POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH Zakład Mechaniki Budowli LINIE WPŁYWOWE SIŁ W UKŁADACH STATYCZNIE WYZNACZALNYCH

Podobne dokumenty
WYZNACZANIE SIŁ WEWNĘTRZNYCH W BELCE

Z1/1. ANALIZA KINEMATYCZNA PŁASKICH UKŁADÓW PRĘTOWYCH ZADANIE 1

Mechanika ogólna Wydział Budownictwa Politechniki Wrocławskiej Strona 1. MECHANIKA OGÓLNA - lista zadań 2016/17

WIERZBICKI JĘDRZEJ. 4 (ns)

Dr inż. Janusz Dębiński

POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH. Ćwiczenie nr 4. Prowadzący: mgr inŝ. A. Kaczor

5.1. Kratownice płaskie

Z1/2 ANALIZA BELEK ZADANIE 2

WYZNACZANIE REAKCJI WIĘZÓW W UKŁADZIE TARCZ SZTYWNYCH

ĆWICZENIE 7 Wykresy sił przekrojowych w ustrojach złożonych USTROJE ZŁOŻONE. A) o trzech reakcjach podporowych N=3

1. Obciążenie statyczne

PODSTAWY STATYKI BUDOWLI POJĘCIA PODSTAWOWE

Katedra Mechaniki Konstrukcji ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 1 Z MECHANIKI BUDOWLI

Z1/1. ANALIZA BELEK ZADANIE 1

1. METODA PRZEMIESZCZEŃ

4.1. Modelowanie matematyczne

ĆWICZENIE 6 Kratownice

PROJEKT NR 1 METODA PRZEMIESZCZEŃ

Obliczenia statyczne ustrojów prętowych statycznie wyznaczalnych. Pręty obciążone osiowo Kratownice

1. ANALIZA KINAMATYCZNA PŁASKICH UKŁADÓW PRĘTOWYCH

Uwaga: Linie wpływu w trzech prętach.

Krótko, co nas czeka na zajęciach. Jak realizujemy projekty. Jak je zaliczamy. Nieobecności Wykład nr 1

WIADOMOŚCI WSTĘPNE, PRACA SIŁ NA PRZEMIESZCZENIACH

Treść ćwiczenia T6: Wyznaczanie sił wewnętrznych w belkach

MECHANIKA BUDOWLI LINIE WPŁYWU BELKI CIĄGŁEJ

Wykład nr 2: Obliczanie ramy przesuwnej metodą przemieszczeń

Wykład 6: Linie wpływu reakcji i sił wewnętrznych w belkach gerbera. Obciążanie linii wpływu. dr inż. Hanna Weber

Dla danej kratownicy wyznaczyć siły we wszystkich prętach metodą równoważenia węzłów

8. ANALIZA KINEMATYCZNA I STATYCZNA USTROJÓW PRĘTOWYCH

Belka Gerbera. Poradnik krok po kroku. mgr inż. Krzysztof Wierzbicki

wszystkie elementy modelu płaskiego są w jednej płaszczyźnie, zwanej płaszczyzną modelu

MECHANIKA OGÓLNA wykład 4

5. METODA PRZEMIESZCZEŃ - PRZYKŁAD LICZBOWY

METODA SIŁ KRATOWNICA

Dr inż. Janusz Dębiński

PROJEKT NR 2 STATECZNOŚĆ RAM WERSJA KOMPUTEROWA

gruparectan.pl 1. Kratownica 2. Szkic projektu 3. Ustalenie warunku statycznej niewyznaczalności układu Strona:1

2ql [cm] Przykład Obliczenie wartości obciażenia granicznego układu belkowo-słupowego

Podpory sprężyste (podatne), mogą ulegać skróceniu lub wydłużeniu pod wpływem działających sił. Przemieszczenia występujące w tych podporach są

Obliczanie układów statycznie niewyznaczalnych. metodą sił

2kN/m Zgodnie z wyznaczonym zadaniem przed rozpoczęciem obliczeń dobieram wstępne przekroje prętów.

ZałoŜenia przyjmowane przy obliczaniu obciąŝeń wewnętrznych belek

3. RÓWNOWAGA PŁASKIEGO UKŁADU SIŁ

Mechanika teoretyczna

1. ANALIZA BELEK I RAM PŁASKICH

KRATOWNICE 1. Definicja: konstrukcja prętowa, składająca się z prętów prostych połączonych ze sobą przegubami. pas górny.

BELKI GERBERA WYTRZYMAŁOŚĆ MATERIAŁÓW. n s = R P 3 gdzie: - R liczba reakcji, - P liczba przegubów, - 3 liczba równań równowagi na płaszczyźnie.

Linie wpływu w belce statycznie niewyznaczalnej

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2015/16

Projekt nr 1. Obliczanie przemieszczeń z zastosowaniem równania pracy wirtualnej

Mechanika i Budowa Maszyn

6. WYZNACZANIE LINII UGIĘCIA W UKŁADACH PRĘTOWYCH

OBLICZENIE RAMY METODĄ PRZEMIESZCZEŃ (wpływ temperatury)

Wyznaczenie reakcji w Belkach Gerbera

Sił Si y y w ewnętrzne (1)(1 Mamy my bry r łę y łę mate t r e iralną obc ob iążon ż ą u kła k de d m e si m ł si ł

Zgodnie z wyznaczonym zadaniem przed rozpoczęciem obliczeo dobieram wstępne przekroje prętów.

Prowadzący zajęcia z przedmiotu prof. dr hab. inż. Jarosław Przewłócki, prof. zw. PG. dydaktycznych, objętych planem studiów

Zadanie: Narysuj wykres sił normalnych dla zadanej kratownicy i policz przemieszczenie poziome węzła G. Zadanie rozwiąż metodą sił.

Twierdzenia o wzajemności

Rozwiązywanie ramy statyczne niewyznaczalnej Metodą Sił

3. Rozciąganie osiowe

KARTA MODUŁU KSZTAŁCENIA

Obliczanie układów statycznie niewyznaczalnych metodą sił.

Zadanie 3. Belki statycznie wyznaczalne. Dla belek statycznie wyznaczalnych przedstawionych. na rysunkach rys.a, rys.b, wyznaczyć:

ZADANIA - POWTÓRKA

Al.Politechniki 6, Łódź, Poland, Tel/Fax (48) (42) Mechanika Budowli. Inżynieria Środowiska, sem. III

materiał sztywno plastyczny Rys. 19.1

Narysować wykresy momentów i sił tnących w belce jak na rysunku. 3ql

Mechanika teoretyczna

Mechanika ogólna Kierunek: budownictwo, sem. II studia zaoczne, I stopnia inżynierskie

{H B= 6 kn. Przykład 1. Dana jest belka: Podać wykresy NTM.

ALGORYTM STATYCZNEJ ANALIZY MES DLA KRATOWNICY

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z PRZEDMIOTU: KONSTRUKCJE BUDOWLANE klasa III Podstawa opracowania: PROGRAM NAUCZANIA DLA ZAWODU TECHNIK BUDOWNICTWA

Inżynieria środowiska I stopień (I stopień / II stopień) ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny) stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15

ĆWICZENIE 2 WYKRESY sił przekrojowych dla belek prostych

Przykład 1 Dany jest płaski układ czterech sił leżących w płaszczyźnie Oxy. Obliczyć wektor główny i moment główny tego układu sił.

MECHANIKA BUDOWLI I. Prowadzący : dr inż. Hanna Weber pok. 225, weber@zut.edu.pl strona:

OBLICZENIA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE

ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 2 Z MECHANIKI BUDOWLI

OBLICZANIE RAM METODĄ PRZEMIESZCZEŃ WERSJA KOMPUTEROWA

Przykład obliczeniowy wyznaczenia imperfekcji globalnych, lokalnych i efektów II rzędu P3 1

Z1/7. ANALIZA RAM PŁASKICH ZADANIE 3

Moduł. Belka stalowa

Mechanika teoretyczna

ĆWICZENIE 3 Wykresy sił przekrojowych dla ram. Zasady graficzne sporządzania wykresów sił przekrojowych dla ram

MECHANIKA BUDOWLI. Linie wpływu sił w prętach kratownic statycznie niewyznaczalnych

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 21

Autor: mgr inż. Robert Cypryjański METODY KOMPUTEROWE

POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH ZAKŁAD MACHANIKI BUDOWLI

ĆWICZENIE 1. (8.10) Rozciąganie statycznie wyznaczalne, pręty o skokowo zmiennym przekroju, kratownice, Obciążenia termiczne.

Wprowadzenie układu ramowego do programu Robot w celu weryfikacji poprawności uzyskanych wyników przy rozwiązaniu zadanego układu hiperstatycznego z

Zadanie 1 Zadanie 2 tylko Zadanie 3

KARTA MODUŁU KSZTAŁCENIA

SPORZĄDZANIE LINII WPŁYWU WIELKOŚCI STATYCZNYCH SPOSOBEM KINEMATYCZNYM

Wpływ podpory ograniczającej obrót pasa ściskanego na stateczność słupa-belki

Wprowadzenie układu ramowego do programu Robot w celu weryfikacji poprawności uzyskanych wyników przy rozwiązaniu zadanego układu hiperstatycznego z

1. Silos Strona:1 Dla danego układu wyznaczyć MTN metodą sił Rys. Schemat układu ...

PRZYKŁADOWE ZADANIA. ZADANIE 1 (ocena dostateczna)

Olga Kopacz, Adam Łodygowski, Krzysztof Tymber, Michał Płotkowiak, Wojciech Pawłowski Poznań 2002/2003 MECHANIKA BUDOWLI 1

Transkrypt:

POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH Zakład Mechaniki Budowli ĆWICZENIE nr 1 LINIE WPŁYWOWE SIŁ W UKŁADACH STATYCZNIE WYZNACZALNYCH Prowadzący: mgr inż. A. Kaczor STUDIUM ZAOCZNE, II ROK Wykonał: Piotr Matysiak Grupa 1 Rok akad. 00/003

I. Linie wpływowe sił w belce statycznie wyznaczalnej. 1. Schemat konstrukcji.. Analiza kinematyczna..1. Warunek konieczny: W 3 t gdzie: W ilość więzów; W = 6 t ilość tarcz; t = 6 3 6 = 6 warunek jest spełniony... Warunek dostateczny: Belka B jest połączona z podłożem (F) dwiema podporami, podporą przegubowo-przesuwną C i podporą przegubową B (połączenie sztywne). Do geometrycznie niezmiennego układu (F+B1) jest dołączona belka B za pomocą przegubu D i podpory przegubowo-przesuwnej A. Kierunek podpory przegubowo-przesuwnej nie przecina przegubu, stąd zadany układ jest układem geometrycznie niezmiennym. 3. Wyznaczenie linii wpływowych reakcji oraz sił przekrojowych w zaznaczonych przekrojach. 3.1. Schemat obliczeniowy:

3.. Linia wpływowa reakcji R A : L W R A (- ): L W R A ( 4): L W R A = 1 = 1 L W R A = 0 l L W R A (-) = 1,86 L W R A (0) = 1,0 L W R A () = 0 3.3. Linia wpływowa reakcji R D : L W R D (- ): L W R D ( 4): L W R D = = L W R D = 0 l L W R D (-) = - 0,85 L W R D (0) = 0 L W R D () = 1,0 3.4. Linia wpływowa reakcji R B : L W R B (- 5 1 1): L W R B (- ): 1 1 L W R B = 1 = 1 L W R B = L W R B(1=-5) L W R D = 1,5 l1 10 L W R B (-5) = 1,5 L W R B (-) = -0,43 L W R B (0) = 1,0 L W R B (0) = 0 L W R C (10) = 0 L W R B () = 1,5 L W R B (1) = - 0, 3.5. Linia wpływowa reakcji R C : L W R C (- 5 1 1): L W R C (- ): 1 1 L W R C = = LW R C = L W R C(1=-5) L W R D = 0,5 l 10 1 L W R C (-5) = - 0,5 L W R C (-) = 0,14 L W R C (0) = 0 L W R C (0) = 0 L W R C (10) = 1,0 L W R C () = -0,5 L W R C (1) = 1, 3

3.6. Wykresy linii wpływowych reakcji dla belki: 4

3.. Linia wpływowa momentu zginającego w przekroju α - α: α = 3,0m α = 4,0m L W M α (- 3): L W M α (3 ): L W M α ( 4) L W M α = L W R D α L W M α = L W R A α L W M α = 0 ' L W M α = α = 4 l L W M α = 1 α = 1 3 l L W M α (-) = -1,143m (L W M α (0) = α = 3m) L W M α (0) = 0m L W M α (3) = 1,14m L W M α (3) = 1,14m L W M α () = 0m (L W M α () = α = 4m) 3.8. Linia wpływowa siły tnącej w przekroju α - α: L W T α (- < 3): L W T α (3 < ): L W T α ( 4): L W T α = - L W R D L W T α = L W R A L W T α = 0 L W T α = = L W T α = 1 l l = 1 L W T α (-) = 0,85 (L W T α (0) = 1) L W T α (0) = 0 L W T α (3) = 0,514 L W T α (3) = - 0,486 L W T α () = 0 (L W T α () = - 1) 3.9. Linia wpływowa momentu zginającego w przekroju β - β: β =,0m β = 8,0m L W M β (- 5 1 ): L W M β ( 1 1): L W M β (- ): L W M β = L W R C β L W M β = L W R B β L W M β =L W M β(1=-5) L W R D 1 ' 1 L W M β = β = 8 l 10 1 L W M β = 1 1 1 β = 1 l1 10 L W M β = 4,0 L W M β (-5) = - 4,0m (L W M β (0) = β = m) L W M β (-) = 1,48m L W M β (0) = 0m L W M β () = 1,6m L W M β (0) = 0m L W M β () = 1,6m L W M β (10) = 0m L W M β () = - 4,0m (L W M β (10) = β = 8m) L W M β (1) = - 0,4m 3.10. Linia wpływowa siły tnącej w przekroju β - β: L W T β (- 5 1 < ): L W T β ( < 1 1): L W T β (- ): L W T β = - L W R C L W T β = L W R B L W T β =L W T β(1=-5) L W R D 1 1 L W T β = = L W T β = 1 1 1 = 1 L l 10 l1 10 W T β = 0,5 1 L W T β (-5) = 0,5 (L W T β (0) = 1) L W T β (-) = - 0,148 L W T β (0) = 0 L W T β () = 0,8 L W T β (0) = 0 L W T β () = - 0, L W T β (10) = 0 L W T β () = 0,5 (L W T β (10) = - 1) L W T β (1) = - 0, 5

3.11. Wykresy linii wpływowych sił wewnętrznych dla belki: 6

4. Wyznaczenie ekstremalnych wartości reakcji podporowej w punkcie A oraz siły tnącej w przekroju α - α. Zadane obciążenie: 4.1. Wyznaczenie ekstremalnych wartości R A : 4.1.1. Pierwsze położenie ciągu sił. L W R A ( = - ) = 1 =1,86 L W R A ( = 4) = 1 = 0,48 R A = 15 0,5 (1,86 + 0,48) 6,0 =,16 kn 4.1.. Drugie położenie ciągu sił. L W R A ( = - ) = 1 =1,86 L W R A ( = 0) = 1,0 L W R A ( = 6) = 1 = 0,149 R A = 5 1,86 + 15 0,5 (0,149 + 1,0) 6 = 83,58 kn

4.1.3. Trzecie położenie ciągu sił. L W R A ( = - ) = 1 =1,86 L W R A ( = 1) = 1 = 0,853 L W R A ( = 3) = 1 = 0,516 R A = 0 1,86 + 5 0,853 + 15 0,5 4,0 0,516 = 64,30 kn 4.1.4. Wartości ekstremalne. R min A = 0 kn R ma A = 83,58 kn 4.. Wyznaczenie ekstremalnych wartości T α 8

4..1. Pierwsze położenie ciągu sił. L W T α ( = - ) = = 0,85 L W T α ( = 3) = = - 0,486 T α = 15 0,5,0 0,85-15 0,5 3,0 0,486 = - 5,358 kn 4... Drugie położenie ciągu sił. L W T α ( = -) = = 0,85 L W T α ( = - 1) = = 0,148 L W T α ( = 1) = = - 0,149 L W T L α ( = 3) = = - 0,486 L W T P α ( = 3) = 1 = 0,514 T α = 5 0,148-15 0,5 0,148 + 0,486,0 + 15 0,5 4,0 0,514 = 1,14 kn 4..3. Trzecie położenie ciągu sił. L W T α ( = 0) = 0 L W T L α ( = 3) = = - 0,486 L W T α ( = 5) = 1 = 0,85 T α = - 5 0,486 + 15 0,5,0 0,85 = - 6,4 kn L W T P α ( = 3) = 1 = 0,514 T α = 5 0,514 + 15 0,5,0 0,85 = 18,5 kn 4..4. Czwarte położenie ciągu sił. L W T L α ( = 3) = = - 0,486 L W T α ( = 6) = 1 = 0,148 T α = - 0 0,486 + 5 0,148 = - 5,00 kn L W T P α ( = 3) = 1 = 0,514 T α = 0 0,514 + 5 0,148 = 15,0 kn 4..5. Wartości ekstremalne. T α min = - 6,4 kn T α ma = 18,5 Kn 9

II. Linie wpływowe sił w prętach kratownicy statycznie wyznaczalnej. 1. Schemat konstrukcji:. Analiza kinematyczna..1. Warunek konieczny: w = p + r gdzie: w ilość węzłów; w = 14 p ilość prętów; p = 5 r ilość reakcji; r = 3 14 = 5 + 3 8 = 8 warunek jest spełniony... Warunek dostateczny: Kratownica jest zbudowana z układów trójkątnych, geometrycznie niezmiennych, a mianowicie: S 1 G 1 K 1, K 1 D 1 S, S D K, K G S 3, S 3 G 3 K 3, K 3 D 3 S 4, S 4 D 4 K 4, K 4 G 4 S 5, S 5 G 5 K 5, K 5 D 5 S 6, S 6 D 6 K 6, K 6 G 6 S - jest zatem wewnętrznie geometrycznie niezmienna (tarcza sztywna). Tarcza ta jest połączona z podłożem za pomocą podpory przegubowej A oraz podpory przegubowo-przesuwnej B. Kierunek podpory przegubowo-przesuwnej nie przecina przegubu podpory przegubowej, stąd zadany układ jest układem geometrycznie niezmiennym (tarczą). 3. Wyznaczenie linii wpływowych sił w prętach D 5, K 4, S 4. 3.1. Schemat obliczeniowy: sinα = 0,8305 cosα = 0,554 3.. Linia wpływowa w pręcie D 5 : α = 3,6m α = 1,m 10

L W D 5 (-,4,4) L W D 5 (3,6 4,8) M P 1 = 0 M L 1 = 0 R B α + D 5 h = 0 R A α - D 5 h = 0 α L W D 5 = L W R B h ' ' = α l h L D = L α α R W 5 W A = 1 h l h 1, 3, 6 L W D 5 = L W D 5 = 1 4, 8 1, 8 4, 8 1, 8 L W D 5 (-,4) = - 0,3334 (L W D 5 (0) = α /h =,0) L W D 5 (0) = 0 L W D 5 (3,6) = 0,5 L W D 5 (,4) = 0,3334 L W D 5 (4,8) = 0 (L W D 5 (4,8) = α /h = 0,666) 3.3. Linia wpływowa w pręcie K 4 : L W K 4 (-,4 1,) L W K 4 (,4 4,8) Y P = 0 Y L = 0 K 4 sinα = - R B K 4 sinα = R A 1 1 Lw RB L W K 4 = = l 4, 8 Lw R A = L W K 4 = = l 4, 8 = sin α sin α 0, 8305 sin α sin α 0, 8305 L W K 4 (-,4) = 0,6009 (L W K 4 (0) = 1/sinα = 1,019) L W K 4 (0) = 0 L W K 4 (,4) = 0,6009 L W K 4 (1,) = - 0,3005 L W K 4 (4,8) = 0 (L W K 4 (4,8) = - 1/sinα = - 1,019) 3.4. Linia wpływowa w pręcie S 4 : Pręt S 4 jest jednym z prętów zerowych rozpatrywanej kratownicy, stąd dla (-,4 4,8) L W S 4 = 0 11

4. Wykresy linii wpływowych dla sił w wybranych prętach kratownicy: 1