونه‎اي ديگر از خطاهاي متداول مي‏‎توان به محل برخورد تيرها و ستونها (گره) در سازه واقعي و اختلاف آن با سازه رياضي ايده‏آل شده اشاره نمود.
۳- مدل سازي بارگذاري:
تقريب در شدت بارگذاري و جهت آن در انواع مختلف بارگذاري متفاوت است. مثلاً در تعيين بارهاي مرده وارد بر ساختمان مي‏‎توان شدت بار را با دقت مناسبي برآورد نمود، حال آنکه شدت بار زنده و چگونگي توزيع آن در اکثر سازه‎ها قابل پيش‎‏بيني نبوده و در يک چنين مواردي انتخاب حداکثر شدت ممکن بارگذاري و يک توزيع بحراني ازآن به عهده مهندس محاسب مي‏‎باشد. موارد ذکر شده در بالا مربوط به بارهايي هستند که در مقدار آنها عدم قطعيت وجود ندارد. ميزان تقريب در مورد بارهايي که شامل عدم قطعيت نيز مي‏‎باشند (مانند بارگذاري زلزله و يا باد) به مراتب بيشتر است و شدت بارگذاري در يک چنين مواردي معمولاً از طريق برآوردهاي آماري تعيين مي‏‎شوند. در اين گونه موارد همواره بايد توجه شود که عدم قطعيت‎هاي موجود در نتايج خروجي نيز منعکس شده و در حقيقت نتايج خروجي نيز برآوردي آماري از خروجي‎هاي محتمل مي‏‎باشند.
۴- فرضيات استفاده شده در فرمول‎بندي الماني
در برنامه‎هاي کامپيوتري به روش اجزاي محدود که کاربرد عمومي دارند (نظير ANSYS)، نمونه‎هاي متعددي از المانهاي ظاهراً مشابه معرفي شده‎اند. عليرغم ظاهر مشابه اين المان‎ها، معادلات رفتاري آنها که رابطه بين تغيير شکل‎ها و مقدار و توزيع تنش را در درون المان تعريف مي‏‎کنند، با يکديگر متفاوت بوده و بسته به نوع کاربرد مي‏‎بايد از آنها استفاده نمود. به‎عنوان مثال مي‏‏‎توان به‎منظور کردن تغيير شکل‎هاي برشي، محوري، خمشي و اثرات اندرکنشي آنها اشاره نمود. به‎عنوان مثال ديگر، بعضي از المانهاي اجزاء محدود براي برآورد تغيير شکل‎هاي کوچک ساخته‎ شده‎اند ولي المان‎هايي نيز وجود دارند که مي‏‎توان از آن‎ها در تحليل تغيير شکل‎هاي بزرگ بهره جست. سئوالي که پيش مي‏‎آيد آنست که آيا نمي‎توان از المان‎هاي کاملتر که مثلاً تغيير شکل‎هاي بزرگ را منظور مي‏‎نمايند براي تحليل تغيير شکل‎هاي کوچک نيز استفاده کرد؟ در اين صورت فايده استفاده از المان‎هاي ديگر چيست؟
جواب آنست که با اينکه مي‏‎دانيم اره و چاقو هر دو براي بريدن استفاده مي‏‎شوند و اره قدرت بيشتري در بريدن قطعات سخت‎تر دارد، با اينحال هيچگاه براي پوست کندن سيب از اره استفاده نمي‎نماييم! به‎عبارت ديگر هر کاري وسيله مناسب خودش را دارد و در واقع هنر مهندس محاسب در استفاده‎ي مناسب از ابزارهايي است که در اختيار وي مي‏‎باشد. در مورد تحليل کامپيوتري سازه‎ها بايد گفت که زمان محاسباتي لازم براي تحليل درصورتي که از المانهاي پيچيده استفاده شود به مراتب بيشتر از المان‎هاي ساده‎تر مي‏‎باشد. به‎عنوان يک قانون کلي بايد گفت که همواره ساده‎ترين راه، بهترين راه است (البته راهي که ما را به مقصود مي‏‎رساند).
۵- فرضيات بکار گرفته شده در مدل‎سازي شرايط خروجي
در تحليل کلاسيک سازه‎ها، تکيه‎گاههاي سازه معمولاً به‎صورت يکي از حالات ايده‎آل ساده، گيردار ويا انعطاف‎پذير مورد نظر قرار مي‏‎گيرند. در برنامه‎هاي موجود تحليل کامپيوتري سازه‌‎ها نيز اين مسئله وجود دارد. بايد توجه داشت که موارد بسيار محدودي وجود دارد که در آن موارد، تکيه‎گاه ايده‎آل مي‏‎باشد. در اغلب حالات متداول، وضعيت تکيه‎گاهها کاملاً مشابه حالات ايده‎آل نيست.
به‎عنوان مثال مي‏‎توان به ‌فرض گيرداري پاي ستونهاي ساختمان در وضعيت واقعي آن اشاره کرد. در اغلب ساختمانهاي معمولي که در آنها از شالوده مستقر روي خاک استفاده شده است، شالوده تحت بارهاي اعمال شده از طرف اسکلت‎سازه دچار تغيير شکل‎هاي متعددي از قبيل افت، چرخش و غيره مي‏‎شود. مقدار اين تغيير شکل‎ها به وضعيت سازه و بارگذاري، صلبيت شالوده و وضعيت خاک زير پي ‏بستگي مستقيم دارد. تغيير شکل‎هاي ايجاد شده در شالوده منجر به بازتوزيع تنش‎هاي داخلي شده و ممکن در مواردي باعث ناپايداري سازه نيز گردد. به‎عنوان مثال ديگر مي‏‎توان به تکيه‎گاههاي با اصطکاک خشک اشاره نمود (نظير پديده لغزش فونداسيون‎ها). در اين گونه موارد ماداميکه نيروي رانشي از آستانه اصطکاک خشک فراتر نرود،‌ تکيه‎گاه را مي‏‎توان به‎صورت گيردار محسوب نمود. هرگاه اين نيرو فراتر رود، فونداسيون دچار رانش جانبي مي‏‎شود که نيروي فعال موثر در اين رانش برابر اختلاف بين نيروي رانشي و نيروي اصطکاک مي‏‎باشد.
در موارد ذکر شده در بالا نمي‎توان تکيه‎گاه را به‎صورت کاملاً ايده‎آل منظور نمود.
۶- فرضيات بکارگيري شده در روش تحليل
همانطور که مي‏‎دانيم روشهاي مختلف تحليل سازه‎ها مبتني بر يک‎سري فرضيات اوليه هستند. در اين راه، اين وظيفه خطير مهندس محاسب است که با انتخاب روش مناسب تحليل بتواند پاسخهاي مورد نظر خود را دريافت نمايد. توجه به اين نکته ضروري است که خطاي منعکس شده در نتايج خروجي (مانند تغيير شکل، نيروها، تنش‎ها، مودهاي نوساني و غيره) براي همگي يکسان نمي‎باشد و مي‏‎بايد دقت عمليات را برحسب نياز نوع پاسخ مورد نظر انتخاب نمود. به‎عنوان مثال از تحليل‎هاي مرتبه اول ارتجاعي نمي‎توان براي بررسي رفتار واقعي سازه وبرآورد ميزان خسارت احتمالي آن تحت زلزله‎هاي شديد استفاده نمود، يا نمي‎توان از تحليل‎هاي استاتيکي مرتبه اول براي بررسي پايداري سازه استفاده کرد.
۷- خطاهاي عددي
آخرين بخش از خطاهاي موجود در نتايج خروجي، خطاهاي عددي است که جزء لاينفک کليه برنامه‎هاي کامپيوتري مي‏‎باشد. البته بايد اذعان داشت که برنامه‎هاي کامپيوتري امروزي براي به حداقل رساندن اين خطاها در نتايج خروجي بهينه شده‎اند ولي با اين حال اين خطاها (مانند خطاي گردکردن و بريده شدن اعداد) ممکن است باعث واگرا شدن نتايج خروجي از مقادير مورد انتظار گرديده به‎طوري‎که در بعضي موارد باعث ناپايداري عددي سازه گردد. به‎عنوان مثال مي‏‎توان به اختلاف قابل ملاحظه بين سختي يکي از المانهاي سازه‎اي با ديگر المان‎ها اشاره نمود. با در نظر گرفتن خطاهاي هفت گانه که در بالا ذکر گرديد مشاهده مي‏‎شود که درصورتي که کنترلي روي اين موارد از طرف مهندس محاسب وجود نداشته باشد، ممکن است نتايج حاصل شده از تحليل کاملاً بي‎ارزش و غيرقابل استفاده شوند. توجه داشته باشيد که صرف در اختيار داشتن ابزار مناسب به منزله ارائه کار بي‎عيب و نقص و يا کار اشتباه نمي‎باشد، بلکه بايد کاربر با در اختيار داشتن دانش خود، سرچشمه‎هاي خطا را شناسايي،‌ کنترل و مهار نمايد.
● در مدل‌سازي سازه‌ها بايد به موارد زير توجه داشت:
۱) مدل سازي تنها يک شبيه‎سازي يا بهتر بگوئيم تلاشي براي شبيه‎سازي سازه واقعي مي‏‎باشد.
۲) فرآيند شبيه‎سازي بسته به نوع واکنش مورد نظر متفاوت بوده و مي‏‎تواند بسيار متفاوت باشد.
۳) فرآيند شبيه‎سازي بستگي مستقيمي به نوع بارگذاري و شرايط مرزي سازه‌ي مورد نظر دارد.
سه مورد فوق به همراه تکنيک‎هاي مدل‎سازي رياضي که جزو امکانات نرم‎افزار مورد استفاده هستند مي‏‎بايست در فضاي تقريب يا فضاي دقت پياده‎سازي شوند. بايد توجه داشت که سازه واقعي داراي بينهايت درجه آزادي مي‏‎باشد. به‎دليل محدوديت‎هاي نرم‎افزاري، سخت‎افزاري و يا هزينه‎هاي اجرا (زمان و غيره) معمولاً ‌ترجيح دارد که سازه با حداقل تعداد ممکن درجات آزادي بررسي شود. در اين صورت خروجي نرم‎افزارهاي تحليل توأم با خطاهايي ناشي از اين امر خواهد بود. در عين حال دقت مورد نياز در مهندسي کاربردي با مهندسي پژوهشي متفاوت بوده و بسته به حساسيت واکنش‎هاي مورد نظر دقت تحليل و در نتيجه درجات آزادي مورد نظر تعيين مي‏‎شوند. اين‎که دقت يک تحليل به‎خصوص سازه‎اي چقدر بايد باشد، يک مطلب کاملاً تخصصي و دور از حوصله اين نوشتار است. توصيه مي‏‎شود کاربران محترم (خوانندگان محترم) در اين رابطه از افراد با تجربه کمک بگيرند.
تکنيک‎هاي مدل‎‎سازي شامل روش‎هاي استاندارد و کمکي مدل‎سازي سازه‎اي در نرم‎افزارهاي شاخصي نظير STAAD.Pro، SAP۲۰۰۰ و ETABS مي‏‎باشند. معمولاً افرادي که با نرم‎افزارهاي ترسيمي برداري نظير اتوکد در فضاي سه بعدي کارکرده‎اند، با اين تکنيک‏ها آشنا هستند. محيط ارائه شده براي ترسيم هندسي‎سازه در نرم‎افزارهاي STAAD.Pro، SAP۲۰۰۰ و ETABSمانند محيط اتوکد مي‏‎باشد. اين محيط در حقيقت يک فضاي مجازي سه بعدي است که کاربر مي‏‎تواند در اين فضا با استفاده از سه عنصر اوليه نقطه، خط و صفحه، کالبدسازه‎اي موردنظر خود را ترسيم نمايد. علاوه بر ترسيم مستقيم اين عناصر مي‏‎توان با استفاده از دستورات کمکي نظير Move ، Replicate با جابجايي و کپي از عناصر اوليه به ترکيبات پيچيده‎تر نيز دست يافت. امکانات ارائه شده در برنامه‌هاي ذکر شده نظير برنامه اتوکد مي‏‎باشد با اين تفاوت که در برنامه اتوکد مي‏‎توان دستورات ترسيم و غيره را از طريق نوار دستورات (Command Line) نيز وارد نمود و حال آنکه اين برنامه‎ها تنها از طريق جعبه ابزار(Toolbar)‎ هاي به‎خصوصي قابل دسترسي هستند. (به استثناي برنامه‌ي STAAD.Pro که به کمک برنامه‌ي از پيش تعيين شده‌ي STAAD Editor امکان واردکردن مستقيم دستورات ترسيم، بارگذاري، تحليل و پس پردازش سازه را به راحتي مهيا نموده است).
استفاده از امکاناتي نظير واردکردن مستقيم دستورات از طريق صفحه کليد (Keyboard) مي‏‎تواند سرعت و تسلط کاربر ماهر را چندين برابر کند. از اين‎رو انتظار مي‏‎رود اين امکان در نسخه‎هاي آتي اين نرم افزارها گنجانيده شود. استفاده مفيد و موثر از دستورات کمکي ياد شده در فوق براي ترسيم هندسي سازه، مستلزم تمرين و مهارت کاربر در تجزيه سازهٔ پيچيده به اجزاء ساده‎تر مي‏‎باشد. در اين راه کاربر مي‏‎بايست تجزيه را به‎اندازه کافي انجام دهد تا در کمترين زمان ممکن به حجم کلي سازه دست يابد. معمولاً در سازه‎هاي متداول نظير ساختمان‎هاي مسکوني، برج‎ها، پل‎ها، تونل‎ها و يا حتي در سازه‎هاي پيچيده‎تر نظير برج‎هاي خنک‎کن و سازه‏هاي صنعتي تشابه به برخي از اجزاء به‎‏‏صورت تشابه مستقيم و يا تشابه معکوس وجود دارد. به‎عنوان مثال در ساختمان‎هاي مسکوني معمولي، طبقات مختلف به‏لحاظ سازه‎اي و معماري ممکن است مشابه يکديگر باشند. به‎عنوان مثالي ديگر مي‏‎توان به سازه‎هاي قرينه‌ي محوري نظير سيلوها، برج خنک‎کننده و غيره اشاره داشت. اين‎گونه سازه‎ها با ترسيم اوليه مسير هادي و سپس چرخاندن آن به حول محور دوران پديد مي‏‎آيند.
کاربران حرفه‏اي نرم‎افزارهاي تحليل و طراحي اغلب تمايل دارند تا از امکانات وسيعي که در ديگر نرم‎‏‏افزارها ارائه شده است نيز بهره بگيرند. به‎عنوان مثال بعضي از کاربران تمايل دارند تا از نرم‎افزارهاي محاسباتي نظير MathCAD و يا از نرم‎افزارهاي صفحه گسترده نظير Excel براي توليد مختصات گره‎ها و يا توالي المانها استفاده نمايند. استفاده از امکانات محاسباتي اينگونه نرم‎افزارها مي‏‎تواند کمک شاياني در توليد اطلاعات سازه‎هاي پارامتريک نمايد. طراحان برنامه‎هاي STAAD.Pro، SAP۲۰۰۰ و ETABS با علم به اين موضوع امکاني را در اين برنامه‎ها پيش‎بيني کرده‎اند که بتوان اطلاعات کلي هندسه‌ي سازه نظير گره‎ها و المانها را با کپي(Copy) و برچسب ((Paste ساده بين محيط اين برنامه‎ها و محيط Excel رد و بدل نمود. يکي ديگر از امکاناتي که در نسخه‎هاي اوليه اين برنامه‌ها گنجانده شده است امکان واردکردن فايل‎هاي با فرمت DXF است. فرمت DXF مخفف (Drawing Interchange Format) يا فرمت تبادل ترسيمات در سيستم اتوکد است. فايل‏هاي با اين فرمت را مي‏‎توان در ديگر برنامه‎ها نيز به‎کار گرفت و يا اينکه توسط ديگر برنامه‎هاي کمکي اتوکد توليد نمود.
از آنجايي‎که اين فايل‎ها با فرمت نوشتاري ASCII - American Standard Code for Information Interchange توليد مي‏‎شوند، استفاده از آن بسيار ساده بوده و از اين‎روست که برنامه‎هاي جانبي اتوکد و يا ديگر سيستم‎هايي که به نوعي تبادل اطلاعات مي‏‎کنند، اغلب از اين فرمت استفاده مي‏‎نمايند. فايل‎هاي با اين فرمت کليهٔ اطلاعات ترسيمات انجام شده در اتوکد را دارا مي‏‎باشد و در حقيقت معادل مستقيم فايل‎هاي استاندارد اتوکد با فرمت DWG هستند. توانايي ترسيمات سه بعدي در نرم‎افزار اتوکد بسيار وسيع و کامل است و مي‏‎تواند در مدل‎‎سازي سازه‎هاي پيچيده بسيار موثر واقع گردد. از اين‎رو قوياً توصيه مي‏‎گردد تا با تمرين فراوان و کسب مهارت و تسلط برروي اين نرم‏افزار و نحوهٔ ورود و خروج اطلاعات به برنامه‎هاي تحليل‎سازه، توانايي مدل‎سازي خود را افزايش دهيد.
از ديگر روش‎هاي توليد هندسي سازه، برنامه‎نويسي مستقيم مي‏‎باشد. با اين روش مي‏‎توان فايل حاوي اطلاعات هندسي سازه‎هاي پارامتريک را به فرمت Excel يا DXF و يا هر فرمت مناسب ديگري توليد نمود. البته با وجود امکانات برنامه‎‏ريزي بسيار ساده‎اي که در نرم‏افزارهاي محاسباتي و يا صفحه گسترده ارائه شده است، معمولاً کمتر پيش مي‏‎آيد که امروزه مهندسان تمايل به برنامه‎ريزي مستقيم از خود نشان دهند ولي با اين وجود اين روش کماکان در موارد خاص کارآيي خود را خواهد داشت. روش‎هايي که در بالا توضيح داده شدند، تنها روش‎هاي ترسيم هندسي معادلِ رياضي يا شبيه‎سازي شده از سازه‌ي واقعي هستند.
گاهي اوقات در سازه‌ي حقيقي شرايطي وجود دارد که اين معادل‎سازي را قدري دشوار مي‏‎کند، به‎‎عنوان مثال مي‏‎توان به موارد زير اشاره داشت:
۱- تيرهاي عميق و يا عريض:
در اين صورت علاوه بر اينکه فرض استفاده از المان خطي با بعد صفر تا حدودي زير سؤال مي‏‏رود، سؤالي که پيش مي‏‎آيد آن است که تراز مشترک تيرهاي واقع در يک طبقه کجا بايد انتخاب شود و اينکه اثر اين خروج از محوريت چه مقدار است و در چه شرايطي قابل اغماض مي‏‎باشد و در چه شرايطي و چگونه مي‏‎توان آنرا برآورد نمود؟
۲- اثر گره‎ها:
فصل مشترک اتصال بين تيرها و ستون‎هاي متقاطع با يکديگر را گره مي‏ناميم. در اغلب برنامه‎هاي کامپيوتري که براي مدل‎سازي المان‎هاي نظير تيرها و ستون‎ها، از المان‎هاي خطي استفاده مي‏‎شود، گره به يک نقطه بدون بعد بدل مي‏‎شود. اينکه اثرات تغيير شکل‎‏‏هاي داخلي گره و يا جاري شدگي‎ها و ترک‎خوردن‎ها تا چه حد باعث دور شدن گره از يک گره‌ي ايده‎آل (که فرض مي‏‎شود هيچ تغيير شکل نسبي در آن اتفاق نمي‎افتد) مي‏‎شود، بحث مهمي است که در حد حوصله اين نوشتار نيست وليکن بايد به‎خاطر داشت که تحت شرايطي اين فرض ديگر صحيح نبوده و ممکن است پاسخ‎ها را کم ارزش نمايد.
۳- احجام توپر نظير دال‎ها، فونداسيون‎ها و ديوارها:
در خصوص مدل‎سازي اين قبيل اجزا سازه‎اي نکاتي چند را بايد در نظر داشت:
۳-۱) معادله رفتاري مناسب براي اين جزء چيست؟ همانطور که مي‏‎دانيم اين معادله رفتاري به سه صورت غشايي، خمشي و پوسته‎اي (حاصل جمع غشايي و خمشي) در اين برنامه‎ها معرفي شده است. انتخاب صحيح معادله رفتاري بسيار مهم بوده و هرگاه اين انتخاب به درستي صورت نگيرد منجر به بي‎اعتباري پاسخ‎هاي دريافت شده مي‏‎گردد.
۳-۲) کفايت مش بندي - در مدل‎سازي به روش اجزاء محدود، روش تجزيه يک محيط پيوسته نامحدود با توزيع تنش و کرنش پيچيده و نامشخص به يک سري المان‎هاي محدود، به کمک توابع رفتاري مشخص و توزيع تنش و کرنش قابل پيش‏بيني در سطح المان انجام مي‏‎گيرد.
درست مانند آنکه بخواهيم يک منحني پيچيده و نامعلوم را با سري خطوط راست تقريب بزنيم. در اين صورت به لحاظ رياضي مي‏‎توان گفت که هر چقدر اين تقسيم‎بندي بيشتر انجام شود، ‌به جواب واقعي نزديکتر مي‏‎شويم. در عمل محدوديت‎هاي ديگري نيز وجود دارند که تعداد المان‎هاي سازه‎اي را محدود مي‏‎کنند، از آن جمله مي‏‎توان به افزايش خطاي عددي و در بعضي اوقات ناپايداري عددي سازه و به زمان انجام تحليل و محدوديت‎هاي نرم‎افزاري و سخت‎افزاري و مهمتر از همه به هزينه‎هاي تحليل اشاره کرد. در عين حال همانطور که پيشتر در بحث فضاي دقت گفته شد، دقت مي‏‎بايست متناسب با نوع کاربرد تنظيم شود چه درغير اينصورت منجر به تلف شدن سرمايه خواهد گرديد. بايد بخاطر داشت که تعداد بهينه المان‎ها آن حداقلي است که بتواندپاسخ‎هاي مورد نظر را در حوزه دقت مورد نياز در زمان مناسب و متناسب با امکانات موجود فراهم نمايد. انتخاب اين تعداد از طرفي بستگي به نوع بارگذاري،‌ شرايط تکيه‎گاهي و نوع تحليل نيز داشته و دستورالعمل کلي براي آن وجود ندارد و مي‏‎بايست به تجربه و از طريق آزمايش تعيين گردد. در بخش‌هاي آينده مثال‎هايي از المان‎بندي و خطاهاي ايجاد شده ارائه خواهد گرديد.

سازه‌هاي مهندسي بايد داراي ويژگي‌ها و خواصي براي ارضاء نيازهاي متداول و مطرح در زمينه‌هاي سازه و نيرو باشند و در واقع، موفقيت يك طرح مهندسي به ميزان م ...

آشنايي سازه‌هاي مهندسي که در سواحل دريا با بخشهاي کم عمق آن احداث مي‌شود، بسيار متنوع است و در راس آن مي‌توان از تاسيسات مربوط به بنادر و سکوهاي حفاري ...

مکانيک خاک مکانيک خاک از دو کلمه Soil به معنيخاکو Mechanics به معنيمکانيکگرفته شده است. درعلوم مهندسي، خاک مخلوط غير يکپارچه‌اي ازدانه‌هاي کانيها وموا ...

هدف طرح هدف از اجراي سد مخزني آغ چاي، مهار آب‌هاي سطحي و سيلابي رودخانه آغ چاي و استفاده از آن در توسعه و بهبود کشاورزي دشتهاي قره‌ضياء‌الدين ،‌نازک، ...

چکيده : سد ذخيره اي كريت در حوالي شهرستان طبس توسط شركت ساختماني اويول احداث شده و در سال 1384 به بهره برداري رسيد. هدف از اجراي اين طرح تامين آب شرب ...

گرايش‌ها و ابعاد مختلف اين رشته در کارشناسي ارشد توانايي‌هاي لازم براي داوطلبان اين رشته يک مهندس عمران بايد بسيار اجتماعي و داراي توان بالائي در ايجا ...

دانلود نسخه PDF - سازه‌ها