background image

 

 

Politechnika Poznanska 

Wydział Budownictwa, Architektury i In

ż

ynierii 

Ś

rodowiska 

Konstrukcje Budowlane i In

ż

ynierskie, grupa 3 

Projekt z Mechaniki Budowli 
Projekt 1 - Rama przestrzenna

 

Prowadz

ą

cy 

ć

wiczenia i konsultacje:

Dr in

ż

. Przemysław Litewka

Projekt wykonał:

Krystian Paczkowski

 
 

 

1

6kN/m

10kN

5kN

c

c

a

a

b

 

Układ podstawowy 

6kN/m

10kN

5kN

c

c

a

a

b

X2

X1

 

 
Stan X1: 

c

c

a

a

1

1

2

3

4

 

 
 
Stan X2: 

c

c

a

a

1

1

2

3

 

 

 

Zadany przykład: 
 
Dla przedstawionej ramy wyznaczy

ć

 wykresy sił 

wewn

ę

trznych wywołanych zadanym obci

ąż

eniem. 

 
Przyj

ę

to, 

ż

e rama składa si

ę

 z pr

ę

tów stalowych o 

przekroju kołowym (G=0.375E, I

s

=2I). 

 
a=2,5 [m]   b=4 [m]   c=3 [m]      SSN=2 
 

Do oblicze

ń

 poszczególnych współczynników

δ

ik

 korzystam z 

wzoru: 

1

n

j

z

M

ix

M

kx

EI

x

d

=

1

n

j

z

M

iy

M

ky

EI

y

d

=

+

1

n

j

z

M

i

M

k

GI

s

d

=

+

 

       

gdzie I

x

=I

y

=I  ;  GI

s

=0.375E * 2I= 0.75EI 

 
 
Dobór układu podstawowego: 
 
Równania kanoniczne: 
 

δ

11

X

1

δ

12

X

2

+

δ

1P

+

0

:=

 

δ

21

X

1

δ

22

X

2

+

δ

2P

+

0

:=

 

 
Wyznaczenie warto

ś

ci momentów zginaj

ą

cych i skr

ę

caj

ą

cych 

dla stanu X1: 

1

1

4

 

1

1

4

4

2,5

 

1

1

2,5

2,5

2,5

 

 

              Wyznaczenie warto

ś

ci momentów         

              zginaj

ą

cych i skr

ę

caj

ą

cych dla stanu X2: 

                 
Pr

ę

t 4:        Pr

ę

t nr1:       Pr

ę

t nr2:      Pr

ę

t nr3: 

 

4

4

4

1

1

5

5

   

1

1

3

   

1

4

3

1

2.5

      

3

1

1

2.5

3

   

            

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

 

Politechnika Poznanska 

Wydział Budownictwa, Architektury i In

ż

ynierii 

Ś

rodowiska 

Konstrukcje Budowlane i In

ż

ynierskie, grupa 3 

Projekt z Mechaniki Budowli 
Projekt 1 - Rama przestrzenna

 

Prowadz

ą

cy 

ć

wiczenia i konsultacje:

Dr in

ż

. Przemysław Litewka

Projekt wykonał:

Krystian Paczkowski

 
 

 

2

Wykresy dla stanu X1: 
 
Momentów zginaj

ą

cych [m]:   

4

4

2.5

5

 

Momentów skr

ę

caj

ą

cych [m]

4

5

+

+

 

 
 
Wykresy dla stanu X2: 
 
Momentów zginaj

ą

cych [m]

3

3

2.5

2.5

 

 
Momentów skr

ę

caj

ą

cych [m]

3

+

 

 

Stan P: 

5kN

6kN/m

10kN

1

2

3

4

5

6

 

Wyznaczenie warto

ś

ci momentów zginaj

ą

cych i skr

ę

caj

ą

cych 

dla stanu P: 

1

10

25

10

2

5

20

5

3

18

6

18

27

4

18

18

27

6

5

5

20

20

36

36

5

25

37.5

6

36

20

90

36

40

90

37.5

5

90

5

 

 
Wykresy dla stanu P: 
 
Momentów zginaj

ą

cych [kNm]: Momentów skr

ę

caj

ą

cych [kNm]

 

            

 

90

90

90

20

27

25

20

20

-

40

37.5

+

37.5

                 
 
 
 

background image

 

 

Politechnika Poznanska 

Wydział Budownictwa, Architektury i In

ż

ynierii 

Ś

rodowiska 

Konstrukcje Budowlane i In

ż

ynierskie, grupa 3 

Projekt z Mechaniki Budowli 
Projekt 1 - Rama przestrzenna

 

Prowadz

ą

cy 

ć

wiczenia i konsultacje:

Dr in

ż

. Przemysław Litewka

Projekt wykonał:

Krystian Paczkowski

 
 

 

3

Obliczenia współczynników           

 

EJ

δ

11

1

2

4

4

2

3

4

1

2

5

5

2

3

5

+

1

2

4

4

2

3

4

+

1

0.75

5

4

5

4

5

4

+

(

)

+

:=

EJ

δ

11

324.333

:=

EJ

δ

12

1

2

4

4

3

1

0.75

4

2.5

3

(

)

+

:=

EJ

δ

12

64

:=

EJ

δ

22

1

2

3

3

2

3

3

1

2

2.5

2.5

2

3

2.5

+

3

4

3

+

2.5

4

2.5

+

1

0.75

3

2.5

3

(

)

+

:=

EJ

δ

22

105.208

:=

EJ

δ

1P

1

2

20

4

2

3

4



1

2

40

4

1

3

4



+

1

2

25

2.5

2

3

2.5

1

3

5

+



+

1

2

37.5

2.5

2

3

5

1

3

2.5

+



+

1

2

2.5

25

2

3

2.5

+

:=

P

1

0.75

37.5

4

5

20

2.5

4

(

)

EJ

δ

1P

871.56249999999999999

:=

P

EJ

δ

2 P

1

2

20

40

+

(

)

4

3

(

)

90

4

2.5

+

1

2

2.5

90

2

3

2.5



+

1

2

27

3

2

3

3



+

2

3

6

3

2

8

3

1.5

+

1

0.75

20

2.5

3

(

)

+

:=

P

EJ

δ

2P

1708.2500000000000000

:=

P

 

 

Z czego wynika: 

324.333

X

1

64

X

2

+

871.5625

:=

 

64

X

1

105.208

X

2

+

1708.25

:=

 

 
Z czego otrzymujemy: 

X

1

6.69482

:=

X

2

20.3095

:=

 [kN]

 

Korzystaj

ą

c z zasady superpozycji otrzymuj

ę

 wykresy momentów rzeczywistych: 

S

n

S

p

S

1

X

1

+

S

2

X

2

+

:=

 

 
Wykres momentów zginaj

ą

cych:                    Wykres momentów skr

ę

caj

ą

cych: 

 

M[kNm] 

    [kNm] 

20

33.929

20.929

14.149

26.779

27

+

+

-

4.0259

26.779

14.149

8.26295

4.0259

39.226

39.226

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

δ

ik

background image

 

 

Politechnika Poznanska 

Wydział Budownictwa, Architektury i In

ż

ynierii 

Ś

rodowiska 

Konstrukcje Budowlane i In

ż

ynierskie, grupa 3 

Projekt z Mechaniki Budowli 
Projekt 1 - Rama przestrzenna

 

Prowadz

ą

cy 

ć

wiczenia i konsultacje:

Dr in

ż

. Przemysław Litewka

Projekt wykonał:

Krystian Paczkowski

 
 

 

4

 
Sprawdzenie kinematyczne: 
 
Przyjmuje jako układ wirtualny,układ X1,przykładaj

ą

c w miejscu siły X1 sił

ę

 wirtualn

ą

 równ

ą

 1. 

1

δ

1

2

14.149

4

2

3

4

1

2

20.929

4

1

3

4

+

1

2

4.0259

2.5

2

3

5

1

3

2.5

+



+

1

2

8.26295

2.5

2.5

2

3

1

3

5

+



+

:=

1

δ

1

2

2.5

8.26295

2

3

2.5

1

2

26.779

4

2

3

4



+

1

0.75

4.0259

4

5

14.149

2.5

4

+

26.779

2.5

4

(

)

+

 

 

1

δ

1.9666666666666665

10

-2

EJ

:=

 

[m] Wynik jest bliski zeru zatem obliczenia uznaj

ę

 za poprawne. 

 

ą

d procentowy wynosi: 

1

δ

61.06233333333333333

61.042666666666666665

+

:=

 

1.9666666666666665

10

-2

61.06233333333333333

3.221

10

4

×

=

 

 

ą

d jest < 0,1% zatem zakładam, 

ż

e kontrola jest poprawna. 

 
Kontrolne sprawdzenie dla drugiego układu wirtualnego, przyjmuj

ę

 w miejscu siły X2 sił

ę

 

wirtualn

ą

 równ

ą

 1. 

 

1

δ

1

2

3

33.929

2

3

3

2

3

6

3

2

8

3

1.5

+

1

2

2.5

39.226

2

3

2.5

(

)

+

39.226

4

2.5

(

)

+

:=

1

δ

1

2

14.149

20.929

+

(

)

4

3

1

0.75

14.149

2.5

3

(

)

+

 

 

1

δ

1.416666666666667

10

-2

EJ

:=

EJ

 

[m]  Wynik jest bliski zeru, co jest potwierdzeniem poprawno

ś

ci 

oblicze

ń

 
 
Wykres sil Normalnych wyst

ę

puj

ą

cych w ramie:         Wykres sil Tn

ą

cych wyst

ę

puj

ą

cych w ramie: 

 

-

15.6905

                         

2.31

20.31

1.695

15.69

5

6.695

3.305

18

1.695

-

-

-

-

-

-

+

 

N[kN] 

    T[kN]