فالقوى الداخلية في الإطارات المحشوة ضرورية لفهم كيفية تحمل الهياكل وللحفاظ على الاستقرار، كما أن التحديد الدقيق لهذه القوى يساعد على تصميم هياكل آمنة وفعالة، وتشرح هذه المادة الأساليب الأساسية المستخدمة في العثور على قوات داخلية في إطارات محمَّلة.

أنواع القوات الداخلية

وتشمل القوات الداخلية القوى القارّة، وقوات الماشية، واللحظات المنقضية، وتتصرف القوى المحورية على طول طول الأعضاء، وتتصرف قوات الماشية بشكل متقطع في المحور، وتتسبب اللحظات المبتذلة في تأجيج الأعضاء، وتحديد هذه القوى أمر حاسم للتحليل الهيكلي.

أساليب تحديد القوات الداخلية

وتستخدم عدة طرق لتحديد القوات الداخلية في إطارات محشوة، وتشمل أكثرها شيوعا طريقة المفاصل وطريقة الأقسام واستخدام برامج التحليل الهيكلي، ولكل طريقة تطبيقات محددة تبعا لتعقيد الإطار.

طريقة المشاهير

وطريقة المفاصل تشمل تحليل كل مفاصل في الإطار لإيجاد القوات المرابطة للأعضاء، وتفترض أن الإطار متوازن، وهو أكثر فعالية للهياكل البسيطة التي تضم عددا قليلا من الأعضاء.

طريقة الأقسام

وطريقة الأقسام تشمل قطع الإطار لفضح القوات الداخلية، وهو يتيح الحساب المباشر للقوات في أعضاء معينين من خلال النظر في توازن القسم، وهذه الطريقة مفيدة للأطر المعقدة التي تضم أعضاء متعددين.

الأدوات والبرمجيات

ويمكن لبرامج التحليل الهيكلي الحديثة أن تُؤهل عملية تحديد القوى الداخلية، وتستخدم هذه الأدوات أساليب رقمية لتحليل الأطر المحملة بسرعة ودقيقة، ولا سيما بالنسبة للهياكل المعقدة.