سختی، Stiffness

سختی، Stiffness

سختی، Stiffness

سازه‌های مهندسی باید به نحو ایمنی بتوانند در مقابل بارهای وارده مقاومت نمایند.
در كنار معیار مقاومت, سازه باید سختی جانبی كافی داشته باشد تا تغییر شكل‌های بیشتر از حد مجاز در آن ایجاد نگردد.

مقاومت و سختی یك سازه بستگی به آرایش هندسی اعضاء، مشخصات هندسی مقطع اعضاء و مصالح بكار رفته دارد.

مفهوم سختی 
در یك تعریف كلی، مقاومت در مقابل تغییر مكان سختی نام دارد.
روش محاسبه سختی نیز بدین صورت است كه اگر برای تحلیل سازه، تغییرمكان‌های سازگار شامل انتقال‌ها ودوران‌ها به عنوان مجهول انتخاب شوندو سپس شرایط تعادل نیروها در گره‌های سازه اعمال گردد; معادلاتی بدست خواهند آمد كه مجهولات آن‌ها تغییر مكان‌ها و ضرایب آن‌هاضرایب سختی ساختمان می‌باشد.

تعریف ضریب سختی
عبارتست از نیروی متناظربا درجه آزادی به ازای تغییر مكان واحددر درجه آزادی، وقتیكه تغییر مكان در سایر درجات آزادی برابر صفر باشد.
روش شیب افت یك نمونه از این روش در تحلیل كلاسیك سازه‌ها است.
همچنین اغلب برنامه‌های موجود تحلیل سازه‌ها بر پایه روش سختی قرار دارد.

انواع سختی‌ها

  • سختی محوری: سختی محوری میله‌ای به طول L وسطح مقطع A ومدول یانگ E
  • سختی خمشی: این سختی تنها تغییر مكان‌های ناشی از خمش را در نظر می‌گیرد
  • سختی برشی: این سختی شامل تغییر مكان‌های ناشی از برش می‌باشد. این سختی برای سازه‌های با تغییر شكل برشی قابل ملاحظه مانند دیوار برشی

سختی سازه
یك سازه به هر دلیلی كه مرتعش می‌شود تغییرشكل آن یكی از حالات زیر یا تركیبی از آنها خواهد بود.

  • تغییر شكل محوری: ارتعاش یك بلوك صلب روی خاك
  • تغییر شكل خمشی: ارتعاش سازه‌های بلند مانند ارتعاش یك دود كش بلند.
  • تغییر شكل برشی: ارتعاش افقی یك ساختمان چند طبقه كه به وسیله تیرهای صلب كف در ترازهای مختلف به یكدیگر اتصال دارند.
  • تغییر شكل پیچشی: پیچش یك ساختمان با سختی‌های متفاوت

بطور كلی شكل و نوع ارتعاشی یك سازه بستگی به چگونگی پخش جرم وسختی سازه و شرایط تكیه‌گاهی دارد.

 

 

پرسش و پاسخ

عکس کاربر
3 پاسخ
تعریف سختی سازه
سلام و درود بی پایان.امیدوارم حالتون عالی باشه.سوالی داشتم استاد. در تعریف (I)یا همون ممان اینرسی میگیم که هر چ جرم به مرکز سطح نزدیکتر باشه،ممان اینرسی هم کمتره.از طرفی در تعریف سختی میگیم که سختی،مقاومت نسبی سطوح مواد در برابر نفوذ اجسام سخت تر را نشان میدهد.حالا من سوالم اینه: استاد EI=سختی.از این فرمول میشه اینو دریافت که سختی با ممان اینرسی نسبت مستقیم داره.در حالیکه بنظر من هر چه در یک جسم،جرم به مرکز سطح نزدیکتر باشه،خب میشه گفت متراکم تره و در نتیجه سختیشم بیشتره.از طرفی چون جرم به مرکز سطح نزدیکتره ممان اینرسیش کمتره!!؟و این یعنی ممان اینرسی با سختی نسبت عکس داره؟؟؟در حالیکه این فرمول نسبت مستقیم رو برای ممان اینرسی و سختی ارائه میده؟؟؟شما چطور این مسئله رو حل میکنین؟؟؟
عکس کاربر
0 پاسخ
نحوه تعیین سختی جانبی قاب
سلام و درود سختی جانبی قاب 12EI/h3 از کجا اومده؟ چون در فرمول 3EI/L3 هست اما اون 12 از کجا اومده؟

مشاوران این تخصص

کاربران

اشتراک در RSS - سختی، Stiffness