درود مهمان گرامی! ثبت نام

اولين دوره مسابقات کشوري سازه هاي ماکاروني کاپ آذربايجان

کاپ آذربايجان

ثبت نام کارگاه ثبت نام مسايقات پوستر

>بستن اين پنجره<

این یک اطلاعیه همگانی است!


امتیاز موضوع:
  • 0 رأی - میانگین امتیازات: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
مباحث اساسی بهینه سازی خرپا
#1
سلام
میخوام یک بحث خیلی مهم رو بیارم وسط و طبق معمول از اساتید دعوت کنم مثل همیشه کاملا علمی و دقیق پاسخ بدن
در طراحی پل های ماکارونی به دلیل محدودیت سطح مقطع و اصطلاحا پروفیلها طراحی های ما و بهینه سازیشون کار چندان مشکلی نیست(بحث مسابقات و خلاقیت ها را مد نظر قرار نمیدیم) ولی وقتی به شکل واقعی میخوایم یک پل قوسی طراحی کنیم با پروفیلهای مختلف سر و کار داریم و طبیعتا نوع طراحی و بهینه سازی بسیار مشکل میشه
سوال اینجاست که اگر ما بخوایم یک پل قوسی بهینه طراحی کنیم،نظر به اینکه المان های مورد نظر ما میتونه خیلی متفاوت باشه،چطور میتونیم پلی ر. طراحی کنیم که بهینه ترین حالت باشه؟آیا باید با پروفیلهای مختلف و مقاومتاشون طرح ها رو آنالیز کنیم یا اینکه اول طراحی رو انجام میدیم بعد پروفیل سفارشی میسازیم؟!
ممنون میشم که جناب شفقی و جناب قاسمپور و همچنین جناب رضایی راهنمایی کنن(توضیح کامل در مورد بهینه سازی و حتی الامکان با معرفی نرم افزار)
یا حسین(ع)
دنیای من در شجاعتم غرق شده...کاش من هم کمی میترسیدم تا دیگران زیبایی های دنیایم را میدیدند...Idea
پاسخ
 سپاس شده توسط سعید قاسم پور
#2
بنام خدا
از جناب رنود عزیز ممنونم که همیشه در انجمن سعی بر این دارند که تا با طرح سئوالات بجا و خوب، به تاپیک ها و سمت و سوی مفید بدهند.
شاید آنچه که در این تاپیک مطرح شود، بتوانیم بصورت یک جزوه مهم و کاربری در آوریم و بنظرم کار بسیار جالبی در خواهد آمد.

بی شک بحث بهینه سازی سازه های خرپایی یکی از بروز ترین و تاپ ترین مباحث رشته مهندسی عمران است. بنظر من یکی از دلایل انکار ناپذیر طراحان مسابقات شبیه سازی سازه با ماکارونی، همین قضیه بوده است که بتوانیم با کارهای فکری مختلف، شم مهندسی فارغ التحصیلان این رشته را در طراحی ها بالا ببریم.
بدلیل اینکه بحث بهینه سازی سازه های خرپایی (سازه های اجرائی) یک بحث بسیار وسیعی هستش لذا شاید سواد علمی ما هم نتواند در ادامه کار پاسخگوی ذهن های کنجکاو کاربران باشد، ولی در حد شبیه سازی سازه ها شاید بتوانیم در حد خودمان اظهار نظر کنیم.

اگر دوربین ذهنمان را در سطح محدود و محدودتر یعنی به شبیه سازی سازه های خرپایی با ماکارونی زوم کنیم و این بحث را دنبال کنیم، در خواهیم یافت که چهار عامل اصلی در نتیجه این سازه ها نقش اساسی ایفا کنند:
1- مصالح خوب 2- طرح خوب 3- اجرای خوب 4- شم مهندسی خوب

این تقسیم بندی، نظر شخصی من هستش و معتقدم موارد اول تا سوم هر کدام 30 درصد و مورد چهارم 10 درصد در نتیجه بارگذاری سازه اهمیت دارند.
با فرض اینکه ما سازه ای را داشته باشیم که مصالح خوب و اجرای خوب در آن رعایت شده باشند، ولی درخواهیم یافت که اصول کافی برای کسب نتیجه بهتر نیستند.
آنچه موجب بهینه تر شدن سازه هاست، طرح خوب ناشی از شم مهندسی خوب است!
پس تا اینجا پی بردیم که در یک سازه ماکارونی چهار عامل در کسب نتیجه خوب، دخیل هستند که وجود هر چهار مورد لازم و ضروری است.


اگر کمی ریز تر شویم، در سازه ماکارونی طرح خوب بدین صورت معنی می شود:
1- در گرایش سنگین: سازه بتواند با ماکسیمم وزن 1000 گرم، حداکثر نیرو را تحمل کند.
2- در گرایش راندمانی: سازه در عین حال که بیشترین نیرو را تحمل می مند، باید دارای وزن کمتری باشد.
3- در گرایش هدفمند: سازه بتواند با داشتن کمترین وزن، نیروی 25 کیلوگرمی را بمدت 1 دقیقه تحمل کند.
4- در گرایش بار ضربه ای: سازه باید با داشتن کمترین وزن، ضربه دوم را از ارتفاع 2 متری تحمل نماید.
5- در گرایش بار فشاری : سازه با باید با داشتن حداکثر 400 گرم، بتواند بشترین نیروی فشاری را تحمل نماید.
6- سازه محافظ تخم مرغ: سازه باید با داشتن کمترین وزن، بتواد تخم مرغ را از ارتفاع معین، سالم به سطح زمین برساند.
7- سازه پل با بار متحرک: سازه با داشتن کمترین وزن، مقدار نیروی ثابت متحرک را تحمل نماید.
8- سازه تاور کرین: سازه با داشتن کمترین وزن، بتواند مقدار نیروی معین را تحمل نماید.
و . . .

جمله ای که در موارد بالا بیشترین تکرار را داشت، " داشتن کمترین وزن" و "تحمل کردن بیشترین نیرو" بود. سئوال اینجاست: چه عاملی باعث می شود که سازه بتواند با داشتن کمترین وزن، نیروی بیشتری را تحمل کند
قطعا آنچه که موجب شده است من مهندسی ترین و بهترین گرایش را در سازه ماکارونی، گرایش های راندمانی و هدفمند اعلام کنم، همین نکته بوده است. یعنی اینکه شرکت کننده مجبور است برای کسب نتیجه خوب، سازه خود را بهینه کند!

بدلیل اینکه نمیخوام تعداد سطر های سیاه نوشته هایم بیشتر شود، فعلا تا اینجا اکتفا میکنم.

یا حق
تماس با من:
E_mail:  s.ghasempoor@live.com

Mobile, Telegram, WhatsApp:  09363778575

جهت عضویت در کانال انجمن ITSSA در تلگرام، لطفا اینجـا کلیک نمایید
پاسخ
 سپاس شده توسط علی رنود ، حسن شیخ
#3
... در ادامه پست قبلی:

( ابتدا یک نکته رو عرض کنم: بدلیل اینکه کاربران مختلفی از انجمن بازدید می کنند لذا باید مطالبی که ارائه می شود بصورت همه کس فهم باشد تا همه بتوانند بهره برداری لازم را انجام دهند. به همین سبب من سعی میکنم مباحث را ساده تر و جزئی تر جلو ببرم )

این پست رو از اینجا شروع می کنم که : چه عاملی باعث می شود که سازه بتواند با داشتن کمترین وزن، نیروی بیشتری را تحمل کند !؟

پاسخ: دلایل گوناگونی برای این سئوال می تواند بیان گردد، مثل:

1- اگر دو سازه جدا گانه A, B داشته باشیم. هر دو طرح مشترک و بصورت یکسان اجرا شده باشند با این تفاوت که در سازه A از ماکارونی a استفاده شده باشد و در سازه B از ماکارونی b لستفاده شده باشند. با فرض اینکه وزن ماکارونی های a و b یکسان باشد. ممکن است در بارگذاری این دو سازه با نتیجه ای ظاهرا غیر عادی مواجه شویم. بدین صورت که سازه a از سازه b نیروی بیشتری را تحمل نماید . دلیل این کار واضح است: در عین حال که دو نوع ماکارونی داشتیم ولی بدلیل اینکه ماکارونی نوع a مقاومتش (طبق آزمایش کشش یا فشار که قبلا انجام شده است) بیشتر از ماکارونی نوع b است لذا شاهد رکورد بهتری از سازه A خواهیم بود.
از سوی دیگر گاها مشاهده می شود، برخی ماکارونی ها در عین حال که چگالی کمتری نسبت به ماکارونی های دیگر (که چگالی بیشتری دارند) نیروی بیشتری تحمل می کنند و در اصطلاح مقاوم ترند. ما در حال حاضر مصداق های بارز این امر را در بازار ایران داریم.

2- گاها بهینه بودن سازه به طرح فوق العاده اصولی طراح می گردد. همانطور که مستحضرید در سازه های خرپایی گاها با المان های صفر نیرو برخورد می کنیم. المان هایی که بود و نبود آنها هیچ تاثیری در عملکرد و پایداری سازه ندارد بطوریکه شاید حذف این المان منجر به نامنظم و نامتقارن شدن سازه هم بیانجامد. پس دلیل دوم حذف المان های صفر نیرو در سازه شد که منجربه سبک تر شدن سازه می گردد.

3- دلیل سوم می تواند تحلیل درست سازه باشد. همانطور که مستحضرید در سازه های خرپایی ما فرض بر این داریم که مقدار لنگر های داخلی در قاب ها و نیرو های برشی صفر است و بر روی فشاری یا کششی بودن المانها بحث می کنیم. (متاسفانه در گذشته شاهد برخی روش های نرم افزاری بودیم که از سوی برخی دوستان ارائه گردید و متاسفانه نتایج تحلیل در این روش ها به کلی اشتباه از آب در می آمد، خب بگذریم)

در عصر حاضر به دلیل وجود نرم افزارهای مختلف، برخی بر این عقیده اند که تحلیل دستی سازه ها دیگر معنی ندارد و بایستی فقط و فقط روش های نرم افزاری را آموخت.
بنظر من هم روش تحلیل دستی و هم کار با نرم افزار می تواند در این رشته موثر باشد.
توصیه من این است که در عین مسلط بودن بر روش های تحلیل دستی، با نرم افزار هایی همچون sap 2000 و ANSYS و ABAQUS بایستی آشنا بود و بتوان با روش های ابتکاری، طرح سازه ماکارونی را در آنها مدل سازی و در نهایت تحلیل نمود.

مشخص است که در نیرو های کششی مقطع المان ها باید به مراتب کمتر از المان های فشاری باشد. مقدار بهینه این سطح مقطع ابتدا قبل از ساخت سازه ( از طریق انجام آزمایش کشش و فشار روی المان مربوطه) و در شرایط مرزی از طریق ساخت و آزمایش کل سازه معلوم می گردد.

لازم به ذکر است گاها برخی المان ها هم به فشار و هم به کشش کار می کنند!!

4- دلیل چهارم از دلایل بهینه بودن سازه ها می تواند انتخاب پروفیل مناسب (یا همان انتخاب سطح مقطع مناسب) نسبت به نیروی موجود بعد از تحلیل سازه باشد. به این معنی که طبق نیرو های موجود و نتایج بیرون آمده از مقاومت المان ها (ماکارونی ها) پروفیل مناسب برای المان مورد نظر طراحی نمود. جهت درک ساده تر موضوع مثال زیر راهگشاست:
فرض بر این می گیریم سازه ای را برای یک نیروی خاص تحلیل می کنیم و مثلا المان شماره 20 سازه ما مقدار نیرویش بعد از تحلیل سازه، 4.7 کیلوگرم (از نوع کششی) بدست آمده باشد. از طرفی سه نوع ماکارونی بعنوان مثال y و z و x داشته باشیم. که از آزمایش کشش روی این سه المان، بترتیب اعداد 4.6 کیلوگرم، 4.8 کیلوگرم و 5 کیلوگرم حاصل شده باشد.
بدیهی است که المان y نمی تواند در سازه استفاده شود زیرا مقدار نیروی قابل تحملش(حد مجاز کششی) کمتراز مقدار نیروی مورد نیاز در سازه است. اما روی المان های z و x باید بررسی های لازم دیگر مثل مقدار مقاومت این دو نوع ماکارونی در مقابل رطوبت، خستگی و.. بعمل آید و سرانجام المان مناسب انتخاب گردد.

دلایل فوق ز دلایل اصلی و کلی بهینه بودن سازه های ماکارونی هستند ولی ممکن است دلایلی دیگری نیز موجود باشد. اگر در ادامه پرسش هایی مطرح شود، می توان بیشتر روی این قضیه مانور داد.

یا حق

تماس با من:
E_mail:  s.ghasempoor@live.com

Mobile, Telegram, WhatsApp:  09363778575

جهت عضویت در کانال انجمن ITSSA در تلگرام، لطفا اینجـا کلیک نمایید
پاسخ
 سپاس شده توسط حسن شیخ ، محمد جواد رضایی ، علی رنود ، رسول عليزاده ، سینا صحرایی
#4
سلام خدمت جناب قاسمپور
در مورد موارد بهینه سازی آیا میشود راندمان هر پروفیل را جداگانه بدست آورد؟به عبارت دیگر میشود با راندمان تک تک اعضا و بررسی آنها المان های محدود کننده راندمان را پیدا کنیم؟و اینکه آیا این کار تاثیری برای بهینه سازی دارد؟
اگر سوالم به جا نیست لطفا پ خ تذکر بدید تا متناسب پیش برم
یا حق
دنیای من در شجاعتم غرق شده...کاش من هم کمی میترسیدم تا دیگران زیبایی های دنیایم را میدیدند...Idea
پاسخ
 سپاس شده توسط سعید قاسم پور
#5
سلام
در خصوص المان های صفر نیرو در صحبت اقای قاسم پور من معتقدم با اجرایی که ما داریم او سازه ماکارونی کمتر همچین المانی خواهیم داشت چون خطای کار زیاده اما بعضی مواقع میتونیم با همین المان های صفر نیرو خمش اعضای فشاری رو کنترل کنیم . اینکه با حرف من دوستان موافق هستن یا نه رو باید خودشون بگن .
در مورد تحلیل درست سازه هم بهترین مورد اینه که هواره یک ضریب اطمینان مناسب داشته باشیم و در حالت سه بعدی هم سازه بررسی بشه . البته موضوعی که همواره در کار کردن با نرم افزارها مهم هست اینه که سازه درست مدل بشه . در غیر این صورت جواب گاها عجیب به دست میاد . مثل همون مدل سازی اشتباه در نرم افزار سپ که بالای 2000 بار هم دانلود شده .
نکته 4 حرفهای جناب قاسم پور به نظرم بسیار مهمه . یعنی آزمایش هایی واسه اینکه تنش موجود در اعضا رو محاسبه کنیم .
ممنون
پاسخ
 سپاس شده توسط علی رنود ، سعید قاسم پور
#6
سلام
من با قسمتی که جناب جاودانیان گفتن در مورد صفر نیروها موافقم زیرا که صفر نیرو برای موقعی است که تنش هایی غیر از تنشهای مدل شده به سازه وارد بشه و یک جورایی مثل سوپسیت میمونه یعنی این عضو ها رو میذاریم وزن سازه بالا میره ولی در عوضش المانهای تحت بار به اندازه ای که پیش بینی کردیم به ما جواب میدن ولی اگر صفر نیروها نباشند احتمال تخریب سازه تحت بارگذاری های گاها بسیار کمتر از توان سازه زیاد میشه که این یک ریسکه
یاحق
دنیای من در شجاعتم غرق شده...کاش من هم کمی میترسیدم تا دیگران زیبایی های دنیایم را میدیدند...Idea
پاسخ
 سپاس شده توسط علیرضا جاودانیان ، سعید قاسم پور
#7
با سلام و تشکر از دو دوست عزیز جناب رنود و جناب جاودانیان که در بحث شرکت کردند.
سئوال اول این بود: آیا میشود راندمان هر پروفیل را جداگانه بدست آورد؟
اگر منظور از راندمان همان مقاومت مشخصه نهایی المان باشد، جواب مثبت است و اصولا بایستی مقاومت تک به تک المان ها قبل از اینکه در سازه بکار روند، مورد آزمایش قرار گیرند. از جمله این آزمایشات، مقاومت المان در برابر خستگی است.
اما در مورد نکته بسیار مهمی که دو دوست عزیز به اون اشاره کردید اینکه در سازه ماکارونی المان صفر نیرو نداریم.
ضمن احترام به شما ولی من مخالف این نظر شما هستم. شما میتوانید المان های صفر نیرو رو با یک ازمایش ابتکاری بیابید. بعنوان مثال یک نیروی ثابتی را به سازه وارد کنید ،(مثلا در سازه سبک، نیروی 5 کیلوگرمی) و سپس با ناخن گیر بعضی المان ها را که احتمال میدهید صفر نیرو باشند(و یا اینکه مقدار نیروی محوری شان خیلی کم باشد که تاثیر آنچنانی بر پایداری سازه نداشته باشد) بشکنید. متوجه خواهید شد که این کار جواب خواهد داد و برخی المان ها هرچند که تعداد آنها کم باشد، وزنشان از وزن سازه کم می گردند و لذا به سوی سازه بهینه یک قدم حرکت کرده اید.
یا حق
تماس با من:
E_mail:  s.ghasempoor@live.com

Mobile, Telegram, WhatsApp:  09363778575

جهت عضویت در کانال انجمن ITSSA در تلگرام، لطفا اینجـا کلیک نمایید
پاسخ
 سپاس شده توسط محمد جواد رضایی ، علی رنود
#8
سلام
اقای قاسم پور من عرض کردم با توجه به اجرای خطادار در سازه المان صفر نیرو نداریم . در صورت اجرای درست صد درصد این المان در سازه خواهد بود . در ضمن خیلی از اعضای سازه نیروی در حد نیروی صفر رو تحمل میکنن .
ممنون
پاسخ
 سپاس شده توسط محمد جواد رضایی ، علی رنود
#9
سلام
جناب قاسمپور من نگفتم که در حالت عادی اعضای صفر نیرو وجود ندارن و تحت تنش قرار میگیرن بلکه گفتم این اعضا حکم سوپسیت واسه باقی المان ها رو دارن ولی نظر من اینه که وقتی المان های سازه میخوان کمانش کنن این امان ها مانع میشن یا مثلا وقتی که گره در برابر لنگر های پیچشی موجود در هر گره مقاومت خودش رو از دست میده این المان ها میتونن تحت تنش کششی یا فشاری یا حتی تحت لنگر پیچشی قرار بگیرن(برای پیچش میشه به کششی عرشه در سازه های با تکیه گاه 90 درجه اشاره کرد)
هر چند که بسته به نوع مدل کردن امکان داره که بنده یا دوستان دچار خطا شده باشیم و امیدواریم بزرگان راهنمایی کنن
یاحق
دنیای من در شجاعتم غرق شده...کاش من هم کمی میترسیدم تا دیگران زیبایی های دنیایم را میدیدند...Idea
پاسخ
 سپاس شده توسط سعید قاسم پور
#10
سلام خدمت دوستان.
من با صحبت های اقای جاودانیان موافقم در مورد المان های صفر نیرو و همچنین تحلیل SAP و اجرای خطا دار.
اما در نرم افزار SAP هم میتوان تحلیل درستی انجام داد اگر چند نکته را مورد توجه قرار داد.
موافقین اقای جاودانیان؟
پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان