کابل ها، Cables

کابل‌ها، Cables

کابل ها، Cables

کابل‌ها، دارای کاربرد‌های مختلفی در پل‌های معلق، ساختمان‌های کابلی، دستگاه‌های مکانیکی و غیره می‌باشند و کاربرد کابل‌ها در ساختمان‌ها در حال گسترش روز افزون می‌باشد.

همان‌طور که گفته شد کابل‌ها برای مصارفی مانند پل‌های معلق و ساختمان‌های کابلی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ضمن آنکه کابل‌ها دارای کاربردهای برقی نیز هستند. کاربرد مهم دیگر کابل ها، استفاده به عنوان عناصر مهار‌کننده‌ی سازه‌های بلند و لاغر نظیر جرثقیل‌ها و دودکش‌ها و دکل‌های مخابراتی یا انتقال نیرو می‌باشد.

کارخانه‌هایی که کابل‌ها و سیستم‌های ضخیم را برای مصارف مختلف می‌سازند، ابتدا به کمک ریخته‌گری و سرد شدن، کابل‌هایی با قطر‌های مشخص تولید می‌کنند. این کابل‌ها حالت ارتجاعی کامل دارند. کابل‌ها به وسیله‌ی دستگاهی به نام دستگاه مرک، به قطر مورد نظر تبدیل می‌شوند.

کابل‌های فولادی با مقاومت کششی زیاد در ساختن پل‌های معلق، ساختمان‌های کابلی و موارد استفاده مشابه (که نیاز به مقاومت کششی زیاد است، مانند جرثقیل‌ها، دستگاه‌های مکانیکی) به کار گرفته می‌شود، با روش‌های خاصی در صنایع فولاد تولید می‌شوند و مواد اولیه و کیفیت ساخت آن‌ها به نحوی است که دارای قابلیت تحمل نیروی کششی بسیار زیادی می‌باشند.

شکل تعادلی کابل‌ها تابعی از نیروهای وارده است. شکل کابل تحت نیرو های متمرکز به صورت چند ضلعی (کثیرالاضلاع) است. تحت نیروی گسترده‌ی یکنواخت در امتدا افق، (مثل وزن عبورگاه پل معلق)، کابل شکل سهمی به خود می‌گیرد. تحت بار گسترده‌ی یکنواخت در امتداد خود کابل (مثل وزن کابل)، شکل کابل به صورت منحنی هیپربولیک در می‌آید که به آن منحنی زنجیری گویند. در موارد معمول که افت کابل در مقابل دهانه کوچک است، شکل کابل را با دقت خوب می‌توان در این حالت سهمی فرض نمود و در نتیجه محاسبات را به مقدار زیادی ساده کرد.

نظریه عمومی کابل‌ها

نظریه عمومی کابل‌ها به صورت زیر بیان می‌شود:

در هر نقطه‌ی دلخواه از کابل، حاصل ضرب مولفه‌ی افقی نیروی کابل در افت آن نقطه از وتر واصل دو تکیه‌گاه، مساوی لنگر خمشی آن نقطه در تیر ساده‌ای هم دهانه و بارگذاری یکسان با کابل است.

نظریه فوق بستگی به هم‌تراز بودن یا نبودن تکیه‌گاه‌ها ندارد و برای هر نوع بارگذاری قائم صادق است.

منبع: تحلیل سازه ها، مولفین: اخوان لیل آبادی، شاپور طاحونی