plik


ÿþKRATOWNICE definicja konstrukcja skBadajca si z prtów prostych poBczonych przegubowo w wzBach, dla której jedynymi obci|eniami s siBy skupione przyBo|one w wzBach. Umowa: je[li konstrukcja jest kratownic to w wzBach s przeguby, nawet je[li s nie zaznaczone kóBkiem. Rysowanie przegubów jest konieczne je[li kratownica ma prty krzy|ujce si ze sob, w celu odró|nienia punktu skrzy|owania od przegubu. Warunek konieczny i wystarczajcy geometrycznej niezmienno[ci i statycznej wyznaczal- no[ci dla kratownicy o oczkach trójktnych. 2w = p + r gdzie: w  liczba wzBów p  liczba prtów r  liczba reakcji podporowych SIAY PRZEKROJOWE W PRTACH KRATOWNICY M x = ax + b ( ) M 0 = a Å"0 + b = 0 Ò! b = 0 M L = a Å" L + b = 0 Ò! a = 0 ( ) ( ) dM x ( ) Ò! M x a" 0 = a = 0 Ò! Q x a" 0 ( ) ( ) dx N x = constans Ni- j = N ( ) j-i Prt i-j. wzBy i , j UkBady prtowe rozciganie Ni- j > 0 [ciskanie Ni- j < 0 ukBady wzBowe rozciganie Ni- j > 0 [ciskanie Ni- j < 0 UWAGA: ma kratownicy rysujemy siBy odnoszce si do ukBadów wzBowych (umowa) TWIERDZENIA O PRTACH ZEROWYCH a) sBownie: je[li w nieobci|onym wzle schodz si dwa nierównolegBe prty, to obydwa prty s zerowe b) sBownie: je[li w wzle schodz si dwa nierównolegBe prty i wzeB jest obci|ony siB równolegBa do jednego z nich, to drugi prt jest zerowy. c) sBownie: je[li w wzle nieobci|onym schodz si trzy prty, z czego dwa s równolegBe, to trzeci prt jest zerowy. Prty zerowe nie pracuj w statyce, wic zanim przystpimy do rozwizywania kratownicy nale|y te prty usun ( tzn. przerysowa kratownic bez tych prtów). Kolejno[: - szukamy wzBów, w których schodz si dwa prty i stosuje si twierdzenie a). - usuwamy wyszukane prty zerowe, przerysowujemy kratownic i powtarzamy szukanie - je[li nie ma ju| takich wzBów, do których stosuje si twierdzenie a), to szukamy wzBów o trzech prtach z zastosowaniem twierdzenia b) lub c). - usuwamy te prty i ponawiamy poszukiwanie a| do wyczerpania mo|liwo[ci usunicia prtów. Uwaga: o tym czy prt jest zerowy rozstrzyga twierdzenie zastosowane do jednego wzBa i to wystarczy (dla drugiego twierdzenie nie musi si stosowa) PRZYKAADY 1) 2) 1. METODA RÓWNOWA{ENIA WZAÓW Zastosowanie: " dla kratownic, które posiadaj przynajmniej jeden wzeB, w którym zbiegaj si dwa prty " gdy rozwizujemy caB kratownic " do napisania oprogramowania PRZYKAAD Numerujemy wzBy (lub oznaczamy literami) Znajdujemy wzeB w którym zbiegaj si dwa prty, wycinamy z konstrukcji wraz z dziaBajcym na niego obci|eniem i zapisujemy równania równowagi. Równania te, to suma rzutów na dwa ró|ne kierunki na pBaszczyznie. Rys.2a. "Z = 0 Ò! N1-3 22 + 5 = 0 Ò! N1-3 = -5 2 kN 2 X = 0 Ò! N1-2 + N1-3 +10 = 0 Ò! N1-2 = -5 kN " 2 Otrzymane siBy maj ujemny znak (s [ciskajce) std ich zwroty s przeciwne do zaznaczonych na rys.2a. Na koDcowym rysunku bdcym graficzn ilustracj rozwizania zaznaczamy dziaBanie siB na wzeB i zaznaczamy odpowiednie zwroty. Do kolejnych wzBów N1-2, N1-3 traktujemy jako znane i teraz poszukujemy nastpnych wzBów o obliczone siBy tylko dwóch niewiadomych siBach. Wycinamy wzeB 2, gdy| speBnia powy|szy warunek i zapisujemy równania równowagi: "Z = 0 Ò! N2-3 -10 = 0 Ò! N2-3 = 10 kN X = 0 Ò! N2-4 + 5 -10 = 0 Ò! N2-4 = 5 kN " Rys.2b. Podobnie wycinamy wzeB 4 i otrzymujemy: Rys.2c. "Z = 0 Ò! N4-3 22 + 5 = 0 Ò! N4-3 = -5 2 kN X = 0 " Mo|na sprawdzi, |e dla jest speBniony dla powy|szego rozwizania. Rysunek 3 przedstawia graficzny obraz rozwizania. rys.3 i-j Ni- j 1-3 -5 1-2 -5"2 2-3 +10 2-4 +5 3-4 -5"2 Uwaga: na kratownicy zaznaczamy siBy dziaBajce na wzBowe ukBady wBasne !!! Zadanie 6b. Zadaniem jest wyznaczenie siB podBu|nych w prtach kratownicy pokazanej na rys.4 wykorzystujc metod Rittera oraz metod równowa|enia wzBów. rys.4 Pierwszym krokiem jest wybór odpowiedniego rozcicia kratownicy na dwie cz[ci, przecinajcego co najwy|ej trzy prty, których kierunki nie zbiegaj si w jednym punkcie. Pozwoli to na obliczenie siB w tych prtach. W tym celu nale|y napisa równania równowagi wybranej cz[ci. Równania te najkorzystniej zapisa jako równania zerowania momentów wzgldem punktów przecicia kierunków dwóch niewiadomych siB. (w przypadku gdy te siBy s równolegBe zamiast równania momentów zapisujemy warunek zerowania si siB na kierunku prostopadBym do rozwa|anych dwóch niewiadomych siB w prtach. Tak zapisane warunki równowagi pozwalaj uzyska ukBad trzech równaD rozdzielonych ze wzgldu na niewiadome siBy podBu|ne w przecitych prtach. Dla podanej kratownicy dokonujemy przecicia i wyboru rozwa|anej cz[ci jak na rys.5. i zapisujemy nastpujce równania: I M (C) = 0 Ò! 40Å" 3 + r Å" ND-H = 0 Ò!= ND-H = -50 kN " y 3 r = Ò! r = 2.4 m gdzie rami siBy wyznaczyli[my z podobieDstwa trójktów: 5 4 I M (H ) = 0 Ò! 40 Å"3 + 3Å" NC-E - 40 Å" 6 = 0 Ò! NC-E = +40 kN " y I M (D) = 0 Ò! 4 Å" NC-G - 40 Å"3 = 0 Ò! NC-G = +30 kN " y Rys.5. W celu wyznaczenia siBy podBu|nej w prcie G-H oraz prcie H-F dokonujemy wycicia wzBa H. Zapisujemy warunki równowagi wycitego wzBa: X = 0 Ò! NF -H + 50 Å" cos± = 0 Ò! NF -H = -40 kN " "Z = 0 Ò! NG-H - 50 Å" sin± = 0 Ò! NG-H = 30 kN Graficzne przedstawienie rozwizania zadania przedstawiono na rys. 6 Drugi sposób: je[li rami jest kBopotliwe do wyznaczenia to przecinamy kratownic tu| przy wzle nieskoDczenie blisko (ale nigdy w samym wzle). RozkBadamy siB na skBadowe wzdBu| osi x oraz y i wyznaczamy ramiona prostopadBe tzn. na kierunku osi x oraz y dla tych skBadowych ND-H ,x = ND-H Å"cos± = 0.8Å" ND-H ND-H , y = ND-H Å"sin± = 0.6Å" ND-H rx = 4.0 ry = 0 I M (C) = 0 Ò! 40Å"3+ rx Å" ND-H , y + ry Å" ND-H ,x = 0 Ò! ND-H , y = -30 kN " y ND-H , y -30 ND-H = = = -50 0.6 0.6 Kartkówka Uwaga: Je[li przy przeciciu metod Rittera przecina si dwa prty równolegBe to siB w trzecim prcie oblicza si z sumy rzutów na kierunek prostopadBy do kierunku tych prtów ( gdy| prty równolegBe nie maj punktu przecicia) 3 cos± = = 0.894 11.25 "Y = 0 61.875 - 35 - N3-9 Å"0.894 = 0 N3-9 = 30.084 Nietypowe kierunki

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
statyka inż 4
statyka inż 3
statyka inż 2 ekran
statyka inż 7 ekran
statyka inż 0
statyka inż 7
statyka inż 1
statyka inż 1 ekran
statyka inż 2
statyka budowli inz zaj 1
Mechanika Statyka 5 L Murawski
Sprawozdanie nr 3 inz
kn gik inz st 5 3
statyka plynow zadania
dyd inz n01

więcej podobnych podstron