إن مجموعة برامجيات المعهد هي مجموعة أساسية من المكاتب الهندسية الهيكلية في جميع أنحاء العالم، تُمنح مرونتها في وضع نماذج للسلوك المعقد، ومن أكثرها قوة وأقلها استخداماً في كثير من الأحيان، سمة المواد العرفية، ومن بين هذه الأدوات، تشمل الوكالة المكتبات الخاصة بالمواد الهيكلية المشتركة مثل الفولاذ A36، و4000 من الخرسانة، ودوغلاس من الأخشاب الغنية.

لماذا المواد العرفية

وتتم بناء مكتبات المواد القياسية حول القيم الدنيا للرمز وتعاريف الرتب النموذجية، وعندما تضغط على الفولاذ الذي يتجاوز تلك الحدود، مع قوة إنتاجية تبلغ 65 كيلو مترا بدلا من 50 كيلو مترا، أو تُعدّل مجموعة من المواد غير ذات القيمة المضافة، وتحتاج البرامجيات إلى مدخلات واضحة، وبدون خصائص محددة، يمكن أن تكون نتائج التحليل غير متحفظة (مع استخدام مواد مرنة) أو نماذج مؤثرة التكلفة غير ضرورية (ال).

تدفق العمل: تحديد مادة عرفية في معهد بحوث البيئة البحرية

ويقدم المعهد أدواتين متصلين للتعريف المادي: المعيار التحرير المادي (المتاح في نظام RISA-2D، و RISA-3D، و RISAFLor) والأكثر تقدما ]) تعريف المواد العرفية في إطار وحدات الممتلكات الخاصة بالقسم.

  1. Open the Material Editor.] From the main menu, select Properties > Material Editor or rev the Materials blue on the toolbar. This opens a dialog where you can view all predefined materials.
  2. Rereate a new material.] Click Add or ]Duplicate]] a similar existing material (e.g. duplicate A36 steel and rename to “A572 Gr65”).
  3. Input standard isotropic properties.] For most materials, you will specify:
      ]
    • ]Modulus of Elsyity (E) – often in ksi or psi.
    • نسبة بويسسون )في(.
    • شيار مودلوس - مُقيّد آلياً من E وV، لكنّك يُمْكِنُ أَنْ تَتجاوزَ للحالاتِ المُخَطَّرةِ.
    • الكثافة (الوزن لكل حجم الوحدة) - وهي حرجة بالنسبة للكتل السيزمية والوزن الذاتي.
    • معامل التوسع الحراري (ألفا) - مطلوب لتوليفات الحمولة الحرارية.
  4. Enter strength and design parameters.] These values govern code-based design checks (AISC, ACI, NDS, etc.):
      ]
    • Yield stress (Fy) for steel, or compressive strength (f’c) for concrete.
    • قوة الخيمة القصوى للفولاذ
    • قيم الإجهاد المسموح بها للأخشاب أو الألمنيوم.
    • -الطريقة التي تمزقت بها الخرسانة
  5. Access custom / advanced properties.] In the same editor, look for tabs or blues labeled ] Advanced, Nonlinear, or Cus
  6. استئصال شأفة أو مودلوسات مُتَعَدِّدِ.
  7. التحلل المعتمد على التدرج (الاسترخاء، التهدئة).
  8. Orthotropic or anisotropic stiffness values (e.g., for composites).
  9. نسبة التحلل الديناميكي
  10. Save and assign.] After entering all data, beq OK or Save. The material now appears in your project tree. To use it, select the members or plates and assign the customT through [6]

وبالنسبة للأعضاء الذين يحتاجون إلى توجيه مادي خاص بقسم معين (مثل اللافوجات المركبة ذات الزوايا المختلفة)، قد تحتاجون إلى تحديد ] قسم الصليب الأحمر أو استخدام [مؤلف القسم الافتراضي في معهد البحوث البيئية - 3D، الذي يسمح بتركيب المواد ذات الخصائص الفردية.

الاختلافات الرئيسية بين أنواع المواد

وتصنف المؤسسة موادها بالسلوك الهيكلي: النظائر والأعشاب والأزياء، وتعالج معظم الصلب والخرسانة على أنها مادة إيزوتروتروبيكية (مثلها في جميع الاتجاهات) والأخشاب، وقاعدة البيانات، والمكونات الحديثة هي أحادية أو غير مرئية (التفاوتات المتباينة على طول الاتجاهين/الخاص) عندما تختارين " القيم " أو " مواد الإجهاد " .

Properties Advanced Custom for Nonlinear Analysis

التحليلات الخفية للخط هي التخلف عن الدفع في معهد الدراسات البيئية، ولكن بالنسبة للتصميم السيزمي، أو تحليل التصريف، أو الربط بالتفصيل، تحتاج إلى تعاريف مادية غير خطية، ويوفر محرر المواد العرفية عدة نماذج غير خطية:

  • Elastic-Perfectly Plastic:] Simplest nonlinear model. Define yield stress and keep post-yield stiffness zero. Common for steel beams under bending.
  • Strain Hardening:] Define a bilinear or trilinear curve with specified hardening stiffness (often 1 -2% of E). Improves accuracy for steel frames under large deformation.
  • Concrete Damage Plasticity or Tension Stiffening: For concrete, input the compressive stress-strain curve (Hognestad, Kent-Park, or user-defined) and a tension stiffening factor to capture post-cracking behavior.
  • Temperature-Dependent Yield:] Used for fire analysis. RISA allows defining yield strength reduction factors at discrete temperature points.
  • Hysteretic Damping:] For dynamic nonlinear analysis, you can assign a material damping ratio that varies with strain amplitude.

وعند إدخال منحنىات غير خطية، تستخدم نقاطاً كافية لالتقاط الشكل، ولكن تجنب القفز المفاجئ الذي يسبب مشاكل التقارب، ويوصى بخمس نقاط على الأقل للفرع المضغوط وفرع تخفيف التوتر، ويجرى دائماً تحليلاً أولياً بشأن عنصر واحد للتحقق من الاستجابة (مثلاً، تطبيق حمولة أحادية وإجهاد مؤامرة ضد السلالة).

قيم المواد غير المستخدمة في استخدام الحاسوب

ومن الخطوات الحاسمة التي يتخطىها كثير من المهندسين التحقق من صحة المواد العرفية مقابل اختبار معروف أو حساب يد معروف، ووضع نموذج صغير في عنصر " ريسا " أو عمود قصير، وتطبيق حمولة تدفع الغلة المادية السابقة، ومقارنة منحنى التشريد بالقوة بالحسابات اليدوية أو البيانات المنشورة، ويلحق هذا الشيك أخطاء في وحدات المدخلات )مثلا، الدخول إلى الكسي عندما يستخدم النموذج السوس " ( أو غير مقص.

ويمكن تصدير الإجهاد المادي [القائمة المستنسخة في القائمة الافتراضية، ] و،]، إذا ما تم التحقق من صحة مشروع الفولاذ ، للتحقق من حالة كل نقطة من نقاط التكامل، وإذا استخدم نموذج محدد محدد، فإن القوة المضغوطة تصل إلى النموذج النهائي للضغط 0.02 في السلسلة الصحيحة.

التطبيقات العملية: المواد المتخصصة

وتشرق الممتلكات المادية العرفية في المشاريع التي تتطلب أداء يتجاوز المدونات النموذجية، وهنا توجد ثلاثة سيناريوهات مشتركة تتضمن توجيهات تدريجية.

1 - الرافعات المؤثرة من طراز Fiber-Reinforced Polymer (FRP)

وتستخدم هذه المادة في تعزيز الغلاف العمودي، وإعادة فتح الكتف، وتعزيز مسامع الأشعة، وهي عبارة عن أوتاروستروبيك: ارتفاع القوة والثبات على طول اتجاه الألياف، وقلة المنعطفات.

  • E1 (longitudinal): 20,000–30,000 ksi (carbon fiber).
  • E2 (transverse): 1,500 - 000 2 ksi.
  • G12: 800-1,000 ksi.
  • نسبة بويسسون ٢١: ٢,٠-٣.
  • الإجهاد المميت في اتجاه الألياف: 350-550 كسي.
  • ضغط الفشل الحاد: 1-2%

ونظراً لأن الاتحاد الوطني لجمعيات الصليب الأحمر والهلال الأحمر يقترب من الفشل، فلا حاجة إلى البلاستيك، ولكن بالنسبة للارتداد السيزمي، قد ترغب في تخصيص نسبة صغيرة من الرطوبة (1-2 في المائة) وتسمية المواد إلى عناصر القصف أو إلى قسم ملفوف يستخدم فيه بناء القسم المركب، وضمان أن يكون التوجه الألياف متوافقاً مع المحور المحلي للعنصر (المحور المحلي 1-2 ألف).

2. High-Strength Steel with Strain Hardening

وتحتاج قطع من الفولاذ مثل A572 Grade 65، و A913 Grade 65، أو ASTM A1085 لقطع الخدمة المنزلية، إلى العرف Fy and Fu. For performance-based design (e.g., FEMA P-695) إلى القوة المتوقعة من الغلة (Ry*Fy) وإلى القوة الخادعة المتوقعة (Rt*Fu).

3- الأخشاب العابرة للحدود مع الممتلكات المرتجلة

وشركة CLT هي مجموعة خشبية ذات طبقات من الطراز الأول، وفي معهد الدراسات والبحوث، تختار المواد من النوع " وو " ثم تغير الممتلكات المعتمدة على التوجه:

  • E parallel to grain (E0): 1,800,000 psi for typical SPF.
  • E perpendicular to grain (E90): 85,000 psi.
  • Shear modulus G: 120,000 psi.
  • (ب) ضغط الإقراض المسموح به استناداً إلى تعديلات نظام إدارة الإحصاءات الوطنية.

ونظراً لأن الـ "سي إل تي" كثيراً ما يُصمم باستخدام عناصر القصف، يجب أن تحددوا قذيفة مطبقة أو تستخدموا بناء قسم الكبسولات حيث يمكن لكل طبقة أن يكون لها توجه مادي خاص بها.

أفضل الممارسات لتحقيق نتائج موثوقة

ويفرض استخدام المواد المعدة حسب الطلب مسؤولية إضافية، ويتبع هذه المبادئ التوجيهية لتجنب الأخطاء:

  • (ه) تُصدر بيانات من مراجع موثوق بها. ] Use manufacturer data sheets, published test results, or code-recognized values (مثل AISC 360, ACI 318, NDS). For composite materials, refer to ASCE 41 or ICC-ES evaluation reports.
  • () يحتوي على ملف مكتبة مادي. ] يسمح لك معهد البحوث البيئية بتصدير مكتبة المواد الحالية إلى ملف (xml) وإنقاذ هذا الملف باعتباره معياراً للشركة بحيث تستخدم نفس المواد العرفية في جميع المشاريع، وهذا يكفل الاتساق ويقلل من العودة إلى العمل.
  • Use consistent units.] RISA works in either U.S. customary or metric units. Double- check that the values you input match the units system of your model. A common mistake is entering E in psi when the model is set to ksi (off by a factor of 1000).
  • (ب) قبل إجراء تحليل كامل للمبنى يضم 000 10 عنصر، تطبيق المواد العرفية على إطار بسيط من نوعين أو عمود واحد، وتطبيق الجاذبية والحمولات الجانبية وفحص الانكماشات والضغوط، مقارنة بالحسابات اليدوية أو الأحكام المتعلقة بالمدونة.
  • ]Document all custom parameters.] keep a separate design note (or a sheet within the RISA model) that lists each custom material with its source and date. This is invaluable during peer review and when revisiting the model months later.
  • Update properties with new data.] Material properties can change over time due to batch variations or revised standards. Revisit your custom library at least annually and adjust as needed.

الشلالات المشتركة وكيفية تجنبها

وحتى المهندسين ذوي الخبرة يمكن أن يتعثروا عند تحديد المواد العرفية، وهنا تكثر الأخطاء والتصويبات:

  • Nonlinear curves not matching experimental data.] Many users input a trilinear curve with a sudden drop after ultimate, causing numerical instability. instead, use a smooth descending branch or add a large plastic strain capacity (e.g., 5% for concrete) to improve convergence.
  • Ignoring shear modulus for orthotropic materials.] If you define different E values but leave G as the default (computed from isotropic formula), the analysis will underpredict shear deformations. always input G explicitly for orthotropic materials.
  • ]Using custom materials in code checks incorrectly.] RISA’s design modules (e.g., steel design per AISC) use the assigned material strength values. If you set Fy to 65 ksi but the member is a W-section that is only listed as A992 in the section section section FISA may still use the section '
  • Overwriting existing materials.] instead of modifying a built-in material (e.g., “A992 Gr50”), duplicate it and rename. This preserves the original default and avoids accidental changes to other models that might use that material name.

توسيع قدراتكم مع تدفق العمل المتكامل

ويمكن زيادة تعزيز الممتلكات المادية الخاصة بمؤسسة " إيسا " عند الجمع بين أدوات البرامجيات الأخرى، مثلاً، يمكن أن تُصدر تعاريف مادية إلى " نظام " إيراكون " ، أو لتصميم الربط مع نفس القوة الفولاذية، أو بيانات المواد المستوردة من .

وتشمل الموارد الخارجية لتقديم مزيد من التوجيه ما يلي:

خاتمة

إن خصائص المواد العرفية في معهد الدراسات البيئية ليس مجرد سمة أساسية للهندسة الهيكلية الحديثة حيث لا تكفي المكتبات القياسية، وبإتقان تدفق العمل من المدخلات الأساسية إلى التعاريف المتقدمة غير الخطية، يمكن أن تُمثل كل شيء من الفولاذ العالي الوطأة إلى المركبين المركبين بالثقة، والمفتاح هو التحقق الدقيق، والتوثيق المتسق، والتعلم المستمر.