بررسی سوالات بخش تحلیل سازه آزمون پایه 3 محاسبات
تحلیل سازه بخشی کلیدی از آزمون پایه 3 محاسبات عمران می‌باشد که تسلط بر این سرفصل، به منظور کسب نتیجه قبولی در آزمون امری ضروریست. در این مطلب با بودجه‌بندی و منابع، برخی تکنیک‌ها و روش‌های پرکاربرد برای حل مسائل این بخش و نکات مهم آمادگی برای آزمون آشنا خواهید شد. طبق بودجه‌بندی آزمون تنها حدود 5 سوال از 60 سوال به طور مستقیم به بخش تحلیل سازه اختصاص دارد، اما تعداد کم سوالات نباید منجر به بی‌توجهی به این بخش شود چرا که دانش تحلیل سازه همپوشانی قابل توجهی با علوم زیربنایی مهندسی عمران یعنی استاتیک و مقاومت مصالح دارد و همچنین حل سوالات سرفصل‌های بتن، فولاد و بارگذاری بعضاً نیازمند داشتن توانایی در حل سوالات تحلیل سازه می‌باشد. علاوه بر این موضوع، 5 سوالی که مستقیماً مربوط به بخش تحلیل سازه هستند، می‌توانند نقش تعیین‌کننده در قبولی یا عدم قبولی شما داشته باشند. این امکان نیز وجود دارد که تست‌های طرح شده در این بخش نسبتاً آسان‌تر از سایر بخش‌ها باشند و شما با غفلت از سرفصل تحلیل سازه این فرصت را از دست دهید. گاهاً یک یا دو تست صحیح بیشتر می‌تواند نتیجه قبولی آزمون شما را دستخوش تغییر کند.
بودجه بندی و منابع پایه 3 محاسبات
همانطور که پیشتر گفته شد، به طور معمول 5 سوال از سؤالات آزمون پایه 3 محاسبات مستقیاً مربوط به تحلیل سازه می‌باشد. مهمترین و پر‌تکرار ترین بخش‌هایی که انحصاراً یا به صورت ترکیبی از آن‌ها سوال طرح شده شامل موارد زیر هستند:
- روش تقارن
- روش معادل سازی اعضا با فنر
- روش کار مجازی
- استفاده از معادله سازگاری تغییر شکل‌ها
- فرمول‌های حفظی تغییر مکان
همچنین از بخش‌های:
- روش شیب افت
- استاتیک تیر، قاب و خرپا
با تعداد دفعات کمتر در آزمون سوال طرح شده است که نباید از این قسمت نیز غافل بود. از روش تیر مزدوج نیز میتوان به عنوان جایگزین برخی روش‌های فوق بهره برد. در جدول زیر تعداد سوالات هر سرفصل را در آزمونهای پنج سال اخیر مشاهده می‌کنید. در این جدول مهمترین نکته در حل هر سوال مدنظر است و بعضاً حل سوالات با بهره‌گیری از ترکیبی از چند روش ممکن می‌باشد.
مراجع معتبر در حد اطلاعات دانشگاهی به عنوان منبع مناسب این سرفصل طلقی میشوند که از جمله مهمترین این منابع میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
برخی تکنیک‌ها و روش‌های پرکاربرد حل مسئله
با بررسی بخش تحلیل سازه آزمونهای سنوات گذشته به الگویی از تکنیک‌ها و روش‌های حل مسئله دست خواهیم یافت که با مطالعه دقیق و تمرین و تکرار در به کارگیری آن‌ها میتوان مسیر حل مسائل این بخش آزمون را بسیار هموارتر نمود. توجه داشته باشید که به‌کارگیری این روش‌ها نیازمند داشتن درک عمیق نسبت به مفاهیم بنیادین مهندسی عمران و دانش تحلیل سازه شامل :
- تعادل سازه
- معینی و نامعینی سازه
- پایداری و عدم پایداری سازه
- انواع اعضا، نیروهای داخلی و تغییر شکل‌ها
- انواع اتصالات و شرایط تکیه‌گاهی
می‌باشد. اکنون به چندتا از پرکاربرد‌ترین تکنیک‌های حل مسئله می‌پردازیم و برای هر مورد یک تست از ادوار اخیر آزمون به عنوان نمونه مطرح می‌شود.
روش تقارن
این روش در سازه‌هایی کاربرد دارد که در هندسه و بارگذاری تقارن دارند و بر حسب نوع بارگذاری شامل دو حالت تقارن مستقیم و معکوس می‌باشد. کافیست ابتدا سازه را به دو نیم تقسیم کنیم و با توجه به نوع تقارن، شرایط تکیه‌گاهی مناسب برای محل قطع سازه در نظر بگیریم. اکنون با انجام محاسبات برای نیمی از سازه مقادیر نیرو و تغییر شکل برای کل سازه بدست می‌آید. از مزایای این روش میتوان به کاهش حجم محاسبات و در برخی موارد خاص تبدیل یک سازه نامعین به یک سازه معین اشاره کرد.
سازه اصلی
نیم سازه
پایه 3 – مرداد 1400
روش معادل سازی اعضا با فنر
در مهندسی عمران انواع المان‌های سازه‌ای را میتوان با فنر معادل سازی نمود. هرگاه رابطه جابجایی و نیرو مدنظر باشد از فنرهای طولی و هرگاه با رابطه دوران و لنگر سروکار داریم از فنرهای پیچشی استفاده می‌شود. لازم به ذکر است مقدار سختی فنر معادل با توجه به نوع مشخصات عضو مانند مساحت مقطع، ممان اینرسی و مدول الاستیسته و نیز شرایط اتصال و تکیه‌گاه محاسبه می‌شود.
هرگاه تعدادی فنر به جسمی متصل باشند یک سیستم فنر خواهیم داشت که می‌تواند به صورت موازی، سری یا ترکیبی باشد. در این حالت سختی کل سیستم را با Keq نشان می‌دهیم.
سیستم سری
سیستم موازی
با فرض عدم تغییر طول محوری اعضای قائم و افقی داریم:
در سیستم‌های موازی نیروی وارده با توجه به سختی هر فنر بین فنرها توزیع می‌شود و در سیستم‌های سری نیروی هر دو فنر با یک‌دیگر برابر است. به روابط زیر توجه کنید :
پایه 3 محاسبات – مرداد 1403
روش سازگاری تغییر شکل ها
شرایط سازگاری معادلاتی اساسی برای تحلیل بسیاری از سازه‌های نامعین می‌باشند. سازگاری به این معناست که تغییر شکل‌های ایجاد شده در هر گره‌ی سازه از قیدهای تعیین شده در اتصالات و تکیه‌گاه‌ها تبعیت می‌کنند. به طور مثال دو عضو در محل اتصال مفصلی به یک اندازه در جهت عمودی و افقی جابجا میشوند اما میزان دوران آن‌ها از یک‌دیگر مستقل است. با اضافه شدن این معادلات به معادلات تعادل، سازه نامعین قابل حل خواهد بود.
پایه 3 محاسبات – اسفند 1402
روش کار مجازی
کار مجازی روشی پرکاربرد برای محاسبه تغییر مکان در انواع سازه‌های قاب و خرپا می‌باشد. اساس این روش، برابر بودن مقدار کار مجازی نیروهای داخلی با کار مجازی نیروهای خارجی می‌باشد. به منظور به‌کارگیری این روش ابتدا یک نیرو یا لنگر مجازی خارجی واحد در نقطه و جهتی که محاسبه مقدار جابجایی یا دوران آن مورد نظر است به سازه اعمال می‌گردد و نیروهای داخلی تحت اثر این بار محاسبه میشوند. یک‌بار نیز بارگذاری خارجی موجود به سازه اعمال شده و نیروهای داخلی تحت‌اثر این بارگذاری محاسبه میشوند. در نهایت با استفاده از روابط زیر مقدار تغییر شکل مورد‌نظر قابل محاسبه است.
پایه 3 محاسبات – مرداد 1403
نکات مهم آمادگی برای آزمون نظام مهندسی پایه 3 محاسبات
پس از کسب مهارت و دانش کافی برای پاسخگویی به سؤالات بخش تحلیل سازه، تمرین و تکرار تکنیک‌های حل مسئله به منظور کسب بهترین نتیجه ممکن و نیز افزایش سرعت عمل در حین آزمون ضروریست. پیشنهاد می‌شود نکات زیر را که در مورد همه‌ی سرفصل‌های آزمون نیز صادق است مورد توجه قرار دهید.
- تهیه جزوه خلاصه‌نویسی شده تمامی روابط، مفاهیم و تکنیک‌های پرکاربرد دسترسی سریع شما را به مطالب مورد نیاز برای پاسخگویی به سوالات ممکن می‌سازد.
- برگزاری آزمونک‌های تحلیل سازه با زمان محدود و به طور کلی برگزاری آزمونهای آزمایشی پایه سه محاسبات با مدت زمان حقیقی و شبیه‌سازی شرایط آزمون، شما را با چالش‌های زمانی حل مسئله آشنا کرده، به شما اجازه می‌دهد با نقاط ضعف خود آشنا شوید و در برطرف کردن آن‌ها بکوشید.
- به خاطر سپردن برخی روابط پرکاربرد، شما را قادر خواهد ساخت تا بدون مراجعه به منابع و جزوات به برخی از سوالات یا بخشی از آن‌ها پاسخ دهید و در زمان صرفه‌جویی کنید.
- بررسی دقیق آزمون‌هایی که انجام دادید و مرور اشتباهات به شما کمک می‌کند تا از وقوع دوباره آن‌ها جلوگیری کنید.
- داشتن تمرکز و ذهن آرام هنگام آزمون یک امر ضروریست. سعی کنید از تلاش و مطالعه دقیقه‌ی نودی بپرهیزید و تا چند روز قبل از آزمون به اندازه کافی استراحت داشته باشید.
سخن پایانی
در این مقاله سعی شد جنبه‌های گوناگون بخش تحلیل سازه آزمون پایه 3 محاسبات مورد بررسی قرار گیرد تا شما مهندسین عزیز با داشتن اشراف بیشتر بر این سرفصل، قادر به اتخاذ استراتژی صحیح مطالعه و روبه‌رویی با آزمون باشید. امیدواریم با ارائه این مطالب به ارتقاء جایگاه حرفه‌ای و علمی شما در عرصه مهندسی عمران کمکی کرده باشیم. با آرزوی موفقیت و سربلندی شما عزیزان.
دیدگاهتان را بنویسید