سوال آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – محاسبات – پایه 3 – خردادماه ‏سال 1393: ضریب لاغری یک عضو ‏فشاری با مقطع ‏IPE220‎‏ از فولاد نوع ‏ST37‎‏ (‏Fu= 370 Mpa, Fy=240 ‎MPa‏) برابر 100 فرض میشود. اگر ‏ضریب لاغری این عضو نصف شود، ‏نسبت افزایش مقاومت فشاری طراحی ‏آن به کدامیک از مقادیر زیر نزدیکتر ‏میشود؟ (فرض کنید طول آزاد مهار ‏نشده در برابر پیچش در هر دو حالت ‏کمتر از طول مهار نشده در برابر خمش ‏است.)‏

‏‏1) ‏‎1.45‎
‏2) ‏‎4‎
‏3) ‏‎1.35‎
‏4) ‏‎2‎

پاسخ سوال آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – محاسبات – پایه 3 – خردادماه ‏سال 1393: ‏محاسبه مقاومت فشاری طراحی ستون با استفاده از برنامه ماشین حساب

از اونجایی که طول مهار نشده در برابر خمش ‏بیشتره یعنی کمانش خمشی تعیین کننده هست ‏پس میشه از این برنامه برای تعیین مقاومت ‏طراحی این ستون یا عضو فشاری استفاده کرد.‏

‏1-‏
‎ ‎

برنامه اون پایین فرمول محاسبه مقاومت طراحی ‏عضو فشاری رو بر اساس روش مقاومت نهایی ‏بهت نشون میده و اون بالا ازت مقدار ضریب ‏تقلیل مقاومت فشاری رو میخواد که طبق آیین ‏نامه مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران ‏سال 1392 این مقدار ‏‎0.9‎‏ هستش که اون بالا ‏بهت یادآوری کرده.‏

‏2-‏
‎ ‎

برنامه اینجا ازت مقدار مقاومت فشاری اسمی ‏ستون رو میخواد ازت. اگه داشتی که به برنامه ‏میدی و اگه مثل اینجا نداشتی به برنامه میگی ‏برات حسابش کنه.‏

‏3-‏

برنامه میاد علاوه بر اینکه فرمول محاسبه ‏مقاومت فشاری اسمی ‏ رو اون پایین بهت میده، ‏ازت میخواد مقدار تنش فشاری ناشی از ‏کمانش خمشی رو بگیره که باز اگه داشتی که ‏به برنامه میدی و اگه مثل اینجا نداشتی به برنامه ‏میگی برات حسابش کنه.‏

‏4-‏

برنامه میاد طبق مبحث دهم مقررات ملی ‏ساختمان ایران شرایط محاسبه مقاومت فشاری ‏اسمی رو بهت نشون میده که دو حالت داره. ‏اگه شرایط برات مشخص بود که حالت مورد ‏نظر رو به برنامه میدی. اگه هم نمیدونی به برنامه ‏میگی خودت تشخیص بده کدوم حالت هست ‏و برام حسابش کن. پس گزینه 3 رو انتخاب ‏میکنیم.‏

‏5-‏

برنامه میاد علاوه بر اینکه فرمول محاسبه ضریب ‏لاغری و تنش کمانش بحرانی اولر رو اون پایین ‏بهت نشون میده، ازت ضریب لاغری ستون رو ‏میگیره. این مسئله خودش لاغری رو داده ولی ‏اگه نداده بود باید بر اساس شرایط ستون، لاغری ‏رو حسابش کنیم که خود برنامه این کار رو ‏برات طبق فرمولی که بهت نشون داده انجام ‏میده. یادت باشه ضریب ‏K‏ رو میتونی بری از ‏برنامه ضریب طول مؤثر بدست بیاری و وارد ‏کنی. ‏

‏6-‏

برای محاسبه تنش کمانش بحرانی اولر باید ‏مدول الاستیسیته فولاد رو داشته باشی که برنامه ‏طبق مبحث دهم این مقدار رو اون بالا بهت ‏یادآوری کرده.‏

‏7-‏

برنامه علاوه بر اینکه مقدار تنش کمانش ‏الاستیک رو اون پایین برات حساب میکنه و ‏بهت میده، اون بالا ازت مقدار تنش تسلیم فولاد ‏رو میگیره که برای فولاد ‏ST37‎‏ همون مقدار ‏‏240 مگاپاسکالی هست که برنامه پیشنهاد ‏کرده.‏

‏8-‏

برنامه میاد طبق مبحث دهم مقررات ملی ‏ساختمان سال 1392 نسبت تنش تسلیم فولاد به ‏تنش بحرانی اولر رو حساب میکنه و میبینه که از ‏‏2.25 کمتره، بنابراین میفهمه که از کدومیکی از ‏اون فرمولهای ارائه شده باید استفاده کنه و اون ‏فرمول رو اون پایین بهت نشون میده و مقدار ‏تنش فشاری ناشی از کمانش خمشی رو بهت ‏میده. برای اینکه نیروی مقاوم رو بدست بیاره ‏باید این تنش رو در مساحت ستون ضرب کنیم ‏که اون بالا ازت مقدار سطح مقطع ستونت رو ‏میخواد. میریم از جدول اشتال سطح مقطع ‏IPE22‎‏ رو پیدا میکنیم که میشه 33.4 سانتیمتر ‏مربع و به برنامه میدیمش.‏

‏9-‏

برنامه میاد مقدار مقاومت فشاری اسمی ستون و ‏در نهایت مقاومت طراحی ستون رو بهت میده ‏که میشه 433.7 کیلونیوتن. این رو برای حالت ‏اول یک جا مینویسیم.‏
حالا باید یک بار دیگه همین مراحل رو انجام ‏بدیم منتها برای بار دوم همونطور که سوال گفته ‏باید لاغری ستون رو نصف کنیم یعنی مقدار 50 ‏رو وارد کنیم. اگه این کار رو بکنیم جوابی که ‏میگیریم برای مقاومت طراحی ستون میشه ‏‏635.25 کیلونیوتن. حالا کافیه جواب دوم رو به ‏جواب اول تقسیم کنیم که میشه 1.46 و در واقع ‏میشه گزینه اول. به همین راحتی، به همین ‏خوشمزگی!‏

این برنامه توانایی انجام محاسبات تعداد ‏زیادی از سوالات مرتبط با کمانش ‏خمشی ستونها را داراست. از جمله ‏سوالات نظام مهندسی که این برنامه ‏توانایی حل آنها را دارد میتوان به موارد ‏زیر اشاره کرد. مسلما سوالات زیر تنها به ‏عنوان نمونه مطرح میشوند و توانایی ‏های این برنام بسیار بیشتر از موارد ذکر ‏شده میباشد. در حل این مسائل هر جا ‏اطلاعاتی نیاز باشد که در صورت مسئله ‏داده نشده باشد، در صورتیکه حالت ‏مقایسه‌ای داشته باشد، میتوان با فرض ‏مقدار معقولی، جواب را بدست آورد و ‏نتایج را مقایسه نمود.‏

سوال آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – محاسبات – پایه 3 آذر‌ماه سال ‏‏1392: چنانچه لاغری حداکثر یک عضو فشاری ‏از ‏‎4.71√(E/Fy)‎‏ به نصف این مقدار تقلیل ‏یابد، در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت، ‏مقاومت فشاری اسمی عضو مذکور، حدودا چند ‏برابر خواهد بود؟ (تنها معیار کمانش خمشی مد ‏نظر میباشد)‏

‏1.‏ تغییر نمیکند.‏
‏2.‏ ‏1.5‏
‏3.‏ ‏2‏
‏4.‏ ‏1.8‏

پاسخ تشریحی این مسئله در جزوه ‏آموزشی درس سازه‌های فولادی شرکت ‏ایران ماشین حساب آمده است.‏

سوال آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – محاسبات – پایه 3 آذر‌ماه سال ‏‏1392: برای یک ستون دوسر ساده به طول ‏L‏ و ‏بدون تکیه گاه جانبی در طول که فقط تحت اثر ‏بار محوری فشاری قرار دارد، مقاطع (‏a‏) و (‏b‏) ‏پیشنهاد شده است. اگر تنها معیار کمانش خمشی ‏مد نظر باشد، در خصوص این ستون کدامیک از ‏گزینه های زیر صحیح است؟

‏1.‏ با اطلاعات مسئله نمیتوان میزان ‏ظرفیت محوری فشاری ستونهای با ‏مقاطع (‏a‏) و (‏b‏) را با هم مقایسه ‏نمود.‏
‏2.‏ ظرفیت محوری فشاری ستون با مقطع ‏‎(a)‎‏ کمتر از ظرفیت محوری فشاری ‏ستون با مقطع ‏‎(b)‎‏ است
‏3.‏ ظرفیت محوری فشاری هر دو مقطع ‏یکسان است
‏4.‏ ظرفیت محوری فشاری ستون با مقطع ‏‎(a)‎‏ بیش از ظرفیت محوری فشاری ‏ستون با مقطع ‏‎(b)‎‏ است

پاسخ تشریحی این مسئله در جزوه ‏آموزشی درس سازه‌های فولادی شرکت ‏ایران ماشین حساب آمده است.‏

سوال آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – محاسبات – پایه 3 شهریور ‌ماه ‏سال 1391: نسبت مقاومت اسمی ستون با ‏ارتفاع 4 متر به ستون با ارتفاع 8 متر که در قاب ‏مهاربندی شده قرار دارند و شعاع ژیراسیون ‏حداقل مقطع هر دو ستون در امتداد مورد نظر ‏یکسان میباشد، کدام است؟ (فرض کنید برای این ‏ستون ‏KL/r>4.71√(E/Fy)‎‏ است)‏

‏1.‏ ‎1‎
‏2.‏ ‎2‎
‏3.‏ ‎4‎
‏4.‏ ‎8‎

پاسخ تشریحی این مسئله در جزوه ‏آموزشی درس سازه‌های فولادی شرکت ‏ایران ماشین حساب آمده است.‏

سوال آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – محاسبات – پایه 3 خرداد ‌ماه ‏سال 1389: در صورتیکه ضریب لاغری مؤثر ‏ستونی از یک عدد ‏IPB20‎‏ برابر ‏KL/r=150‎‏ ‏باشد و تنها کمانش خمشی در آن مد نظر باشد، ‏نسبت مقاومت فشاری طراحی آن ستون ساخته ‏شده از فولاد ‏ST52‎‏ ‏(‏Fu= 520 Mpa, ‎Fy=360 MPa‎‏) ‏به مقاومت فشاری طراحی ‏همان ستون ساخته شده از فولاد ‏ST37‎‏ ‏(‏Fu= ‎‎370 Mpa, Fy=240 MPa‎‏) ‏چقدر است؟

‏1.‏ ‎1.4‎
‏2.‏ ‎1.5‎
‏3.‏ ‎1‎
‏4.‏ ‎1.3‎

پاسخ تشریحی این مسئله در جزوه ‏آموزشی درس سازه‌های فولادی شرکت ‏ایران ماشین حساب آمده است.‏

موفق باشی