background image

Przykłady do rozwiązania

Przykład   9.2:  Płyta   prostokątna,   Rys.9.8,   przegubowo   podparta,   częściowo 

obciążona.

- 2               - 1

- 2                                 2                 1

- 3                                 3                 4

p

2 , 5 a

2 a

Rys. 9.8  

Przyjęto obciążenie o intensywności p, równomiernie rozłożone jak na rysunku w 

części środkowej. Na Rys. 9.8 pokazano  siatkę różnicową o  

2

/

a

, dla której ze 

względu na symetrię otrzymujemy 4 węzły i układ 4-ch równań, z których napisano 

przykładowo równanie dla węzła 2:

0

)

(

1

2

)

(

8

20

1

2

2

2

4

3

1

1

w

w

w

w

w

w

w

w

 .

Pełny układ równań ma postać;

A

0

0

0

w

w

w

w

12

7

4

12

7

19

16

2

2

8

19

7

8

2

9

10

4

3

2

1

,

gdzie:  

D

pa

A

16

4

 

Rozwiązaniem rownan sa ugięcia węzłów siatki różnicowej:

1

background image

w

1

 = 0.141 A ,   w

2

 = -0.07 A,  w

 3

 = 0.022 A,   w

4

 = 0.261 A .

Przykład   9.3:      Płyta   kwadratowa   o   zróżnicowanych   warunkach   brzegowych, 

częściowo obciążona jak na Rys.9.9

Rys.9.9

Przyjęto obciążenie o intensywności p=10 kN/m

2

, równomiernie rozłożone na 

części środkowej. Przy stałych materiałowych E = 1.5x 10

7

  kN/m

2

  i  

= 0.1, oraz 

grubości płyty h = 0.1 m. 

Sztywność płytowa wynosi:

kNm

Eh

D

6

.

1262

1

.

0

1

12

1

.

0

10

5

.

1

1

12

2

3

7

2

3

 .

Ze  względu  na   symetrię  dla  kroku  

4

/

a

  otrzymujemy   8  węzłów,   w  których 

obliczamy   ugięcia.     Dla   tych   punktów   piszemy   równanie   różnicowe   płyty.   Węzły 

zewnętrzne sąsiadujące z krawędziami zaznaczone na rysunku będą powiązane z 

punktami wewnętrznymi poprzez warunki brzegowe.

Korzystając   z   zależności   krawędź   swobodna   z   warunkami   brzegowymi 

 

 

0

1

,

1

,

k

i

x

k

i

x

m

m

  

2

background image

i , k

i+ 1 , k i + 2 , k

 k

,

1

i

w

2-2

-1





i+1,k

-4(1+2 - )

2

2(2- )

6(2-2 - )

2

-1

-4(3- )

(2- )

-4(1+2 + )

2

2(2- )

(2- )

i+2,k

Naroże swobodne warunek  

0

m

2

R

xy

,

 

 

0

m

m

k

,

1

i

y

1

k

,

i

x

 .

                                                    

1

,

k

i

w

2+2

-3

-2



i+1,k+1

i,k

2+2



                                     

 dzięki czemu ugięcia węzłów 9 – 13 wyrażamy przez ugięcia węzłów wewnętrznych:

,

w

0

1

.

0

w

1

.

0

1

2

w

w

8

4

3

9





,

w

w

1

.

0

2

1

.

0

w

0

1

.

0

1

.

0

2

1

4

w

0

1

.

0

2

2

w

1

.

0

1

.

0

2

2

6

w

1

.

0

3

4

w

w

4

4

8

2

7

4

2

3

2

10

,

w

w

1

.

0

w

1

.

0

1

2

w

w

4

4

8

7

11

3

background image

.

0

1

.

0

2

1

.

0

w

2

1

.

0

1

.

0

2

1

4

w

2

1

.

0

2

2

w

1

.

0

1

.

0

2

2

6

w

1

.

0

3

4

w

w

4

2

3

8

2

7

6

12

4

4

13

w

w

1

.

0

0

1

.

0

1

2

0

w

Powyższe   równania   dołączamy   do   ośmiu   równań   wynikających   z   równań   płyty 

napisanych dla węzłów wewnętrznych w postaci różnicowej. Przykładowo dla węzła 

1 otrzymujemy:

 

 

.

00396

.

0

D

2

p

w

w

w

w

w

0

0

0

2

w

0

w

0

8

w

20

4

1

1

3

1

6

5

2

1

 

W   równaniu   tym   uwzględniono   warunki   brzegowe   krawędzi   utwierdzonej   i 

przegubowo podpartej

Pełny układ równań ma postać:

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

w

w

w

w

w

w

w

w

w

w

w

w

w

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

20

.

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

14

.

13

6

.

11

1

0

52

.

9

6

.

7

0

0

0

0

1

1

0

0

2

.

2

1

0

0

2

.

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

76

.

4

8

.

3

0

0

52

.

13

6

.

11

1

0

0

0

0

0

0

1

1

.

0

0

0

0

2

.

2

1

0

0

0

1

8

8

0

4

20

8

1

0

16

4

0

0

0

0

1

1

0

0

8

20

8

1

4

16

4

0

0

0

0

0

0

0

1

8

20

8

0

4

16

4

0

0

0

0

0

0

0

1

8

19

0

0

4

16

2

0

2

2

1

8

8

2

0

0

22

8

1

0

0

0

0

0

0

1

2

8

2

0

8

22

8

1

0

0

0

0

0

0

0

2

8

2

1

8

22

8

0

0

0

0

0

0

0

0

2

8

0

1

8

21

0

0

0

0

0

0

00396

.

0

00792

.

0

00396

.

0

0

00396

.

0

00792

.

0

00396

.

0

Rozwiązaniem tego układu  są ugięcia węzłów:

4

background image

.

m

000365

.

0

w

,

m

000112

.

0

w

,

m

002322

.

0

w

,

m

000854

.

0

w

,

m

001205

.

0

w

,

m

002986

.

0

w

,

m

003887

.

0

w

,

m

004217

.

0

w

,

m

002655

.

0

w

,

m

001800

.

0

w

,

m

002455

.

0

w

,

m

002737

.

0

w

,

m

001724

.

0

w

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

5