تسلسل حل الجسورترتيب الخطوات لحل جسر استاتيكي
تسلسل الحل هو الوصفة. 9 خطوات ثابتة — مهما كان التمرين الذي أمامكم.
ردود الفعل ← N ← S ← Z ← M ← التحقّقات
في كل خطوة: الهدف، المعادلة، ترتيب العمل، خطأ شائع — والتمرين الرئيسي محلول بجانبها.
- الإشارات العزم مع عقارب الساعة +. عزم مركّز مع عقارب الساعة ← M يقفز بمقدار +M₀. M الموجب يُرسم تحت المحور.
- المساند مثلث = مسند مفصلي (H, V) · مثلث على عجلات = مسند متحرك (V)
- الحروف A, B — المساند. C, D, E… — النقاط التي تبدأ وتنتهي عندها الأحمال، من اليسار إلى اليمين، كما في BST
-
01
رسم تخطيطي
الهدف تحديد المساند، الأحمال، الأبعاد
المساند مسند متحرك 1 مجهول (V) مسند مفصلي 2 مجهولان (H, V) مسند موثوق 3 مجاهيل (H, V, M) الأحمال P قوة مركّزة Q حمل موزّع M0 عزم مركّز ترتيب العمل
- نحدّد نوع كل مسند.
- نحدّد كل حمل وكل زاوية.
- نعدّ المجاهيل ← يجب أن تكون 3.
في التمرين الرئيسي
- A — مسند مفصلي (H, V) · B — مسند متحرك (V)
- عدّ المجاهيل2 + 1 = 3 ✓
⚠ خطأ شائع الخلط بين المسند المتحرك والمسند المفصلي.
-
02
تحليل القوى المائلة
الهدف تحليل كل قوة مائلة إلى مركّبتيها
Fx = F · cos αFy = F · sin α- F
- مقدار القوة
- α
- زاوية معطاة في السؤال
- Fx
- المركّبة الأفقية
- Fy
- المركّبة الرأسية
ترتيب العمل
- نقرأ α من السؤال.
- نعوّض في المعادلة ونحصل على Fx, Fy.
- نحدّد اتجاه المركّبات على الرسم التخطيطي.
- نمحو القوة الأصلية من الرسم التخطيطي.
اتجاه المركّبات
إلى الأسفل واليمينFx → إلى اليمينFy ↓ إلى الأسفلإلى الأسفل واليسارFx ← إلى اليسارFy ↓ إلى الأسفلإلى الأعلى واليسارFx ← إلى اليسارFy ↑ إلى الأعلىإلى الأعلى واليمينFx → إلى اليمينFy ↑ إلى الأعلىفي التمرين الرئيسي
- حمل مركّزFC = 1 t
- حمل مركّزFF = 1 t
- المركّبة الرأسيةFFy = FF · sin α = 1 · sin 45° = 0.707 t
- المركّبة الأفقيةFFx = FF · cos α = 1 · cos 45° = 0.707 t
⚠ خطأ شائع خطأ في اتجاه المركّبات. اتجاه القوة الأصلية يحدّد إشارة Fx وFy.
-
03
محصّلة الحمل الموزّع
الهدف تحويل الحمل الموزّع إلى قوة محصّلة
Pالمحصّلة = Q · L- Q
- شدّة الحمل
- L
- طول الجزء
ترتيب العمل
- نقيس L لجزء التحميل.
- نحسب المحصّلة P = Q · L.
- نضع المحصّلة تماماً في منتصف جزء الحمل الموزّع.
- استخدام المحصّلة — لردود الفعل فقط.
في التمرين الرئيسي
- حمل موزّع — المحصّلةPDE = q · L = 1 · 3 = 3 t
⚠ خطأ شائع يستخدمون المحصّلة في مخططَي S و M.
-
04
ردود الفعل
الهدف إيجاد ردود فعل المساند
ΣMA = 0ΣMB = 0ΣFy = 0 (تحقّق)- A, B
- المسندان
- ΣM
- مجموع العزوم حول المحور
- ذراع
- المسافة الأفقية إلى القوة
ترتيب العمل
- نختار مسنداً يُجرى حوله الحساب.
- نفحص العزوم حول هذه النقطة: القوة · المسافة من محور المسند.
- نحلّ المعادلة ← رد فعل المسند الثاني.
- نكرّر العملية — مجموع العزوم حول المسند الثاني ← رد الفعل الأول.
- ΣFy = 0 يُستخدم كتحقّق فقط من أننا لم نخطئ.
في التمرين الرئيسي
ΣFx = 0 — اتزان أفقي
- −(0.707) + Ax = 0
- → إلى اليمينAx = 0.707 t
ΣMA = 0 — اتزان العزوم حول A
- (1 · 1) + (0.707 · 7) + (3 · 3.5) + (1) − (By · 10) = 0
- ↑ إلى الأعلىBy = 1.745 t
ΣMB = 0 — اتزان العزوم حول B
- (Ay · 10) − (1 · 9) − (0.707 · 3) − (3 · 6.5) + (1) = 0
- ↑ إلى الأعلىAy = 2.962 t
ΣFy = 0 — تحقّق
- Ay − FCy − FFy − PDE + By = 0
- 2.962 − 1 − 0.707 − 3 + 1.745 = 0
- مجموع القوى الرأسيةΣFy = 0 ✓
⚠ خطأ شائع العزم المركّز M₀ يدخل في ΣM بقيمته الكاملة، دون ضرب في مسافة.
-
05
مخطط N
الهدف بناء مخطط N
اصطلاح الإشارات
- ←قوة أفقية إلى اليسار — تضغط الجسر ← N سالب
- →قوة أفقية إلى اليمين — تشدّ الجسر ← N موجب
ترتيب العمل
- ننظر إلى الجسر من اليمين، ونبدأ من القوة الأفقية الأولى.
- القوة متجهة إلى اليسار ← تدفع إلى داخل الجسر ← ضغط ← N سالب. متجهة إلى اليمين ← تسحبه ← شدّ ← N موجب.
- نتابع إلى اليسار: كل قوة أفقية في الاتجاه المعاكس — تحرّك N في الاتجاه المعاكس، بمقدار القوة.
- بين القوى الأفقية — خط مستقيم. في النهاية يعود المخطط إلى 0.
في التمرين الرئيسي
- N1 = − 0.707 = −0.707 t
- N2 = −0.707 + 0.707 = 0 t
⚠ خطأ شائع يُدخلون في N قوة غير أفقية. فقط القوى على المحور X تدخل.
-
06
مخطط S
الهدف بناء مخطط S
نوع الحمل ← حركة المخطط
حمل مركّزانعطاف حادّحمل موزّعخط مائلحمل مثلثيقطع مكافئترتيب العمل
- نمسح من اليسار إلى اليمين.
- في كل جزء — نختار حركة المخطط حسب نوع الحمل الذي فوقه.
- يجب أن ينغلق المخطط على 0 عند الطرف الأيمن.
في التمرين الرئيسي
مخطط S · مرّروا الرسم إلى الجانبين - S1 = + 2.962 = 2.962 t
- S2 = 2.962 − 1 = 1.962 t
- S3 = 1.962 − (1 · 3) = −1.038 t
- S4 = −1.038 − 0.707 = −1.745 t
- S5 = −1.745 + 1.745 = 0 t
- نقطة الصفر Z — المسافات منها لحساب المساحات و Mmax: ZL = 1.962 , ZR = 1.038
⚠ خطأ شائع يبدأون من الطرف الأيسر بدلاً من رد الفعل. المخطط يبدأ عند النقطة التي تلتقي فيها القوة الأولى بالجسر.
-
07
النقطة Z
الهدف النقطة التي ينتقل فيها مخطط القص من + إلى − بشكل خطّي
Z = SQ- Z
- نقطة الـ 0 في القص
- S
- ارتفاع القص من جهة اليسار
- Q
- شدّة الحمل في تلك المنطقة
في التمرين الرئيسي
- مسافة Z من بداية الجزءZ = SQ = 1.9621 = 1.962 m
- موضع Z على الجسرxZ = 2 + 1.962 = 3.962 m
⚠ خطأ شائع يستخدمون Q من جزء آخر.
-
08
مخطط M
الهدف بناء مخطط M بطريقة المساحات
في كل جزء — نوع المساحة التي تحت القص يحدّد شكل الحركة في العزم وكذلك صيغة حسابها.
الشكل في القص المساحة الحركة في العزم مستطيل b · h خط مائل مثلث b · h2 قطع مكافئ شبه منحرف (a + b) · h2 قطع مكافئ ترتيب العمل
- نحدّد في كل جزء شكل المساحة التي تحت القص.
- نحسب المساحة حسب الصيغة المناسبة.
- القيمة تتراكم على مخطط M، بشكل الحركة المناسب.
- عند عزم مركّز M₀ ← قفزة في M بقيمته.
في التمرين الرئيسي
مخطط M · مرّروا الرسم إلى الجانبين - M1 = 0 = 0 t·m
- M2 = 0 + (2.962 · 1) = 2.962 t·m
- M3 = 2.962 + (1.962 · 1) = 4.924 t·m
- M4 = 4.924 + (1.962 · 1.962) / 2 = 6.849 t·m
- M5 = 6.849 + (−1.038 · 1.038) / 2 = 6.311 t·m
- M6 = 6.311 + (−1.038 · 2) = 4.235 t·m
- M7 = 4.235 + (−1.745 · 2) = 0.745 t·m
- M8 = 0.745 + 1 = 1.745 t·m
- M9 = 1.745 + (−1.745 · 1) = 0 t·m
- العزم الموجب الأقصى — على مسافة 3.962 mMmax = 6.849 t·m
⚠ خطأ شائع يرسمون خطاً مائلاً تحت شبه المنحرف. شبه منحرف = قطع مكافئ.
-
09
التحقّقات النهائية
الهدف التأكّد من أن جميع التحقّقات أعطت صفراً
الانحراف المسموح ≤ 0.1بوحدات t / t·mقائمة التحقّقات
- ΣFy = 0 — مجموع كل القوى الرأسية.
- مخطط S ينغلق على 0.
- مخطط M ينغلق على 0 عند طرف حرّ أو عند مسند بسيط.
- Mmax يقع تماماً على النقطة Z.
في التمرين الرئيسي
- مجموع القوى الرأسيةΣFy = 0 ✓
- مخطط S ينغلق على 0 عند الطرف الأيمنS(10) = 0 ✓
- مخطط M ينغلق على 0M(10) = 0 ✓
- العزم الأقصى يقع على النقطة ZxMmax = xZ = 3.962 m ✓
⚠ خطأ شائع يتخطّون التحقّقات. عدم انغلاق S أو M يدلّ على خطأ في ردود الفعل.
الصفحة الكاملة — لمشتركي BST PRO
المثال المحلول، الفِخاخ و-PDF للطباعة — في ملفات BST PRO.
للانضمام إلى PRO مشتركون بالفعل؟ تسجيل الدخولملف الجسور · BST · beamsolvertool.com/ar/learn/sdp/beams/
كل الصفحات بصيغة PDF جاهز للطباعة — في ملفات للتنزيل من BST PRO
