cwicz mechanika budowli obliczanie ukladow statycznie niewyznaczalnych metoda sil rama

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

1

O

BLICZANIE UKŁADÓW STATYCZNIE NIEWYZNACZALNYCH

METODĄ SIŁ

.


Zadana rama wygląda następująco:


Siły wewnętrzne od obciążenia zewnętrznego. Dobieram układ podstawowy w ten sposób
aby zachować symetrię:


Zapisuję układ równań kanonicznych:

=

+

+

+

=

+

+

+

=

+

+

+

0

0

0

3

3

33

2

32

1

31

2

3

23

2

22

1

21

1

3

13

2

12

1

11

P

P

P

X

X

X

X

X

X

X

X

X

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

=

ds

EI

M

M

k

i

ik

δ

=

ds

EI

M

M

i

P

iP

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

2

Rysuję wykresy momentów od poszczególnych sił jednostkowych:

M

1

M

2

M

3

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

3

M

P

M

S
















background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

4

Korzystając z metody Wereszczegina- Mohra całkowania iloczynu dwóch funkcji (w tym
jednej prostoliniowej) otrzymuje się:

[

]

[

]

0

504

10

48

1

12

3

2

6

12

2

1

1

6

6

6

2

2

1

6

3

2

6

10

2

2

1

2

1

0

3

2

23

2

2

22

1

2

21

=

=

+

=

=

 ⋅

+

+

 ⋅

=

=

=

=

ds

EI

M

M

EI

EI

EI

EI

ds

EI

M

M

ds

EI

M

M

δ

δ

δ

[

]





+

=

=

+

+

+

+

 ⋅

=

=

=

=

+

=

=

42

10

3

4

1

1

3

1

4

3

2

4

6

2

1

4

3

1

1

3

2

1

6

2

1

2

2

1

1

3

2

10

2

2

1

2

1

0

90

10

8

1

3

3

33

2

3

32

1

3

31

EI

EI

EI

ds

EI

M

M

ds

EI

M

M

EI

ds

EI

M

M

δ

δ

δ

[

]





+

=

+

+

+

+

 ⋅

+

 ⋅

=

=

=

=

+

=

+

 ⋅

+

 ⋅

=

=

1668

10

3

232

1

2

5

8

6

4

6

3

2

1

3

1

4

3

2

6

128

2

1

4

3

1

1

3

2

6

56

2

1

2

2

1

1

2

1

8

2

4

10

2

3

2

1

3

2

56

10

2

2

1

2

1

0

3744

10

464

1

6

8

12

4

12

3

2

6

56

12

1

6

2

1

8

2

4

10

2

3

2

6

3

2

56

10

2

2

1

2

1

2

2

3

3

2

2

2

2

1

1

EI

EI

EI

ds

EI

M

M

ds

EI

M

M

EI

EI

EI

ds

EI

M

M

P

P

P

P

P

P


Sprawdzenie globalne delt:





+

=

+

+

+

+

+

+

+

+

=





+

=

 ⋅

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

 ⋅

=

=

∑∑

∑∑

942

10

3

340

1

942

10

3

340

1

12

3

2

6

12

2

1

1

4

3

1

1

3

2

6

1

2

1

1

3

1

4

3

2

6

4

2

1

2

1

13

3

1

16

3

2

16

6

2

1

16

3

1

13

3

2

13

6

2

1

2

1

13

3

2

10

2

13

2

1

1

33

32

31

23

22

21

13

12

11

2

2

EI

EI

EI

EI

EI

EI

ds

EI

M

ds

EI

M

i

k

ik

S

i

k

ik

S

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

5





+

=

+

+

=





+

=

+

 ⋅

+

+

+

+

+

+

+

+

 ⋅

+

 ⋅

=

=

5412

10

3

1624

1

5412

10

3

1624

1

2

1

8

2

4

2

3

2

1

3

2

10

2

56

2

1

1

2

5

8

6

4

6

3

2

1

3

1

4

3

2

6

128

2

1

1

3

2

4

3

1

6

56

2

1

2

1

2

39

8

6

4

6

3

2

13

3

1

16

3

2

6

128

2

1

16

3

1

13

3

2

6

56

2

1

2

1

13

2

1

8

2

4

10

2

3

2

13

3

2

10

2

56

2

1

1

3

2

1

2

2

2

2

EI

EI

EI

EI

EI

EI

ds

EI

M

M

ds

EI

M

M

P

P

P

iP

S

P

iP

S

P


Mając dane wszystkie wielkości podstawiam je do układu równań i rozwiązuje go:

=

+

+

+

=

+

+

+

=

+

+

+

0

0

0

3

3

33

2

32

1

31

2

3

23

2

22

1

21

1

3

13

2

12

1

11

P

P

P

X

X

X

X

X

X

X

X

X

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

]

[

687978

,

27

0

]

[

489344

,

5

0

1668

10

3

232

42

10

3

4

0

90

10

8

0

0

0

504

10

48

0

0

3744

10

464

90

10

8

0

216

10

48

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

kN

X

X

kN

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

=

=

=



=

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+



M

P

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

6

T

P

N

P

Sprawdzenie kinematyczne:

M

P

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

7

M

i

EI

EI

EI

u

ds

EI

M

M

u

i

i

n

i

031

,

0

6

8

6

4

6

3

2

6

6

2

687

,

15

623

,

4

1

4

623

,

4

40

2

1

3

8

2

4

40

3

2

1

2

2

=

+

+

+

=

=


Dobieram odpowiedni przekrój dwuteowy:

43

,

96

5

,

19

1567

2

,

1

2

,

1

2

W

cm

kN

W

kNcm

W

M

dop

σ

Dwuteownik 120:

[

]

cm

h

kNm

EI

cm

W

cm

I

0

,

12

4

,

672

7

,

54

328

2

3

4

=

=

=

=

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

8

Siły wewnętrzne od osiadania podpór

.

Układ podstawowy przyjmuję podobnie jak w poprzednio:

( ) ( )

[

]

0

01

,

0

1

01

,

0

1

1

1

=

=

=

=

i

R

( ) ( )

(

)

[

]

004

,

0

012

,

0

2

01

,

0

1

01

,

0

1

2

2

=

+

=

=

=

i

R

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

9

( )

( )

0

0

1

01

,

0

2

1

01

,

0

2

1

2

3

=





+

=

=

=

i

R

Delty wykorzystuję z obliczonego wcześniej układu podstawowego:

=

+

+

+

=

+

+

+

=

+

+

+

0

0

0

3

3

33

2

32

1

31

2

3

23

2

22

1

21

1

3

13

2

12

1

11

X

X

X

X

X

X

X

X

X

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

(

)

(

)

( )

(

)

(

)

(

)

( )

[ ]

[ ]

[ ]

kN

X

kN

X

kN

X

EI

X

X

X

EI

X

X

X

EI

X

X

X

0

0041

,

0

0

0

0

42

10

3

4

0

90

10

8

0

004

,

0

0

504

10

48

0

0

0

90

10

8

0

216

10

48

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

=

=

=



=

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

M

n

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

10

Sprawdzenie:

[

]

[ ]

[ ]

m

m

V

EI

EI

EI

V

ds

EI

M

M

R

V

K

K

i

n

i

K

01

,

0

01000074

,

0

6

3

2

6

0492

,

0

2

1

1

6

6

0246

,

0

2

1

6

3

2

0246

,

0

40

2

1

1

012

,

0

1

1

=

 ⋅

 ⋅

=

=

+








background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

11

Siły wewnętrzne od wpływu temperatur:

Schemat podstawowy przyjęto jak w poprzednim zadaniu:

[

]

C

t

kNm

EI

C

t

C

t

m

h

C

t

C

t

C

t

C

t

m

g

t

d

0

0

2

0

0

0

0

0

5

0

0

20

"

4

,

672

0

'

10

12

,

0

0

"

10

10

2

,

1

40

'

30

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

α

Delty od temperatur obliczam według wzoru:

+

=

ds

t

N

ds

h

t

M

t

i

t

i

it

0

α

α

M

1

N

1

4397893

,

0

10

12

12

,

0

40

12

6

10

12

12

,

0

40

6

40

2

1

2

6

6

0

=

+

=

+

=

ds

t

N

ds

h

t

M

t

i

t

i

it

α

α

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

12

M

2

N

2

(

)

0

0

0

=

=

=

+

=

t

i

symetria

ds

t

N

ds

h

t

M

t

i

t

i

it

α

α











background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

13

M

3

N

3

[

]

146738

,

0

20

10

2

,

1

6

1

10

12

12

,

0

40

6

2

5

2

10

12

12

,

0

40

1

40

2

1

2

5

6

6

0

=

=

+

=

ds

t

N

ds

h

t

M

t

i

t

i

it

α

α

Układ równań kanonicznych:

=

+

+

+

=

+

+

+

=

+

+

+

0

0

0

3

3

33

2

32

1

31

2

3

23

2

22

1

21

1

3

13

2

12

1

11

t

t

t

X

X

X

X

X

X

X

X

X

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

14

Podstawiamy obliczone delty od wpływu temperatur:

(

)

(

)

(

)

(

)

( )

(

)

(

)

[ ]

[ ]

[ ]

kN

X

kN

X

kN

X

EI

X

X

X

EI

X

X

X

EI

X

X

X

5921

,

0

0

6184

,

0

0

146738

,

0

42

10

3

4

0

90

10

8

0

0

0

504

10

48

0

0

439789

,

0

90

10

8

0

216

10

48

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

=

=

=



=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+


Wykres końcowy od wpływu temperatury:

M

t

T

t

background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

15

T

t

M

i










background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

16

N

i

[ ]

m

V

V

h

t

EI

EI

V

ds

t

N

ds

h

t

M

ds

EI

M

M

V

k

k

t

k

t

i

t

i

i

t

k

000025099

,

0

6

12

6

40

2

1

004

,

0

6

6

2

3024

,

4

0784

,

6

4

,

672

1

4

3024

,

4

40

2

1

2

4

,

672

1

6

12

6

40

2

1

6

6

2

3024

,

4

0784

,

6

2

2

1

4

3024

,

4

40

2

1

2

1

0

0

=





+





+

+





=





+





+

+





=

=

+

+

=

α

α

α

Obliczam zadane przemieszczenie

Korzystam z twierdzenia redukcyjnego. Wykorzystuję końcowy wykres momentów dla
układu statycznie niewyznaczalnego i rysuję wykres momentów od przyłożonej jednostkowej
siły wirtualnej dla schematu zastępczego.


background image

U

KŁADY STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Politechnika Poznańska

Adam Łodygowski ®

17

]

[

0093

,

0

2

3952

,

0

8

2

4

40

3

2

3952

,

0

3

2

63

,

4

40

2

1

1

2

3952

,

0

5808

,

1

8

6

4

6

3

2

3952

,

0

3

2

5808

,

1

3

1

6

63

,

4

2

1

3952

,

0

3

1

5808

,

1

3

2

6

67

,

15

2

1

2

1

2

1116

,

4

9251

,

2

8

6

4

6

3

2

1116

,

4

3

2

9251

,

2

3

1

6

67

,

15

2

1

1116

,

4

3

1

9251

,

2

3

2

6

63

,

4

2

1

2

1

1185

,

0

3

1

9251

,

2

3

2

40

2

1

63

,

4

2

1

9251

,

2

3

1

1185

,

0

3

2

315

,

2

40

2

1

2

1

9251

,

2

8

3

1185

,

0

8

5

8

2

4

3

2

2

1

1185

,

0

3

2

315

,

2

40

2

1

2

1

1185

,

0

8

5

8

2

4

40

3

2

2

1

1

2

2

2

2

2

m

EI

EI

EI

EI

V

ds

EI

M

M

V

k

n

u

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

 ⋅

+

 ⋅

=

=


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
cwicz mechanika budowli obliczanie ukladow statycznie niewyznaczalnych metoda sil krata
cwicz mechanika budowli obliczanie ukladow statycznie niewyznaczalnych metoda sil luk
cwicz mechanika budowli obliczanie ukladow statycznie niewyznaczalnych metoda sil luk
cwicz mechanika budowli obliczanie ukladow statycznie niewyznaczalnych metoda sil krata
Mechanika Budowli obliczanie ukladow statycznie niewyznaczalnych metoda sil (rama przestrzenna)
Obliczanie układów statycznie niewyznaczalnych metoda sił z wykorzystaniem symetrii i antysymetrii
Obliczanie układów statycznie niewyznaczalnych metoda sił z wykorzystaniem symetrii i antysymetrii
Obliczanie układów statycznie niewyznaczalnych metodą sił
wykl mechanika budowli 12 luki statycznie niewyznaczalne
J Ledziński Mechanika budowli cz 2 Statyka prętowych układów statycznie niewyznaczalnych
J Ledziński Mechanika budowli cz 2 Statyka prętowych układów statycznie niewyznaczalnych
cwicz mechanika budowli metoda przemieszczen rama ugiecie
cwicz mechanika budowli przemieszczen metoda pracy wirtualnej

więcej podobnych podstron