ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΟΥ ΔΙΚΤΥΩΜΑΤΟΣ ΦΟΡΕΑ. 3δ=3*6=18>ξ+σ=5+12=17. Άρα το αντίστιχο δικτύωμα είναι μια φορά κινητό.



Σχετικά έγγραφα
Α.Π.Θ.- ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ- ΣΤΑΤΙΚΗ ΙΙΙ - 19 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2008

ΑΣΚΗΣΗ 14. Για το πλαίσιο του σχήματος με τεθλασμένο ζύγωμα ζητείται να μορφωθούν τα διαγράμματα M, Q, για τη δεδομένη φόρτιση.

ΘΕΜΑ 1 ΔΕΔΟΜΕΝΑ: Δίνονται: = cm ΕΠΙΛΥΣΗ: Ερώτημα α. k = 6000kN m. Μέθοδος των Δυνάμεων:

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΔΟΜΟΣΤΑΤΙΚΗΣ

ΑΣΚΗΣΗ 6. Διαλέγουμε ως υπερστατικά μεγέθη τις κατακόρυφες αντιδράσεις στις τρεις αριστερές στηρίξεις.

ΜΑΘΗΜΑ: ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2005 ΘΕΜΑ 1

Μέθοδος Επικόμβιων Μετατοπίσεων

Μέθοδος των Δυνάμεων

Κεφάλαιο 1 Πάγιοι ατενείς φορείς υπό εξωτερικά φορτία και καταναγκασμούς

ΑΣΚΗΣΗ 8. Για το φορέα του σχήματος να μορφωθούν τα διαγράμματα M, Q, N για ομοιόμορφο φορτίο και θερμοκρασιακή φόρτιση.

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής

Σημειώσεις του μαθήματος Μητρωϊκή Στατική

Εισαγωγικές Έννοιες (Επανάληψη): Δ02-2. Ισοστατικότητα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2016

Μάθημα: Στατική ΙΙ 9 Φεβρουαρίου 2011 Διδάσκων: Τριαντ. Κόκκινος, Ph.D. Διάρκεια εξέτασης 2:15 ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

ΑΣΚΗΣΗ 17 ΔΕΔΟΜΕΝΑ: Δίνονται: = cm ΕΠΙΛΥΣΗ: Ερώτημα α. k = 6000kN m. Μέθοδος των Δυνάμεων:

ΘΕΜΑ 1. Στο φορέα του σχήματος ζητούνται να χαραχθούν τα διαγράμματα M, Q, N. (3 μονάδες)

ΕΠΙΛΥΣΗ ΥΠΕΡΣΤΑΤΙΚΩΝ ΦΟΡΕΩΝ Μέθοδος Cross. Διδάσκων: Γιάννης Χουλιάρας

Κεφάλαιο 2 Κινητοί ατενείς φορείς με ή χωρίς ελαστικές στηρίξεις/πακτώσεις

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ.. 1. Σύνοψη των βημάτων επίλυσης φορέων με τη ΜΜ.. xiv. 2. Συμβάσεις προσήμων...

ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΕΙΣ ΜΕΘΟΔΟΣ ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΩΝ ΚΟΜΒΩΝ

Ανυψωτικές και Μεταφορικές Μηχανές Εισαγωγή. Εργαστήριο 1 ο

Άσκηση 1 η ίνονται οι δύο παρακάτω φορείς, µε αριθµηµένους τους ενεργούς βαθµούς ελευθερίας τους:

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2015

Μέθοδοι των Μετακινήσεων

Μάθημα: Στατική ΙΙ 3 Ιουλίου 2012 Διδάσκων: Τριαντ. Κόκκινος, Ph.D. ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. 1. ΟΙ ΓΡΑΜΜΙΚΟΙ ΦΟΡΕΙΣ Εισαγωγή Συστήματα συντεταγμένων. 7

ΑΣΚΗΣΗ 6 - ΔΙΚΤΥΩΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι ΕΠΙΠΕ ΟΙ ΙΚΤΥΩΤΟΙ ΙΣΟΣΤΑΤΙΚΟΙ ΦΟΡΕΙΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΜΟΡΦΩΣΗ ΙΚΤΥΩΜΑΤΩΝ

8. ΔΙΚΤΥΩΜΑΤΑ. 8.1 Ορισμοί:

sin ϕ = cos ϕ = tan ϕ =

ΕΠΙΛΥΣΗ ΥΠΕΡΣΤΑΤΙΚΩΝ ΦΟΡΕΩΝ Μέθοδος Castigliano Ελαστική γραμμή. Διδάσκων: Γιάννης Χουλιάρας

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΑΤΙΚΗΣ ΙΙ. Δοκοί, Πλαίσια, Δικτυώματα, Γραμμές Επιρροής και Υπερστατικοί Φορείς

ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

Κεφάλαιο 3 Κινητοί ατενείς φορείς με απολύτως στερεά τμήματα

Μέθοδος των Δυνάμεων (συνέχεια)

ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ. ΘΕΜΑ 1 ο (35%) Να επιλυθεί ο υπερστατικός φορέας του σχήματος χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των παραμορφώσεων.

Μέθοδος των Δυνάμεων (συνέχεια)

Μάθημα: Στατική ΙΙ 6 Οκτωβρίου 2011 Διδάσκων: Τριαντ. Κόκκινος, Ph.D. Διάρκεια εξέτασης 2:15 ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Μάθημα: Στατική ΙΙ 30 Ιουνίου 2011 Διδάσκων: Τριαντ. Κόκκινος, Ph.D. Διάρκεια εξέτασης 2:15 ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

ΙΣΟΣΤΑΤΙΚΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΜΕ ΣΥΝΔΕΣΜΟΥΣ Υπολογισμός αντιδράσεων και κατασκευή Μ,Ν, Q Γραμμές επιρροής. Διδάσκων: Γιάννης Χουλιάρας

Τ.Ε.Ι. ΑΘΗΝΩΝ - ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ ΙΙ

2. Επίλυση Δικτυωμάτων με τις Μεθόδους Ευκαμψίας (ή Δυνάμεων)

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2017

Π. Ασβεστάς Γ. Λούντος Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016

ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΟΛΟΣΩΜΑ ΙΣΟΣΤΑΤΙΚΑ ΠΛΑΙΣΙΑ Υπολογισμός αντιδράσεων και κατασκευή Μ,Ν, Q. Διδάσκων: Γιάννης Χουλιάρας

Κεφάλαιο 5 Φορείς με στοιχεία πεπερασμένης δυστένειας

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΤΑΤΙΚΗΣ ΙΙI

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2015

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Κεφάλαιο 4 Συγκριτική επίλυση φορέων με και χωρίς ατένεια

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Κεφάλαιο 3 Υπολογισμός παραμορφωσιακών μεγεθών

ΕΠΙΠΕ Α ΙΚΤΥΩΜΑΤΑ. ομική Μηχανική Ι. Ε.Ι. Σαπουντζάκης Καθηγητής ΕΜΠ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

Στατική ε ίλυση ε ί εδων ισοστατικών φορέων ΣΦΕΛΙΟΥΡΑΣ ΙΠΠΟΚΡΑΤΗΣ ΧΡΗΣΤΟΥ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ

Ενεργειακές Μέθοδοι Υπολογισμού Μετακινήσεων (συνέχεια)

Διδάσκων: Μ. Γ. Σφακιανάκης ΤΜΗΜΑ ΠΟΛ/ΚΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ Εξέταση : , 12:00-15:00 ΤΟΜΕΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

ΑΣΚΗΣΗ 2 - ΔΙΚΤΥΩΤH KATAΣΚΕΥΗ

ΠΠΜ 221: Ανάλυση Κατασκευών με Μητρώα

Μηχανική Ι - Στατική

ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΕΙΣ ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΜΗΤΡΩΩΝ ΣΤΙΒΑΡΟΤΗΤΑΣ

ΛΥΣΕΙΣ άλυτων ΑΣΚΗΣΕΩΝ στην Αντοχή των Υλικών

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

2.1 Παραμορφώσεις ανομοιόμορφων ράβδων

Γενικευμένα Mονοβάθμια Συστήματα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ιαλέξεις Τρίτη, 2, Τετάρτη, 3, Παρασκευή 5 komodromos@ucy.ac.cy Πέτρος Κωµοδρόµος

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Ενεργειακές Μέθοδοι Υπολογισμού Μετακινήσεων

2. Επίλυση Δικτυωμάτων με τις Μεθόδους Ευκαμψίας (ή Δυνάμεων)

Σιδηρές Κατασκευές Ι. Άσκηση 7: Δικτύωμα πεζογέφυρας (εφελκυσμός, κάμψη και διάτμηση κάτω πέλματος) Δρ. Χάρης Γαντές, Καθηγητής ΕΜΠ

ιαλέξεις Παρασκευή 8 Οκτωβρίου,, Πέτρος Κωµοδρόµος Στατική Ανάλυση των Κατασκευών Ι 1

ΑΣΚΗΣΗ 9 - ΧΩΡΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ

1. Ανασκόπηση Μεθόδων Ευκαμψίας (δυνάμεων)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής

ιάλεξη 7 η, 8 η και 9 η

ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 15

Μάθημα: Τεχνική Μηχανική

Κεφάλαιο 10 Προσδιορισμός των βαθμών ελευθερίας

ιαλέξεις Μέθοδοι των δυνάµεων Πέτρος Κωµοδρόµος Στατική Ανάλυση των Κατασκευών Ι 1

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Έλεγχος της κινηματικής ευστάθειας (στερεότητας) σύνθετων γραμμικών φορέων με τη μέθοδο της εναλλαγής (δεσμικών) ράβδων

Μάθημα: Στατική και Δυναμική των Κατασκευών

Καρακίτσιος Παναγιώτης Θέμα Ι Στατική ΙΙΙ users.ntua.gr/pkarak. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Ακαδημαϊκό έτος Σχολή Πολιτικών Μηχανικών

Μέθοδοι Ανάλυσης Απλών Δοκών & Πλαισίων (2)

Ε.Μ.Π. - ΦΟΛΗ ΠΟΛΙΣΙΚΨΝ ΜΗΦΑΝΙΚΨΝ - ΣΑΣΙΚΗ ΙΙ -17/02/2012

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ 4-Φορείς και Φορτία. Φ. Καραντώνη, Δρ. Πολ. Μηχανικός Επίκουρος καθηγήτρια

Σιδηρές Κατασκευές Ι. Άσκηση 6: Διαστασιολόγηση τεγίδας στεγάστρου. Δρ. Χάρης Γαντές, Καθηγητής ΕΜΠ. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών

Μέθοδος των Δυνάμεων (συνέχεια)

2. Μέθοδοι δυσκαμψίας (μετακινήσεων) για επίλυση δικτυωμάτων

Transcript:

1 Α.Π.Θ.- ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ - ΣΤΑΤΙΚΗ ΙΙΙ - ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2009 ΘΕΜΑ 1o Για τον φορέα του σχήματος, να υπολογιστούν και σχεδιαστούν τα πλήρη διαγράμματα Μ όλων των στοιχείων του φορέα, λόγω ταυτόχρονης δράσης των q, P και t 5-6. Eπιπλέον να γίνουν ένας ισορροπιακός έλεγχος κατά x και το σκαρίφημα της ελαστικής γραμμής. Δίδονται: ΕΑ GA q=30kn/m, P=50kN, t 5-6=30 0 C, a t=10-5 / 0 C, L=3,0m ΕΙ=10 5 knm 2 σε όλο το φορέα Λύση: ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΟΥ ΔΙΚΤΥΩΜΑΤΟΣ ΦΟΡΕΑ Κατασκευάζω το αντίστοιχο δικτύωμα του φορέα μου και ελέγχω αν είναι κινητό ή όχι. αριθμός δίσκων δ=6 αριθμός εσωτερικών αντιδράσεων σ=12 αριθμός εξωτερικών αντιδράσεων ξ=5 ΕΛΕΓΧΟΣ: 3δ=3*6=18>ξ+σ=5+12=17. Άρα το αντίστιχο δικτύωμα είναι μια φορά κινητό. ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΦΟΡΕΑ tanφ= 3 3 φ=45ο (βλέπε αντίστοιχο δικτύωμα του φορέα) tanθ= 3 3 θ=45ο (βλέπε αντίστοιχο δικτύωμα του φορέα) l 36= l 65= 3 2 + 3 2 = 18 Επειδή ο αρχικός φορέας μου έχει καταναγκασμό(t) και το αντίστοιχο δικτύωμα του είναι κινητό η επίλυση του φορέα θα γίνει σε δύο βήματα:

2 1ο ΒΗΜΑ: Παγιώνω τον μεταφορικό βαθμό ελευθερίας του φορέα μου και κάνω στατική επίλυση μόνο για εξωτερικό αίτιο τον καταναγκασμό. Σκοπός μας είναι να βρούμε την δύναμη της παγίωσης. Έτσι ο προς επίλυση φορέας φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Εφόσον έχω παγιώσει τον μεταφορικό βαθμό ελευθερίας το αντίστοιχο δικτύωμα του φορέα μου από κινητό μετατρέπεται σε πάγιο. Έτσι ο μοναδικός άγνωστος για την επίλυση του διπλανού φορέα είναι η στροφή του στερεού κόμβου 6, δηλαδή η φ 6. ΕΥΡΕΣΗ ΑΡΧΙΚΩΝ ΡΟΠΩΝ ΜΕΛΩΝ ΦΟΡΕΑ Το μόνο εξωτερικό αίτιο είναι η ομοιόμορφη αύξηση της θερμοκρασίας που υφίσταται το μέλος 5-6. Για να βρω τις αρχικές ροπές λόγω του προαναφερόμενου αιτίου παίρνω το αντίστοιχο δικτύωμα του φορέα και κατασκευάζω την παραμορφωμένη κατάσταση λόγω της t 5-6. Δl t,(56)=α tlt=10-5 18*30 Δl t,(56)=127,28*10-5 m Με βάση την παραμορφωμένη κατάσταση γίνεται εύκολα κατανοητό ότι αρχικές ροπές στον παγιωμένο φορέα δημιουργούνται μόνο στο τμήμα 6-3. Έτσι θα έχουμε: Μ ο 63 = 3ΕΙ 127,28 10 5 l 2 δ=3 105 Μ ο ( 18) 2 63 =21,213kNm 1 ΕΥΡΕΣΗ ΤΕΛΙΚΩΝ ΡΟΠΩΝ ΜΕΛΩΝ ΦΟΡΕΑ Μ t 65 = 2ΕΙ (1,5φ l 6) Μt 65 = 3ΕΙ 65 φ6 Μ 65 t 18 =0,7071ΕΙφ 6 2 Μ t 63 = 2ΕΙ (1,5φ l 6)+ o Μ 1 t 63 Μ 63 = 3ΕΙ φ6+21,213 Μ 63 t =0,7071ΕΙφ 6+21,213 3 63 18

3 Οι υπόλοιπες ροπές δηλαδή: Μ t t 13,Μ 25 είναι μηδέν ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΚΟΜΒΟΥ 6 ΣΜ=0 Μ 63 ΕΙφ 6=-15 4 t +Μ t 65 =0 2,3 0,7071ΕΙφ 6+21,213+0,7071ΕΙφ 6=0 ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ (ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΩΝ) Η 2 4 Μ t 65 =0,7071(-15) Μ t 65 =-10,607kNm Η 3 4 Μ t 63 =0,7071(-15)+21,213 Μ t 63 =10,607kNm ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ ( ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΙΝΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ) Μ t 65 =-10,607kNm Μ t 63 =-10,607kNm ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΠΩΝ [knm]

4 ΕΥΡΕΣΗ ΤΕΜΝΟΥΣΩΝ Q 63=Q 36= 10,607 0 =-2,50kN 18 Q 65=Q 56= 0 ( 10,607) =2,50kN 18 ΙΣΟΡΡΟΠΙΕΣ ΚΟΜΒΩΝ Kόμβος 6 ΣF x=0 Ν 63cos45-Ν 65cos45+2,5sin45-2,5sin45=0 Ν 63=Ν 65 5 ΣF y=0 Ν 63sin45+Ν 65sin45+2,5*2cos45=0 Ν 63+Ν 65+5=0 6 Η 6 5 2Ν 65+5=0 Ν 65=-2,50kN=N 56 7 Η 6 5 Ν 63=-2,50kN Ν 36 8 Kόμβος 3 ΣF x=0 Ν 34=2,50*2*0,7071 Ν 34=3,5355kN Δεν απατείται να βρω το Ν 31 γι'αυτό και δεν παίρνω την εξίσωση ΣF y=0 για τον κόμβο 3. Επίσης Ν 43=Ν 45=Ν 54=Ν 34=3,5355kN Kόμβος 5 ΣF x=0 (5x)+3,5355-2*2,50*0,7071=0 (5x)=0

5 2ο ΒΗΜΑ: Επιλύω τον αρχικό φορέα μου με την διαφορά ότι αντί για την ομοιόμορφη αύξηση της θερμοκρασίας στο ζύγωμα 5-6 βάζω στον φορέα μου την τιμή της αντίδρασης που βρήκα στην 1ο ΒΗΜΑ. Τα εξωτερικά φορτία μένουν ως έχουν. Δηλαδή ο προ επίλυση φορέας θα είναι ο αρχικός χωρίς τον καταναγκασμό του οποίου στην θέση του μπαίνει η αντίδραση της κύλισης που παγίωσε τον μεταφορικό βαθμό ελευθερίας. Οι άγνωστοι μου είναι η στροφή στον στερεό κόμβο 6(φ 6) και η οριζόντια μετακίνηση δ του ζυγώματος 345. ΕΥΡΕΣΗ ΑΡΧΙΚΩΝ ΡΟΠΩΝ Μ ο 65 =- 90cos45 18 ( 18)2 Μ 8 65 ο =-33,75kNm 9 ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΟ ΔΙΚΤΥΩΜΑ y 13=y 25= δ 3,60 10 y 34=y 45=y 63=y 56=0 11 ΕΥΡΕΣΗ ΤΕΛΙΚΩΝ ΡΟΠΩΝ ΜΕΛΩΝ ΦΟΡΕΑ p 2EI Μ 13= (1,5φ 10 p 2EI l 1-1,5y 13) Μ 13 13 = (0-1,5 δ )=-0,2315EIδ 12 3,6 3,60 Μ p 25 = 2EI (1,5φ l 2-1,5y 25) 10 Μ p 25 25 = 2EI (0-1,5 δ )=-0,2315EIδ 13 3,6 3,60 Μ p 65 = 2EI (1,5φ l 6-1,5y 65)+Μο 65 65 9,11 p Μ 65 = 2EI 18 (1,5φ6-0)-33,75=0,7071EIφ6-33,75 14

6 p 2EI Μ 63= (1,5φ 11 p 2EI l 6-1,5y 63) Μ 63 63 = 18 (1,5φ6-0)=0,7071EIφ6 15 ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΚΟΜΒΟΥ 6 ΣΜ=0 Μ p 63 +Μ p 65 =0 0,7071EIφ 6+0,7071EIφ 6-33,75=0 EIφ 6=23,865 16 ΑΡΧΗ ΤΩΝ ΔΥΝΑΤΩΝ ΕΡΓΩΝ p p ΣW=0 Μ 10,12,13 13y13+Μ 25y25+ΣΡ iδ ι=0 2(-0,2315ΕΙδ δ )+50δ=0 3,60-0,1286ΕΙδ+50=0 ΕΙδ=388,77 17 ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ (ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΩΝ) Η 12 17 p p Μ 13=-0,2315*388,77 Μ13=-90kNm Η 13 17 Μ p 25 =-0,2315*388,77 Μ p 25 =-90kNm Η 14 16 Μ p 65 =0,7071*23,865-33,75 Μ p 65 =-16,875kNm Η 15 16 p p Μ 63=0,7071*23,865 Μ63=16,875kNm ΟΛΙΚΕΣ ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ (ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΜΕΘΟΔΟ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΩΝ) Μ 13 =Μ t p 13 +Μ 13=0+(-90)=-90kNm Μ 25 =Μ t p 25 +Μ 25=0+(-90)=-90kNm Μ 65 =Μ t p 65 +Μ 65=-10,607-16,875=-27,482kNm Μ 63 =Μ t 63 +Μ p 65 =10,607+16,875=27,482kNm

7 ΟΛΙΚΕΣ ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ (ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΙΝΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ) Μ 13 =-90kNm Μ 65 =-27,482kNm Μ 25 =90kNm Μ 63 =-27,482kNm a) ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΠΩΝ(Μ) f 1 = 15 ( 18)2 8 = 33,75 b) ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΤΑ x Πρέπει καταρχάς να βρω τις τέμνουσες στις θέσεις 1 και 2. Q 13= 0 ( 90) 3,60 =25kN Q 25= 90 0 3,60 =25kN ΕΛΕΓΧΟΣ : ΣF x=0 25*2-50=0 0=0 ικανοποιείται.

8 c) ΣΚΑΡΙΦΗΜΑ ΕΛΑΣΤΙΚΗΣ ΓΡΑΜΜΗΣ

9 ΣΤΑΤΙΚΗ ΙΙΙ-ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2009-ΠΟΛΙΤΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ-Α.Π.Θ. ΘΕΜΑ 2o Για τον φορέα του σχήματος, να υπολογιστούν και σχεδιαστούν τα πλήρη διαγράμματα Μ όλων των στοιχείων του φορέα, λόγω ταυτόχρονης δράσης των q, P και w. Eπιπλέον να γίνει ένας ισορροπιακός έλεγχος όλων των ροπών των δυνάμεων ως προς το σημείο 3. Δίδονται: ΕΑ GA (εκτός της ράβδου ΕΑ 3-7=200000kN) q=20kn/m, P=40kN, w 2=2cm, L=3m ΕΙ=10 5 knm 2 σε όλο το φορέα Λύση: ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΟΥ ΔΙΚΤΥΩΜΑΤΟΣ ΦΟΡΕΑ Κατασκευάζω το αντίστοιχο δικτύωμα του φορέα μου και ελέγχω αν είναι κινητό ή όχι. αριθμός δίσκων δ=6 αριθμός εσωτερικών αντιδράσεων σ=12 αριθμός εξωτερικών αντιδράσεων ξ=5 Η ράβδος (7,3) δεν λαμβάνεται υπόψη αφού έχει πεπερασμένο ΕΑ. ΕΛΕΓΧΟΣ: 3δ=3*6=18>ξ+σ=5+12=17. Άρα το αντίστοιχο δικτύωμα είναι μια φορά κινητό. ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΦΟΡΕΑ tanφ= 3,6 1,5 φ=67,38ο l 73= 1,5 2 + 3,6 2 =3,9m

10 Επειδή ο αρχικός φορέας μου έχει καταναγκασμό (w) και το αντίστοιχο δικτύωμα του είναι κινητό η επίλυση του φορέα θα γίνει σε δύο βήματα: 1ο ΒΗΜΑ: Παγιώνω τον μεταφορικό βαθμό ελευθερίας του φορέα μου και κάνω στατική επίλυση μόνο για εξωτερικό αίτιο τον καταναγκασμό. Σκοπός μας είναι να βρούμε την δύναμη της παγίωσης. Έτσι ο προς επίλυση φορέας φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Εφόσον έχω παγιώσει τον μεταφορικό βαθμό ελευθερίας το αντίστοιχο δικτύωμα του φορέα μου από κινητό μετατρέπεται σε πάγιο. Έτσι ο μοναδικός άγνωστος για την επίλυση του διπλανού φορέα είναι η στροφή του στερεού κόμβου 6, δηλαδή η φ 6. ΕΥΡΕΣΗ ΑΡΧΙΚΩΝ ΡΟΠΩΝ ΜΕΛΩΝ ΦΟΡΕΑ Το μόνο εξωτερικό αίτιο είναι η υποχώρηση στήριξης στην θέση 2. Για να βρω τις αρχικές ροπές λόγω του προαναφερόμενου αιτίου παίρνω το αντίστοιχο δικτύωμα του φορέα και κατασκευάζω την παραμορφωμένη κατάσταση λόγω του w. Με βάση την παραμορφωμένη κατάσταση γίνεται εύκολα κατανοητό ότι αρχικές ροπές στον παγιωμένο φορέα δημιουργούνται μόνο στο τμήμα 6-5. Έτσι θα έχουμε: Μ ο 65 = 3ΕΙ 3 105 l2 δ= ο 0,02 Μ 3,0 2 65 =-666,67kNm 1

11 ΕΥΡΕΣΗ ΤΕΛΙΚΩΝ ΡΟΠΩΝ ΜΕΛΩΝ ΦΟΡΕΑ Μ w 65 = 3ΕΙ 3 φ6-666,671 Μ w 65 = EIφ 6-666,67 2 Μ w 64 = 3ΕΙ 3 φ6 Μ 64 w =EIφ 6 3 0ι υπόλοιπες ροπές δηλαδη οι Μ w w 13, Μ 24 είναι μηδέν. ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΚΟΜΒΟΥ 6 ΣΜ=0 Μ w 65 +Μ w 64 =0 EIφ 6-666,67+EIφ 6=0 EIφ 6=333,33 4 ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ (ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΩΝ) Μ w 65 = 333,33-666,67=-333,33kNm Μ w 64 =333,33kNm ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ ( ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΙΝΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ) Μ w 65 =333,333kNm Μ w 64 =333,333kNm ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΠΩΝ

12 ΕΥΡΕΣΗ ΤΕΜΝΟΥΣΩΝ Q 46=Q 64= 0 333,33 =-111,11kN 3 ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΚΟΜΒΟΥ 4 ΣF x=0 (4x)=111,11kN 2ο ΒΗΜΑ: Επιλύω τον αρχικό φορέα μου με την διαφορά ότι αντί για την υποχώρηση στήριξης στην θέση 2 βάζω στον φορέα μου την τιμή της αντίδρασης που βρήκα στην 1ο ΒΗΜΑ. Τα εξωτερικά φορτία μένουν ως έχουν. Δηλαδή ο προ επίλυση φορέας θα είναι ο αρχικός χωρίς τον καταναγκασμό του οποίου στην θέση του μπαίνει η αντίδραση της κύλισης που παγίωσε τον μεταφορικό βαθμό ελευθερίας. Οι άγνωστοι μου είναι η στροφή στον στερεό κόμβο 6(φ 6) και η οριζόντια μετακίνηση δ του ζυγώματος 34. ΕΥΡΕΣΗ ΑΡΧΙΚΩΝ ΡΟΠΩΝ Μ ο 65 = 20 3,02 Μ ο 8 65 =22,5kNm 5 ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΟ ΔΙΚΤΥΩΜΑ y 13=y 24= δ 3,60 =0,2778δ 6 y 53=y 64= δ 3,0 =-0,333δ 7 y 56=y 34=0 8

13 ΕΥΡΕΣΗ ΤΕΛΙΚΩΝ ΡΟΠΩΝ ΜΕΛΩΝ ΦΟΡΕΑ Μ p 13 = 2EI 3,6 (1,5φ1-1,5y13)6 Μ p 13 = 2EI (-1,5*0,2778δ) Μ13=-0,2315EIδ 9 3,6 p 2EI Μ 24= 3,6 (1,5φ2-1,5y24)6 p 2EI Μ 24 = (-1,5*0,2778δ) Μ24=-0,2315EIδ 10 3,6 Μ p 65 = 2EI 3,0 (1,5φ6-1,5y56)+22,55,8 Μ p 65 =ΕΙφ 6+22,5 11 Μ p 64 = 2EI (1,5φ6-1,5y64) Μ p 7 3,0 64=ΕΙφ 6-ΕΙy 64 p Μ64 =ΕΙφ 6+0,333EIδ 12 ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΚΟΜΒΟΥ 6 ΣΜ=0 11,12 Μ p 65 +Μ p 64 =0 ΕΙφ 6+22,5+ ΕΙφ 6+0,333ΕΙδ=0 2ΕΙφ 6+0,333ΕΙδ=-22,5 13 ΑΡΧΗ ΤΩΝ ΔΥΝΑΤΩΝ ΕΡΓΩΝ p p p p Μ 6,7,8,9,10,12 13y13+Μ 24y24+Μ 64y64+Μ 65y65+R 1δ 1+F ελατδ ελατ=0 (-0,2315ΕΙδ*0,2778δ)+ +(-0,2315ΕΙδ*0,2778δ)+(ΕΙφ 6+0,333ΕΙδ)(-0,333δ)+0-(111,11-40)δ-(Κ ελατ δ ελατ)δ ελατ=0 14 Κ ελατ= ΕΑ l =200.000 =51.282,05kN/m 15 3,9 δ ελατ=δσυνφ 16 φ=67,38 0 17 Η 14 15,16,17-0,2397ΕΙδ-0,333ΕΙφ 6-71,111-7.586,18δ=0 18 Λύνοντας το σύστημα των εξισώσεων 13, 18θα έχουμε : ΕΙφ 6=31,886 δ=-2,5908*10-3 19 ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ (ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΩΝ) Η 9 19 p Μ 13=-0,2315*10 5*(-2,5908*10 3 )=59,977 knm Η 10 19 Μ p 24 =-0,2315*10 5 *(-2,5908*10 3 )=59,977 knm Η 11 19 Μ p 65 =31,886+22,5=54,386kNm

14 Η 12 19 p Μ 64=31,886+0,333*10 5(-2,5908*10-3 )=-54,386 knm ΟΛΙΚΕΣ ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ (ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΜΕΘΟΔΟ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΩΝ) Μ 13 =Μ w 13 +Μ p 13 =0+59,977=59,977 knm Μ 24 =Μ w 24 +Μ p 24 =0+59,977=59,977 knm Μ 65 =Μ w 65 +Μ p 65 =-333,33+54,386=-278,944 knm Μ 64 =Μ w 64 +Μ p 64 =333,33+(-54,386)=+278,944 knm ΟΛΙΚΕΣ ΤΕΛΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ (ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΜΕ ΙΝΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ) Μ 13 =59,977 knm Μ 24 =-59,977 knm Μ 65 =+278,944 knm Μ 64 =+278,944 knm a) ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΠΩΝ(Μ)

15 b) ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΣΗΜΕΙΟ 3 Πρέπει καταρχάς να βρω τις τέμνουσες και τις αξονικές στις θέσεις 1 και 2, καθώς και την αντίδραση της κύλισης στην θέση 5. 0 59,977 Q 13=Q 31 =-16,66kN 3,60 Q 24= 59,977 0 =-16,66kN=Q 42 3,60 Q 65= 278,944 0 20 3,0 =62,98kN 3,0 2,0 Q 64=Q 46= 0 278,944 =-92,98kN 3,0 ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΚΟΜΒΟΥ 6 ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΚΟΜΒΟΥ 5 ΣF x=0 N 65-40-92,98=0 N 65=132,98kN=N 56 ΣF x=0 (5x)=132,98kN ΣF y=0 N 64=62,98kN=N 46 ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΚΟΜΒΟΥ 4 ΣF y=0 N 42-62,98+30=0 N 42=32,98kN=N 24

16 ΕΛΕΓΧΟΣ: ΣΜ (3)=0 60*1,5*2-132,98*3+40*3+2*59,977-2*16,66*3,6+32,98*3=0 0=0 ικανοποιείται.