تحلیل سازه ها (ویرایش چهارم بر اساس SI) Aslam Kassimali

مقدمه مترجم

     در «تحلیل سازه ها» یکی از درس های تخصصی و بسیار مهم در مهندسی عمران است. این درس در دو ترم به دانشجویان تدریس می شود. درک عمیق و روشن از مفاهیم تحلیل سازه ها با استفاده از روشهای کلاسیک، پایه و اساس روشهای پیشرفته کامپیوتری را تشکیل می دهد. کتابی که در دست دارید، ویرایش چهارم این کتاب بر اساس واحدهای SI است. کتاب به زبانی شیوا و روان مباحث تحلیل سازه ها را مطرح می سازد و در پایان هر مبحث روش تحلیـل بـه صـورت گام به گام خلاصـه می شود. سپس مفاهیم مطرح شده در قالب مثال های متعدد و به دقت انتخاب شده به تصویر می شوند. این مثال ها به درک عمیق تر دانشجو از مفاهیم مطرح شده کمک می کنند. به دانشجویانی که احساس می کنند هنوز به مسایل حل شده بیشتری نیاز دارند، توصیه می شود که به کتاب «تئوری و مسایل تحلیل سازه ها» از کتابهای دیگر مترجم مراجعه کنند. در کتاب پیش گفته، پس از ارائه روش گام به گام تحلیل در هر مبحث، تعداد زیادی مسایل حل شده ارائه می شود. همچنین برای آشنایی با روش های کامپیوتری تحلیل، در وب سایت ناشر اصلی این کتاب برنامهای کامپیوتری وجود دارد که از آن می توان به رایگان استفاده کرد. در ترجمه این کتاب سعی بر آن بوده است که مفاهیم هر مبحث با استفاده از واژه های فنی و مهندسی رایج به زبانی شیوا به فارسی برگردانده شود. برای مثال در این کتاب به جای اصطلاح لنگر از واژه رایج و مناسب تر گشتاور استفاده شده است. امید است که این کتاب مرجع سودمندی برای دانشجویان و اساتید مهندسی عمران باشد.

اردشیر اطیابی

تابستان 1390

فهرست مطالب

پیش گفتار ویرایش SI 11

پیش گفتار 12

بخش اول: مقدمه ای بر تحلیل سازه ها و بارهای سازه ای
1 مقدمه ای بر تحلیل سازه ها

۱-۱ پیشینه تاریخی

۲-۱ نقش تحلیل سازه در پروژه های مهندسی سازه .

۳-۱ دسته بندی سازهها

١-٤ مدلهای تحلیلی خلاصه مطالب فصل.

2 بارهای روی سازه

۱-۲ بارهای مرده

۲-۲ بارهای زنده

۳-۲ ضربه

٢-٤ بار باد.

۵-۲ بار برف. ٢-٦ بارهای زلزله .

۷-۲ فشار هیدرواستاتیکی یا ایستایی و فشار خاک.

۸-۲ تأثیرات حرارتی و موارد دیگر. ۹-۲ ترکیب بارها

خلاصه مطالب فصل

مسایل

بخش دوم : تحلیل سازه های معین استاتیکی
3 تعادل و واکنش های تکیه گاهی

۱-۳ تعادل سازهها.

۲-۳ نیروهای خارجی و داخلی

4 خرپاهای صفحه ای و فضایی

1-4 فرضیات تحلیل خرپاها.. ٤-٢ آرایش اعضای خرپاهای صفحه ای - پایداری داخلی

3-4 معادلات شرطی خرپاهای صفحه ای .

4-4 معینی، نامعینی و ناپایداری استاتیکی خرپاهای صفحه ای . روش گره.

٤-٥ تحلیل خرپاهای صفحه ای به 6-4 تحلیل خرپاهای صفحه ای به روش مقطع.

7-4 تحلیل خرپاهای مرکب .

٤-٨ خرپاهای پیچیده

٤-٩ خرپاهای فضایی.

خلاصه مطالب فصل.

مسایل

5 تیرها و قاب ها: نیروی برشی و گشتاور خمشی

1-5 نیروی محوری، نیروی برشی و گشتاور خمشی.

٥-٢ نمودارهای نیروی برشی و گشتاور خمشی.

3-5 منحنی کیفی تغییر شکل خمشی

٥-٤ روابط میان بار، نیروی برشی و گشتاور خمشی

5-5 معینی، نامعینی و ناپایداری استاتیکی قابهای صفحه ای

6-5 تحلیل قابهای صفحه ای.

خلاصه مطالب فصل.

مسایل.

6 تغییر شکل خمشی تیرها: روش های هندسی

1-6 معادله دیفرانسیل تغییر شکل خمشی تیر. ٦-٢ روش انتگرال گیری مستقیم.

3-6 روش برهم نهی یا جمع آثار قوا

٦-٤ روش گشتاور سطح .

5-6 ترسیم جزء به جزء نمودارهای گشتاور خمشی

6-6 روش تیر مزدوج

خلاصه مطالب فصل.

مسایل..

7 تغییر شکل خرپاها، تیرها و قاب ها: روش های کار- انرژی

۱-۷ کار

۲-۷ اصل کار مجازی

۳-۷ تغییر شکل خرپاها به روش کار مجازی .

٧-٤ تغییر شکل خمشی تیرها به روش کار مجازی

٧-٥ تغییر شکل قابها به روش کار مجازی

6-7 پایستاری انرژی و انرژی کرنشی

۷-۷ قضیه دوم Castigliano ........

۸-۷ قانون Betti و قانون Maxwell در مورد تغییر شکلهای متقابل ..... خلاصه مطالب فصل.

مسایل.

8 خطوط تاتیژ

۱-۸ خطوط تأثیر تیرها و قابها به روش تعادل..

۲-۸ اصل Müller-Breslau و خطوط تأثیر کیفی

۳-۸ خطوط تأثیر شاهتیرهای سیستمهای کف سازی

٨-٤ خطوط تأثیر خرپاها.

٨-٥ خطوط تأثیر تغییر شکلها.

خلاصه مطالب فصل.

مسایل.

9 کاربرد خطوط تاثیر

۱-۹ مقدار تابع پاسخ در مکان ویژه ای از سازه در اثر یک بار متمرکز

10 تحلیل سازه های متقارن

1-10 سازه های متقارن

۲-۱۰ مؤلفه های متقارن و ضد متقارن بارگذاری .

۳-۱۰ رفتار سازه های متقارن تحت بارگذاریهای متقارن و ضد متقارن 

4-10 روش تحلیل سازه های متقارن

خلاصه مطالب فصل

مسایل .

بخش سوم: تحلیل سازه های نامعین استاتیکی

۱۱ مقدمه ای بر سازه های نامعین استاتیکی

۱-۱۱ مزایا و نقاط ضعف سازه های نامعین

۲-۱۱ تحلیل سازه های نامعین. خلاصه مطالب فصل .

12 تحلیل تقریبی قاب های ساختمانی مستطیلی

۱-۱۲ فرضهای تحلیل تقریبی.

۲-۱۲ تحلیل سازه برای بارهای قائم ۳-۱۲ تحلیل سازه برای بارهای جانبی - روش پرتال.

١٢-٤ تحلیل سازه برای بارهای جانبی - روش کانتيليور. 

خلاصه مطالب فصل

مسایل

13 روش سازگاری تغییر شکل ها – روش نیرو

1-13 سازه های با یک درجه نامعینی.

۲-۱۳ نیروها و گشتاورهای داخلی به عنوان مجهول اضافی.

۳-۱۳ سازه های با چند درجه نامعینی .

4-13 نشستهای تکیه گاهی، تغییرات دما و خطاهای ساخت 

خلاصه مطالب فصل

مسایل

14 معادله سه گشتاوری و روش کارحداقل

1-14 چگونگی تدوین معادله سه گشتاوری .

١٤-٢ کاربرد معادله سه گشتاوری

3-14 روش کار حداقل.

خلاصه مطالب فصل

مسایل .

15 خط تاثیر سازه های نامعین استاتیکی

1-15 خطوط تأثیر تیرها و خرپاها

١٥-٢ خطوط تأثیر کیفی با استفاده از اصل Müller-Breslau.

خلاصه مطالب فصل .

مسایل

16 روش شیب- افت

1-16 معادلات شیب - افت

 روش شیب ـ افت

١٦-٢ مفهوم پایه ای روش شیب ـ افت

3-16 تحلیل تیرهای یکسره.

4-16 تحلیل قابهای بدون انتقال جانبی

5-16 تحلیل قابهای با انتقال جانبی

خلاصه مطالب فصل

مسایل

17 روش توزیع گشتاور

۳-۱۷ تحلیل تیرهای یکسره. ١٧-٤ تحلیل قابهای بدون انتقال جانبی .

۵-۱۷ تحلیل قابهای با انتقال جانبی خلاصه مطالب فصل .

۲-۱۷ مفهوم پایه ای روش توزیع گشتاور

18 مقدمه ای برتحلیل ماتریسی سازه ها

۲-۱۸ روابط سختی عضو در مختصات موضعی

۳-۱۸ تبدیل مختصات .

١٨-٤ روابط سختی عضو در مختصات کلی.

۵-۱۸ روابط سختی سازه

6-۱۸ روش تحلیل . خلاصه مطالب فصل

مسایل

پیوست الف: مساحت و مرکز سطح اشکال هندسی
پیوست ب: مروری برجبر ماتریسی
پیوست ج: نرم افزار کامپیوتری