background image

Ugięcie płyty prostokątnej 

 

Wyznaczyć ugięcie betonowej płyty prostokątnej (na 2-óch brzegach swobodnie podparta, 

na pozostałych 2-óch dowolne warunki brzegowe) w przekroju: 

=

2

,

x

L

x

y

w

 

( )

[ ]

kPa

I

q

y

x

q

=

=

5

,

1

,

 

 

Warunki brzegowe: 
 



=

=

=

0

0

,

y

y

y

V

M

L

y

x

 

=

=

=

0

0

0

,

y

w

y

x

ϕ

 

 

( )

[ ]

kPa

I

q

y

x

q

=

=

2

,

 

 

Warunki brzegowe: 
 

=

=

±

=

0

0

2

,

y

y

M

w

L

y

x

 

 

( )

[ ]

kPa

I

q

y

x

q

=

=

1

,

 

 

Warunki brzegowe: 
 

=

=

±

=

0

0

2

,

y

y

w

L

y

x

ϕ

 

 

( )

[ ]

kPa

I

q

y

x

q

=

=

5

,

2

,

 

 

Warunki brzegowe: 
 

=

=

=

0

0

0

,

y

w

y

x

ϕ

 

=

=

=

0

0

,

y

y

M

w

L

y

x

 

5

4

m

x

s

m

L

D

q

w

α

=

 

(

)

2

3

1

12

ν

=

h

E

D

 

N

m

a

m

m

=

,

π

α

 

background image

 

x

w

y

δ

δ

ϕ

=

 

 

(

)





+

=

2

3

3

3

2

x

y

w

y

w

D

V

y

δ

δ

δ

ν

δ

δ

 

 





+

=

2

2

2

2

x

w

y

w

D

M

y

δ

δ

ν

δ

δ

 

 
 

background image

 
PRZYKŁAD A. 
 

 

Warunki brzegowe dla 

const.

y

=

 



=

=

=

0

0

,

y

y

y

V

M

L

y

x

 

 

=

=

=

0

0

0

,

y

w

y

x

ϕ

 

 

 

Płyta niesymetryczna – potrzebne równania: 

( )

( )

( )

( )

( )

[

]

( )

=

+

+

+

+

=

1

sin

,

m

m

s

m

m

m

m

m

m

m

m

m

x

w

y

ych

D

y

ch

C

y

ysh

B

y

sh

A

y

x

w

α

α

α

α

α

 

( )

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

{

} ( )

=

+

+

+

+

+

=

1

sin

,

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

y

x

y

ysh

D

y

sh

C

y

ych

B

y

ch

A

y

ch

D

y

sh

B

y

x

α

α

α

α

α

α

α

α

ϕ

 

( )

(

)

(

)

[

]

{

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

}

( )

x

y

ych

D

y

ch

C

y

ysh

B

y

sh

A

y

ch

D

y

sh

B

w

D

y

x

M

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

s

m

m

yy

α

α

α

α

α

α

α

ν

α

α

να

sin

1

2

,

1

+

+

+

+

+

+

+

=

=

 

( )

( )

( )

[

]

( )

=

+

=

1

2

sin

2

,

m

m

m

m

m

m

m

y

x

y

ch

D

y

sh

B

D

y

x

Q

α

α

α

α

 

 

 

Uwzględniamy warunki brzegowe w powyższych równaniach: 

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

[

]

(

)

(

)

[

]

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

(

)

(

)

=

+

=

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

0

0

1

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

y

m

m

y

m

m

y

m

y

m

y

m

m

y

m

y

m

y

m

m

m

y

m

m

y

m

m

s

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

s

m

m

m

m

m

m

m

m

m

L

ch

D

L

sh

B

L

ch

L

D

L

ch

C

L

sh

L

B

L

sh

A

L

ch

D

L

sh

B

w

sh

D

sh

C

ch

B

ch

A

ch

D

sh

B

w

ch

D

ch

C

sh

B

sh

A

α

α

α

α

α

α

α

ν

α

α

να

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

 

 

Otrzymujemy: 

( )

(

)

( )
( )

(

)

(

)

[

]

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

( )

(

)

(

)



=

=

+

+

+

+

+

+

=

=

y

m

y

m

m

m

y

m

y

m

y

m

m

y

m

y

m

y

m

m

m

y

m

m

y

m

m

s

m

m

m

m

m

s

m

m

m

L

sh

L

ch

D

B

L

ch

L

D

L

ch

C

L

sh

L

B

L

sh

A

L

ch

D

L

sh

B

w

D

A

w

ch

C

α

α

α

α

α

α

α

ν

α

α

να

α

α

4

0

1

2

3

1

2

0

1

 
 
Podstawiamy (1), (2), (4) do (3) i wyznaczamy w ten sposób stałe: 

m

m

m

m

D

C

B

A

,

,

,

Podstawiając stałe do równania 

( )

x

y

,

 wyznaczyć linię ugięcia w przekroju: 

=

2

,

x

L

x

y

w

 

background image

PRZYKŁAD B. 
 

 

Warunki brzegowe dla 

const.

y

=

 

=

=

±

=

0

0

2

,

y

y

M

w

L

y

x

 

 

 

Płyta symetryczna – potrzebne równania: 

( )

( )

( )

[

]

( )

=

+

+

=

1

sin

,

m

m

s

m

m

m

m

m

x

w

y

ch

C

y

ysh

B

y

x

w

α

α

α

 

( )

(

) (

)

(

)

(

)

[

]

{

}

( )

=

+

+

+

=

1

sin

1

2

,

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

s

m

m

yy

x

y

ch

C

y

ysh

B

y

sh

B

w

D

y

x

M

α

α

α

α

α

ν

α

να

 

 

 

Uwzględniamy warunki brzegowe w powyższych równaniach: 

( )

( )

(

)

(

)

=





+





+





+

=

+





+





0

2

1

2

2

1

2

2

2

0

2

2

2

1

y

m

m

m

y

m

y

m

m

y

m

m

s

m

m

s

m

y

m

m

y

m

y

m

L

ch

C

L

sh

L

B

L

sh

B

w

w

L

ch

C

L

sh

L

B

α

α

ν

α

α

ν

α

να

α

α

 

 

Wyznaczając z równania (1) 





+





=

2

2

2

C

m

y

m

s

m

y

m

y

m

L

ch

w

L

sh

L

B

α

α

 i podstawiając do równania (2) 

otrzymamy wartości 

m

m

C

,

B

. Następnie podstawiając stałe do równania 

( )

x

y

,

 wyznaczyć 

linię ugięcia w przekroju: 

=

2

,

x

L

x

y

w

 

background image

PRZYKŁAD C. 
 

 

Warunki brzegowe dla 

const.

y

=

 

=

=

±

=

0

0

2

,

y

y

M

w

L

y

x

 

 

 

Płyta symetryczna – potrzebne równania: 

( )

(

)

(

)

[

]

( )

=

+

+

=

1

sin

,

m

m

s

m

m

m

m

m

x

w

y

ch

C

y

ysh

B

y

x

w

α

α

α

 

( )

( )

( )

( )

[

]

{

} ( )

=

+

+

=

1

sin

,

m

m

m

m

m

m

m

m

m

y

x

y

sh

C

y

ych

B

y

sh

B

y

x

α

α

α

α

α

ϕ

 

 

 

Uwzględniamy warunki brzegowe w powyższych równaniach: 

( )

( )

=





+





+





=

+





+





0

2

2

2

2

2

0

2

2

2

1

y

m

m

m

y

m

y

m

m

y

m

m

s

m

y

m

m

y

m

y

m

L

sh

C

L

ch

L

B

L

sh

B

w

L

ch

C

L

sh

L

B

α

α

α

α

α

α

α

 

 

Wyznaczając z równania (2) 

m

y

m

m

y

m

y

m

y

m

B

L

sh

L

ch

L

L

sh









+





=

2

2

2

2

C

m

α

α

α

α

α

 i podstawiając do 

równania (1) otrzymamy wartości 

m

m

C

,

B

. Następnie podstawiając stałe do równania 

( )

x

y

,

 

wyznaczyć linię ugięcia w przekroju: 

=

2

,

x

L

x

y

w

 

background image

  
PRZYKŁAD D. 
 

 

Warunki brzegowe dla 

const.

y

=

 

=

=

=

0

0

0

,

y

w

y

x

ϕ

 

=

=

=

0

0

,

y

y

M

w

L

y

x

 

 

 

Płyta niesymetryczna – potrzebne równania: 

( )

( )

( )

( )

( )

[

]

( )

=

+

+

+

+

=

1

sin

,

m

m

s

m

m

m

m

m

m

m

m

m

x

w

y

ych

D

y

ch

C

y

ysh

B

y

sh

A

y

x

w

α

α

α

α

α

 

( )

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

{

} ( )

=

+

+

+

+

+

=

1

sin

,

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

y

x

y

ysh

D

y

sh

C

y

ych

B

y

ch

A

y

ch

D

y

sh

B

y

x

α

α

α

α

α

α

α

α

ϕ

 

( )

(

)

(

)

[

]

{

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

}

( )

x

y

ych

D

y

ch

C

y

ysh

B

y

sh

A

y

ch

D

y

sh

B

w

D

y

x

M

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

s

m

m

yy

α

α

α

α

α

α

α

ν

α

α

να

sin

1

2

,

1

+

+

+

+

+

+

+

=

=

 

 

 

Uwzględniamy warunki brzegowe w powyższych równaniach: 

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

[

]

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

=

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

0

1

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

y

m

y

m

y

m

m

y

m

y

m

y

m

m

m

y

m

m

y

m

m

s

m

m

s

m

y

m

y

m

y

m

m

y

m

y

m

y

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

s

m

m

m

m

m

m

m

m

m

L

ch

L

D

L

ch

C

L

sh

L

B

L

sh

A

L

ch

D

L

sh

B

w

w

L

ch

L

D

L

ch

C

L

sh

L

B

L

sh

A

sh

D

sh

C

ch

B

ch

A

ch

D

sh

B

w

ych

D

ch

C

sh

B

sh

A

α

α

α

α

α

ν

α

α

να

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

 

 

Otrzymujemy: 

( )

(

)

( )
( )

(

)

(

)

(

)

(

)

( )

(

)

(

)

[

]

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

=

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

=

0

1

2

4

0

3

1

2

0

1

y

m

y

m

y

m

m

y

m

y

m

y

m

m

m

y

m

m

y

m

m

s

m

m

s

m

y

m

y

m

y

m

m

y

m

y

m

y

m

m

m

m

m

s

m

m

m

L

ch

L

D

L

ch

C

L

sh

L

B

L

sh

A

L

ch

D

L

sh

B

w

w

L

ch

L

D

L

ch

C

L

sh

L

B

L

sh

A

D

A

w

ch

C

α

α

α

α

α

ν

α

α

να

α

α

α

α

α

α

 
 
Uwzględniając (1), (2) w równaniach (3), (4) otrzymujemy układ 2-óch równań (z 2 
niewiadomymi) i wyznaczamy w ten sposób stałe: 

m

m

m

m

D

C

B

A

,

,

,

Podstawiając stałe do równania 

( )

x

y

,

 wyznaczyć linię ugięcia w przekroju: 

=

2

,

x

L

x

y

w