plik


ÿþv.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 70 METODA PRZEMIESZCZEC  cz[ druga Zad. 6.1 Wyznaczy siBy wewntrzne powstaBe na skutek wmontowania prta A-1 dBu|szego o "l = 3 [cm] . Przyj EI = 1400 [kNm2 ] Rys. 6.1.1. StopieD geometrycznej niewyznaczalno[ci ukBadu ng = 1(Õ) Schemat geometrycznie wyznaczalny: Rys. 6.1.2. Momenty wyj[ciowe: 3Å" EI 3Å"1400 0 M1B = - Å" "l = - Å"0,03 = -14 [kNm] 32 32 Momenty przywzBowe w ukBadzie geometrycznie wyznaczalnym powstaBe na skutek wymuszonego kta obrotu Õ = 1: Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 71 Rys. 6.1.3. Sumaryczne momenty przywzBowe: 4 2 M1A = EIÕ, M1B = -14 + EIÕ, M = EIÕ A1 3 3 Równanie równowagi : £M1 = M1A + M1B = 0 7 6 Std: -14 + EIÕ = 0 Ò! Õ = 3 EI Warto[ci momentów przywzBowych: 4 2 M1A = Å" 6 = 8 [kNm], M1B = -14 + 6 = -8 [kNm], M = Å"6 = 4 [kNm] A1 3 3 Wykresy: Rys. 6.1.4. Rys. 6.1.5. Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 72 Zad. 6.2 Dany jest ukBad ramowy przedstawiony na rysunku 6.2.1. Wyznaczy siBy wewntrzne powstaBe na skutek równomiernego ogrzania jednego z elementów o wielko[ t0 wzgldem temperatury monta|u. 1 EI = 10000 [kNm2 ], ±t = 10-5 îø o ùø ïø úø ðø C ûø Rys. 6.2.1. StopieD geometrycznej niewyznaczalno[ci ukBadu : ng = 1(Õ) Swobodne wydBu|enie termiczne elementu 1-B: "lt = ±t Å"t0 Å"l = 10-5 Å" 20Å"3 = 6Å"10-4 [m] Schemat geometrycznie wyznaczalny: Rys. 6.2.2. Momenty wyj[ciowe: 3Å" EI 3Å"10000 0 M1A = - Å" "lt = - Å"6 Å"10-4 = -2 [kNm] 32 32 6E Å" 2I 6 Å" 20000 0 0 M1C = MC1 = Å" "lt = Å"6 Å"10-4 = 4,5 [kNm] 16 42 Momenty przywzBowe: Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 73 3EI M1A = -2 + Õ = -2 + EIÕ 3 3E Å" 2I M1B = Õ = 2EIÕ 3 4E Å" 2I M1C = 4,5 + Õ = 4,5 + 2EIÕ 4 2E Å" 2I MC1 = 4,5 + Õ = 4,5 + EIÕ 4 Równanie równowagi : £M1 = M1A + M1B + M1C = 0 1 Std: 2,5 + 5EIÕ = 0 Ò! Õ = - 2EI Warto[ci momentów przywzBowych: M1A = -2 - 0,5 = -2,5 [kNm] M1B = -1[kNm] M1C = 4,5 -1 = 3,5 [kNm] MC1 = 4,5 - 0,5 = 4 [kNm] Rozwizanie: Rys. 6.2.3. Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 74 Zad.4.3 Dany jest ukBad ramowy przedstawiony na rysunku 6.3.1.Sporzdzi wykresy siB wewntrznych N, T, M. Rys.6.3.1. UkBad jest jednokrotnie geometrycznie niewyznaczalny. ng = 1(Õ) Poniewa| jedynym obci|eniem jest moment skupiony przyBo|ony w wzle, wyj[ciowe momenty przywzBowe s zerowe. WpByw wymuszonego kta obrotu Õ = 1: Rys. 6.3.2. Momenty przywzBowe pochodzce od kata obrotu Õ = 1: 1 M1A = EIÕ M1B = 3EIÕ M1C = EIÕ MC1 = EIÕ 2 Równanie równowagi wycitego wzBa 1  suma momentów przywzBowych oraz skupionego momentu wzBowego jest równa zeru: Rys. 6.3.3. Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 75 £M1 = -M1A - M1B - M1C + M = 0 lub M1A + M1B + M1C = M Std: 7 5EIÕ - 35 = 0 Õ = EI Inna interpretacja: dodatkowy element 1-3 obci|ony momentem skupionym M ,w elemencie tym powstaje moment wyj[ciowy M13 = -M Rys. 6.3.4 Warto[ci momentów przywzBowych: M1A = 7 [kNm] M1B = 21[kNm] M1C = 7[kNm] MC1 = 3,5 [kNm] Rozwizanie: Rys. 6.3.5 Obliczenie siB normalnych w elementach A - 1 i 1 - C: Przyjmujemy |e siBa N1A jest rozcigajca, za[ siBa N1C [ciskajca. Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 76 Rys. 6.3.7 Równanie równowagi: " Py = 0 Ò! N1A + N1C = 7 (1) N1A Å"3 N1C Å" 4 Warunek zgodno[ci przemieszczeD: "l1A = "l1C Ò! = 3N1A = 4N1C (2) EA EA Z równaD (1) i (2) mamy: N1A = 4 kN [ ] N1C = 3 [kN] Dodatkowo N1B = 2,625 - 2,333 = 0, 2917 [kN] Rys. 6.3.8. Zad. 6.4 Dany jest ukBad ramowy przedstawiony na rysunku 6.4.1. Sporzdzi wykresy siB wewntrznych. Przyj EI=const. Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 77 Rys. 6.4.1. UkBad jest dwukrotnie geometrycznie niewyznaczalny, przesuwny. ng = 2(Õ,") Schemat geometrycznie wyznaczalny z obci|eniem zewntrznym: Rys. 6.4.2. Momenty wyj[ciowe: 3Å" 42 0 M = - = -4 [kNm] A1 12 0 M1A = 4 [kNm] W obliczeniach poni|ej przyjmujemy EI=1. Momenty zginajce w ukBadzie geometrycznie wyznaczalnym wywoBane jednostkowymi wymuszeniami Õ = 1 i " = 1 Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 78 Rys. 6.4.3. W obliczeniach przyjmujemy EI = 1. Sumaryczne momenty przywzBowe: 3 M = -4 + 0,5Õ - " A1 8 3 M1A = 4 +Õ - " 8 M1B = Õ Równania równowagi : (1) suma momentów w wzle 1 3 £M1 = M1A + M1B = 0 Ò! 2Õ - " + 4 = 0 Ò! 16Õ - 3" = -32 (1) 8 (2) Równowaga siB w wycitym elemencie 1 - B Rys. 6.4.4. PrzywzBowe siBy tnce: M + M1A 3 3 A1 T1A = + T10 , T10 = 6; T1A = Õ - " + 6 A A 4 8 16 Równanie równowagi 3 3 £Px = 0 Ò! T1A + 2 = 0 Ò! Õ - " + 8 = 0 Ò! 6Õ - 3" = -128 (2) 8 16 Równanie (2) mo|na otrzyma inna drog - tworzc ukBad przegubowy (mechanizm) i zadajc w nim przemieszczenie wirtualne "=1 Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 79 Rys. 8.4.5. Równanie równowagi wycitego elementu 1  B: = 0 Ò! T1A Å"1+ 2Å"1 = 0 (T1A - od strony wzBa) "Px M1A + M A1 Po podstawieniu T1A = + 6 otrzymujemy równanie (2) 4 1 Do tego samego rezultatu mo|na doj[ wprowadzajc wielko[ kta obrotu prta A-1: ¨ = i A-1 4 zapisujc równanie pracy wirtualnej: 1 ¨ Å"(M1A + M ) + 2Å"1+ 3Å" Å"1Å" 4 = 0 Ò! (2) A-1 A1 2 Z ukBadu równaD (1) i (2) dostajemy Ò! Õ = 9,6 " = 61,8667 Warto[ci momentów przywzBowych: M = -4 + 4,8 - 23, 2 = -22, 4 [kNm] A1 M1A = 4 + 9,6 - 23, 2 = -9,6 [kNm] M1B = -9,6 [kNm] Rozwizanie: Rys. 6.4.6. Wykresy siB wewntrznych: Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 80 Rys. 6.4.7 Zad. 6.5 Dany jest ukBad ramowy przedstawiony na rysunku 6.5.1. Sporzdzi wykresy siB wewntrznych. Rys. 6.5.1. UkBad jest trzykrotnie geometrycznie niewyznaczalny, przesuwny. n = 3(Õ ,Õ , ") g 1 2 Rys. 6.5.2. Momenty wyj[ciowe: 12 Å" 4 0 M = - = -6 [kNm] A1 8 0 M1A = 6 [kNm] Momenty przywzBowe w ukBadzie geometrycznie wyznaczalnym wywoBane wymuszeniami: Õ1 = 1, Õ2 = 1, " = 1 : Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 81 Rys. 6.5.4. Sumaryczne momenty przywzBowe: M = -6 + 0, 4Õ1 - 0,3" A1 M1A = 6 + 0,8Õ1 - 0,3" M12 = 2Õ1 +Õ2 + 0,75" M21 = Õ1 + 2Õ2 + 0,75" 3 M2B = 0,75Õ2 - " 16 Równania równowagi : (1) £M1 = M1A + M12 = 0 Ò! 2,8Õ1 + Õ2 + 0, 45" = -6 (1) 9 (2) £M2 = M21 + M2B = M = 24 Ò! Õ1 + 2,75Õ2 + " = 24 (2) 16 (3) Równanie sumy rzutów w wycitym elemencie 1  2 na kierunku przesuwu  by je otrzyma, tworzymy ukBad przegubowy i zadajemy przemieszczenie wirtualne " = 1 Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 82 Rys. 6.5.5. PrzywzBowe siBy tnce: M1A + M A1 T1A = + 4,8 = 0, 24Õ1 - 0,12" + 4,8 5 M12 + M21 T12 = = Õ1 +Õ2 + 0,5" 3 M2B 3 3 T2B = = Õ2 - " 4 16 64 5 3 Równanie pracy wirtualnej: T1A Å" -T12 Å" + T2B Å"1 = 0 4 4 W równaniu tym zwrot siB przyjmujemy od strony wzBów, w przypadku braku obci|enia wzBowego mo|na podstawi siBy T od strony elementów) Po podstawieniu otrzymujemy: 9 183 0, 45Õ1 + Õ2 + " = 6 (3) 16 320 Inny wariant: obliczamy kty obrotu poszczególnych prtów ukBadu przegubowego (mechanizmu) . Rys. 6.5.6 Równanie pracy wirtualnej: Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 83 1 1 1 (M + M1A) - (M21 + M12 ) + M2B +12 Å"0,5 = 0 A1 4 4 4 1 (M + M1A - M21 - M12 + M2B ) + 6 = 0 A1 4 9 183 0, 45Õ1 + Õ2 + " = 6 (3) 16 320 Po rozwizaniu ukBadu równaD (1), (2), (3) otrzymujemy: Õ1 = -6,64506, Õ2 = 9,92489, " = 5,95861 Momenty przywzBowe: M = -10, 4456 [kNm] A1 M1A = -1,1036 [kNm] M12 = 1,1036 [kNm] M21 = 17,6736 [kNm] M2B = 6,3264 [kNm] Rozwizanie: Rys. 6.5.7 SiBy normalne w elementach 2  B i 1  2 uzyskujemy z równowagi wzBa 2: = 0 Ò! N2B = -6, 25907kN "Py = 0 Ò! N12 = 1,58161kN "Px SiB normaln N1A uzyskujemy z równowagi wzBa 1 = 0 Ò! -0,6N1A + 0,8Å" 2, 49016 +1,58161 = 0 "Px N1A = 5,9562kN Rys.6.5.8. Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy v.2009 Zadania z Mechaniki Budowli M.K. Jasina, M. Skowronek 84 sprawdzenie: = 0 "Py NA1 Z równowagi wzBa 3 otrzymujemy siB normaln : NA1 = N1A + 7, 2 = 13,1562kN Rys. 6.5.9. Wykresy siB wewntrznych: Rys. 6.5.10. Rys. 6.5.11. Je[li zauwa|ysz bBdy, masz uwagi, uwa|asz, |e w rozwizaniach warto co[ doda czy uzupeBni, podziel si swoimi spostrze|eniami piszc na adres e-mail: jasina@pg.gda.pl, z góry dzikujemy. Autorzy

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
MB Cwiczenia Met przemieszczen cz 1
MB Cwiczenia Przemieszczenia w ukladach statycznie wyznaczalnych cz 1
MB Cwiczenia Przemieszczenia w ukladach stytycznie wyznaczalnych cz 2
Trening siłowy ćwiczenia na plecy cz 3
Plyometria w ćwiczeniach z wykorzystaniem skrzyni cz 1
Trening siłowy ćwiczenia na uda cz 4

więcej podobnych podstron