محاسبه فرکانس طبیعی تیرهای ترکدار با استفاده از روش مکانیک شکست

ترک در اعضا سازه می تواند باعث ایجاد معایب و یا کاهش عمر مفید آن گردد. برای جلوگیری از این امر، باید روش درستی اتخاذ گردد زیرا طراحی دست بالا باعث صرف هزینه زیادی می شود و همچنین طراحی دست پایین پیامد شکست فاجعه انگیزی را به دنبال دارد. از جمله سازه های که بررسی ترک و ایمنی در آنها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، تیرهای بتنی می باشد. داشتن فرکانس طبیعی تیرهای ترک دار وقتی تحت نیروهای سیکلی، نظیر نیروگاه ها قرار می گیرند حائز اهمیت می باشد زیرا در مواردی خصوصا نسبت طول به دهانه تیز از 4 کوچکتر باشد، اختلاف فرکانس طبیعی تیر ترک دار با تیر بدون ترک به 30٪ می رسد. در صورتی که در آنالیز و طراحی ترک موجود در تیر در نظر گرفته نشود ممکن است پدیده تشدید یا رزونانس ایجاد شده و کاربری سازه مختل گردد. در این مقاله یک روش نظری معرفی شده و با استفاده از روش مکانیک شکست و اصل هامیلتون، معادله دینامیکی حاکم بر تیر با در نظر گرفتن اثر تغییر شکل برشی و اینرسی دورانی بدست می آید. سپس فرکانس های طبیعی تیر با فرکانس های تیر بدون ترک مقایسه می گردد

Keywords:

تیر عمیق , مکانیک شکست , ترک , اصل هامیلتون , فرکانس طبیعی