بسم الله الرحمن الرحيم
اثارني الموضوع الذي كتيته الاخت لينا حول اختيار اقطار حديد التسليح المناسبة للمقطع الكونكريتي والمعايير التي تحدد اختيارها وقد تفضل بعض الاخوة بالرد ولكني لاحظت ان هذه الردود القيمة عالجت المسالة من الناحية الانشائية فقط. وللاسف فان كثير من الاخوة المهندسين لم يسمعوا بموضوع مهم جدا في التصميم الانشائي الا وهو التصميم الامثل Optimum Design والذي يتعلق بموضوع رياضياتي اسمه الامثلية Optimization. ولكون اختصاصي الدقيق الذي درسته في الماجستير (وادرسه كذلك الان في الدكتوراه) هو (التصميم الامثل للمنشات) لذا اود الاشارة الى هذا الموضوع الحساس وسابدء بشرح بعض المفاهيم المهمة في هذا الاختصاص ابتداء من هذه المشاركة املا ان يستفيد منه اخوتي المهندسون والمهندسات.
فالامثلية تعني ايجاد افضل قيمة (اكبر او اصغر) لدالة معينة بدلالة متغيرات وبحيث تحقق شروط (محددات)
مثلا:
كيف يمكن ايجاد اقل قيمة للدالة
Y=X12+(X12-X2)(1/3)
بحيث تحقق الشروط التالية
X12+X2(1/3)>0
X1-X2>3
تطرح هذه المسالة مفهوم ايجاد افضل قيم للمتغيرات X1 و X2 التي تعطي اقل قيمة للدالة Y مع الايفاء بالشروط اعلاه. X1-X2>3
وفي التصميم الانشائي الامثل Optimum Structural Design يمكن صياغة اي مسالة تصميم لايجاد افضل قيم لمتغيرات التصميم التي تعطي اقل كلفة مع تحقيق شروط التصميم الانشائي
مثلا يمكن صياغة مسالة للتصميم الامثل لعتب ذي مقطع مستطيل بحيث يكون المطلوب ايجاد:
1- الارتفاع المؤثر (d)
2- كمية حديد التسليح (AS)
3- قطر حديد المستخدم (db) على فرض استخدام نفس القطر في تسليح المقطع
بحيث تعطي هذه القيم اقل كلفة لانشاء هذا المقطع والتي تمثل مجموع مايلي:
1- كلفة كمية الكونكريت (حجم(
2- كلفة حديد التسليح (وزن(
3- كلفة القالب (مساحة سطحية(
وفي نفس الوقت تحقق الشروط التالية:
1- ان لاتقل قيمة العزم الذي يتحمله المقطع عن العزم المسلط من الاحمال الخارجية
2- ان لا تزيد قيمة المسافة بين ضبان حديد التسليح عن ما هو مطلوب في الكود المستخدم في التصميم
3- ان لا يزيد مقدار اقصى هطول Deflection عن القيم المسموحة
4- ان تزيد قيم متغيرات التصميم اعلاه عن القيم الدنيا المسموحة وان لا تزيد عن قيمها العليا المسموحة
امل ان يكون هذا الشرح المبسط واضحا وان شاء الله في مشاركات قادمة ساقدم مسائل محلولة
