ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

Σχετικά έγγραφα
ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

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

ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

ΘΕΜΑ 1 ο (6.00 μον.) ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ. Μάθημα : Ανάλυση Γραμμικών Φορέων με Μητρώα ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ

ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

ΑΣΚΗΣΗ 6 - ΔΙΚΤΥΩΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

ΑΣΚΗΣΗ 1 - ΔΙΚΤΥΩΤH KATAΣΚΕΥΗ

ΑΣΚΗΣΗ 2 - ΔΙΚΤΥΩΤH KATAΣΚΕΥΗ

ΠΠΜ 221: Ανάλυση Κατασκευών με Μητρώα

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

ΑΣΚΗΣΗ 9 - ΧΩΡΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ

Σημειώσεις του μαθήματος Μητρωϊκή Στατική

Μέθοδος των Δυνάμεων

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

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΕΙΣ ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΜΗΤΡΩΩΝ ΣΤΙΒΑΡΟΤΗΤΑΣ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

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

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

1. Ανασκόπηση Μεθόδων Ευκαμψίας (δυνάμεων)

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΛΥΣΕΙΣ άλυτων ΑΣΚΗΣΕΩΝ στην Αντοχή των Υλικών

ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις προηγούμενων εξετάσεων ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

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

ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΔΟΜΟΣΤΑΤΙΚΗΣ

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

ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΕΙΣ ΜΕΘΟΔΟΣ ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΩΝ ΚΟΜΒΩΝ

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

ΠΠΜ 221: Ανάλυση Κατασκευών με Μητρώα. ΠΠΜ 221: Ανάλυση Κατασκευών με Μητρώα. Ανάπτυξη Προγράμματος Ανάλυσης Επίπεδων Δικτυωμάτων

ΠΠΜ 221: Ανάλυση Κατασκευών με Μητρώα. 2 η Πρόοδος. 9:00-10:10 μ.μ. (70 λεπτά) Πέμπτη, 30 Μαρτίου, 2017

2. Μέθοδοι δυσκαμψίας (μετακινήσεων) για επίλυση δικτυωμάτων

ΜΑΘΗΜΑ: ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ

5. Μέθοδοι δυσκαμψίας (μετακινήσεων) για την ανάλυση πλαισιακών κατασκευών

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

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

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

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

2.1 Παραμορφώσεις ανομοιόμορφων ράβδων

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

Μέθοδος των Δυνάμεων (συνέχεια)

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

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

Μέθοδος των Δυνάμεων (συνέχεια)

8. Μέθοδοι δυσκαμψίας (μετακινήσεων) για την ανάλυση πλαισιακών κατασκευών

ΠΠΜ 221: Ανάλυση Κατασκευών με Μητρώα

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

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2005 ΘΕΜΑ 1

4. Επίλυση Δοκών και Πλαισίων με τις

Μηχανική Ι - Στατική

Μέθοδοι των Μετακινήσεων

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2016

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

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

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

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

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

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 15

Ενεργειακές Μέθοδοι Υπολογισμού Μετακινήσεων (συνέχεια)

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

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

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018

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

ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΑΝΤΟΧΗ ΠΛΟΙΟΥ 5 ου ΕΞΑΜΗΝΟΥ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2016 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ 07 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2016

Βιομηχανικός χώρος διαστάσεων σε κάτοψη 24mx48m, περιβάλλεται από υποστυλώματα πλευράς 0.5m

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2015

Ανάλυση Ισοστατικών ικτυωµάτων

6. Κάμψη. Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2017

Γενικευμένα Mονοβάθμια Συστήματα

Κεφάλαιο 10 Προσδιορισμός των βαθμών ελευθερίας

Π A N E Π I Σ T H M I O Θ E Σ Σ A Λ I A Σ TMHMA MHXANOΛOΓΩN MHXANIKΩN

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

ιάλεξη 7 η, 8 η και 9 η

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ A. 1 Εισαγωγή στην Ανάλυση των Κατασκευών 3

ΕΠΙΛΥΣΗ ΥΠΕΡΣΤΑΤΙΚΩΝ ΦΟΡΕΩΝ Μέθοδος Cross. Διδάσκων: Γιάννης Χουλιάρας

Κεφάλαιο 3 Κινητοί ατενείς φορείς με απολύτως στερεά τμήματα

Κεφάλαιο 4 Συγκριτική επίλυση φορέων με και χωρίς ατένεια

Περίληψη μαθήματος Ι

Μέθοδος Επικόμβιων Μετατοπίσεων

sin ϕ = cos ϕ = tan ϕ =

Ενεργειακές Μέθοδοι Υπολογισμού Μετακινήσεων

Ενότητα: Υπολογισμός διατμητικών τάσεων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ. Οι γραμμικοί φορείς. 1.1 Εισαγωγή 1.2 Συστήματα συντεταγμένων

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 17.

ΠΠΜ 220: Στατική Ανάλυση Κατασκευών Ι

Στοιχεία Μηχανών. Εαρινό εξάμηνο 2017 Διδάσκουσα: Σωτηρία Δ. Χουλιαρά

Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος ΠΠΜ 501: Προχωρημένη Ανάλυση Κατασκευών με Η/Υ. Ενδιάμεση Πρόοδος. 6:00-8:00 μ. μ.

Κεφάλαιο 1 Πάγιοι ατενείς φορείς υπό εξωτερικά φορτία και καταναγκασμούς

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

ΠΠΜ 221: Ανάλυση Κατασκευών με Μητρώα

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ ΔΙΑΤΟΜΗΣ

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

ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

8ο Φοιτητικό Συνέδριο «Επισκευές Κατασκευών 2002», Μάρτιος 2002

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Πολυβάθμια Συστήματα. Ε.Ι. Σαπουντζάκης. Καθηγητής ΕΜΠ. Δυναμική Ανάλυση Ραβδωτών Φορέων

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Μάθημα : Ανάλυση Γραμμικών Φορέων με Μητρώα ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ Διδάσκων: Μ. Γ. Σφακιανάκης ΤΜΗΜΑ ΠΟΛ/ΚΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ Εξέταση : --, :-: ΤΟΜΕΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΕΠΩΝΥΜΟ :......... ΟΝΟΜΑ :...... ΑΡ. ΜΗΤΡ :....... ΕΤΟΣ :... ΒΑΘΜΟΣ: ΠΡΟΣΟΧΗ: Το φύλλο των θεμάτων καθώς και όλες οι κόλλες που χρησιμοποιήσατε (συμπεριλαμβανομένων και των πρόχειρων σελίδων) θα παραδίδονται. Η εξέταση είναι με κλειστά βιβλία. Δέσμευση: Ολες οι ασκήσεις να επιλυθούν με τη μέθοδο της άμεσης δυσκαμψίας. Τυπολόγιο: Τα απαραίτητα μητρώα για την επίλυση όλων των ασκήσεων καθώς και οι αντιδράσεις αμφίπακτης δοκού δίνονται στην επόμενη σελίδα. ΘΕΜΑ ο ( μον.) Δίνεται το παρακάτω επίπεδο δικτύωμα, φορτιζόμενο με τις δυνάμεις που φαίνονται σε αυτό. Ισχύουν τα μέτρα και οι φορές των δυνάμεων του σχήματος. Ολες οι ράβδοι είναι τετραγωνικής διατομής διάστασης cm. Το μέτρο ελαστικότητας του υλικού των ράβδων του δικτυώματος είναι ίσο με Ε Ga. Ζητούνται: (α). μον.: Ο υπολογισμός των τιμών των αγνώστων μετακινήσεων. (β). μον.: Ο υπολογισμός των αξονικών δυνάμεων των ράβδων. (γ). μον.: Ο υπολογισμός των τιμών των αντιδράσεων. ΘΕΜΑ ο ( μον.) Η παρακάτω συνεχής δοκός δύο ανοιγμάτων (μονοπροέχουσα) φέρει ως μοναδική φόρτιση το ομοιόμορφο φορτίο q με τη φορά που φαίνεται στο σχήμα. Ζητούνται: (α) μον.: Ο υπολογισμός των τιμών των αγνώστων μετακινήσεων. (β) μον.: Ο υπολογισμός των τιμών των αντιδράσεων. (γ) μον.: Ο σχεδιασμός των διαγραμμάτων των εσωτερικών εντατικών μεγεθών. (δ) μον.: Ποια είναι η ανώτατη επιτρεπόμενη τιμή του ομοιόμορφου φορτίου q προκειμένου η κατακόρυφη μετακίνηση του ελεύθερου άκρου της δοκού να μην υπερβαίνει δοθείσα τιμή Δεπιτρ.;

Μητρώο δυσκαμψίας στοιχείου τύπου δοκού Απόλυτο σύστημα συντεταγμένων ΧΥ +Y + j + y m +θ i s sinθ c cosθ +Χ AE EI AE EI EI AE EI AE EI EI c + s cs s c s cs s + AE EI AE EI EI AE EI AE EI EI cs s + c c cs s + c c EI EI EI EI EI EI s c s c AE EI AE EI EI AE EI AE EI EI c + s cs s c s cs s + AE EI AE EI EI AE EI AE EI EI cs s + c c cs s c c + EI EI EI EI EI EI s c s c Αντιδράσεις αμφίπακτης δοκού Καλή σας Επιτυχία!

ΘΕΜΑ ο ΛΥΣΗ (α) ερώτημα Καθ όσον πρόκειται για δικτύωμα, από το δοθέν μητρώο Κ διαγράφονται οι η και η γραμμές και στήλες (στροφικοί βαθμοί ελευθερίας) και τίθεται ΕΙ. Ετσι προκύπτει η ακόλουθη γενική μορφή του μητρώου Κ για δικτύωμα σε απόλυτο σύστημα συντεταγμένων ΧΥ, όπου οι εναπομείναντες ενεργοί βαθμοί ελευθερίας (,,, ) έχουν επαναριθμηθεί ως (,,, ). m AE cs s cs s c cs c cs cs s cs s c cs c cs () Σε τοπικό σύστημα συντεταγμένων m y m, το αντίστοιχο μητρώο m προκύπτει από αυτό της σχέσης () θέτοντας θ ο, οπότε c και s. Οι η και η γραμμές και στήλες μηδενίζονται, οπότε κατόπιν διαγραφής τους προκύπτει η ακόλουθη γενική μορφή του μητρώου δικτυώματος m στο τοπικό σύστημα συντεταγμένων, όπου οι εναπομείναντες ενεργοί βαθμοί ελευθερίας (, ) έχουν επαναριθμηθεί ως (, ). m AE () Στις παραπάνω σχέσεις και σχήματα, με κόκκινο και μπλέ χρώμα συμβολίζονται οι ενεργοί βαθμοί ελευθερίας σε απόλυτο και τοπικό σύστημα συντεταγμένων, αντίστοιχα. Η επίλυση γίνεται στο απόλυτο σύστημα συντεταγμένων ΧΥ. (α) (β) Για τις ράβδους, και είναι:

o tan ϑ ϑ. c. & s., +. m ϑ. c. & s.,. m o ϑ. ϑ c. & s.,. m o () Επίσης για όλες τις ράβδους είναι A.. m, οπότε AE. N Από την εφαρμογή των () στην () προκύπτουν τα μητρώα Κ, Κ και Κ ως: 7........,.... 7..... 7 7 7 Υπολογισμός αγνώστων μετακινήσεων Uf Για τη χρήση της γενικευμένης σχέσης U + U + απαιτείται μόνο το μητρώο ff καθ όσον τα μητρώα Us και, ff f ff f fs s f f είναι μηδενικά. Το ff θα προκύψει ως σύνθεση των,ff,,ff και,ff της (). Αρα: 7 7. + +.. +..7 και: 7 7 ff, ff +, ff +, ff ff. +.. +. +.. 7 7.7 7 7.7 7 f ff U f......,........ 7...., ff 7 -. m -.7 m (), ff (β) ερώτημα Εφ όσον οι μετακινήσεις του κόμβου είναι πλέον γνωστές (ίσες με 7 και στο απόλυτο σύστημα συντεταγμένων ΧΥ) και άρα κοινές για τα άκρα των ράβδων, και, επιλέγεται η επίλυση κάθε ράβδου ξεχωριστά στο τοπικό της σύστημα συντεταγμένων, βάσει του σχήματος (β) με χρήση του μητρώου της (). Εναλλακτικά, η ανά ράβδος επίλυση μπορεί να γίνει και βάσει του σχήματος (α) και χρήση του μητρώου της (). Επιλέγεται ο πρώτος τρόπος επίλυσης. U cosθ. 7 sinθ +.. N, εφελκυστικές με φορές όπως στο σχήμα. U...7.. N, θλιπτικές με φορές όπως στο σχήμα.

U.7.7 cosθ.7 7 sinθ + N, θλιπτικές με φορές όπως στο σχήμα. Οι αξονικές δυνάμεις στη βάση της κάθε ράβδου αντιπροσωπεύουν και την αντίδραση στον κόμβο στήριξής της, εκφρασμένη στο τοπικό σύστημα συντεταγμένων της. (γ) ερώτημα Επιλέγεται ο δεύτερος τρόπος επίλυσης που αναφέρθηκε στο (β) ερώτημα προκειμένου να προκύψουν οι αντιδράσεις στο απόλυτο σύστημα συντεταγμένων ΧΥ. Εναλλακτικά, οι ήδη ευρεθείσες αντιδράσεις των τριών ράβδων στα τοπικά συστήματα συντεταγμένων τους μπορούν να αναλυθούν σε συνιστώσες παράλληλες στους απόλυτους άξονες Χ και Υ. Μολονότι ο δεύτερος τρόπος είναι υπολογιστικά σαφώς συντομότερος, επιλέγεται ο πρώτος. Σημειώνεται ότι για την παρούσα επίλυση οι ενεργοί βαθμοί ελευθερίας (,,7,), (,,7,) και (,,7,) των τριών ράβδων βάσει του σχήματος (α), επαναριθμούνται σε (,,,) για κάθε ράβδο ξεχωριστά......... U -.... 7. -.....7..7 N, με φορές όπως στο σχήμα...7 U. - 7. -.7.. N, με φορές όπως στο σχήμα........... U -.... 7. -.....7 7. 7. N, με φορές όπως στο σχήμα. 7. 7. Οι δυνάμεις και στη βάση της κάθε ράβδου αντιπροσωπεύουν τις ζητούμενες αντιδράσεις.

ΘΕΜΑ ο ΛΥΣΗ (α) ερώτημα Η κατασκευή αφορά συνεχή δοκό στο επίπεδο. Κατά συνέπεια επιλέγεται ταύτιση απόλυτου και τοπικών συστημάτων συντεταγμένων (άρα η αρίθμηση των βαθμών ελευθερίας στα δύο συστήμα θα είναι κοινή). Ετσι, αναφορικά με το δοθέν μητρώο είναι: s θ c Ο κόμβος είναι πλήρως πακτωμένος και ο πλήρως ελεύθερος. Ο κόμβος είναι ελεύθερος σε στροφή, λόγω της κύλισης, και πακτωμένος έναντι κατακόρυφης μετακίνησης προς τα κάτω. Περαιτέρω όμως, καθ όσον το φορτίο έχει φορά προς τα κάτω, ο κόμβος δεν πρόκειται να μετακινηθεί προς τα άνω. Αρα ο κατακόρυφος μετακινησιακός βαθμός ελευθερίας του κόμβου αυτού μπορεί να θεωρηθεί ως ανενεργός (πακτωμένος). Τέλος, ελλείψει αξονικών φορτίσεων οι οριζόντιοι μετακινησιακοί βαθμοί ελευθερίας των κόμβων και μπορούν επίσης να θεωρηθούν ανενεργοί (πακτωμένοι). Ετσι, οι μόνοι ενεργοί βαθμοί ελευθερίας θα είναι οι, και, αναφορικά με το παραπάνω σχήμα. Ολοι οι λοιποί θα είναι μηδενικοί. Καθ όσον δεν υφίστανται αξονικές παραμορφώσεις, ελλείψει σχετικής φόρτισης, από το δοθέν μητρώο Κ διαγράφονται οι η και η γραμμές και στήλες. Οπότε τα μητρώα δυσκαμψίας των δύο μελών λαμβάνουν τις ακόλουθες μορφές (για το Κ έχει τεθεί / στη θέση του ).,ss EI, fs,sf, ff, EI Καθ όσον τo μέλος είναι πλήρως αφόρτιστο, θα εκτελέσει στροφή περί τον κόμβο (κύλιση), εν είδει κίνησης στερεού σώματος, με μηδενική επιρροή στο μέλος. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να επιλυθεί το μέλος αυτόνομα με μοναδικό άγνωστο την εν λόγω στροφή. Σχετικά με το μέλος : Λόγω του είδους της κίνησης του μέλους αυτού, η στροφή του κόμβου θα είναι προφανώς ίση με την ευρεθείσα στροφή του κόμβου, από την προηγηθείσα αυτόνομη επίλυση του μέλους. Αρα το μέλος μπορεί να επιλυθεί αυτόνομα με μοναδικές φορτίσεις την επιβολή στους κόμβους και τις ευρεθείσες στροφές και μοναδικό άγνωστο τη μετακίνηση του κόμβου. Για την εν λόγω επίλυση οι βαθμοί ελευθερίας και του μέλους θα θεωρηθούν αυτή τη φορά πλασματικά πακτωμένοι και υποβληθέντες σε εξαναγκασμένες στροφές και, αντίστοιχα. Για την κατάλληλη διαμέριση του μητρώου Κ, αναφορικά με το υπομητρώο Κ,ff, εναλλάσονται μεταξύ τους η η και η γραμμή και στήλη του, οπότε προκύπτει:

,ss EI, fs,sf, ff Ο εν λόγω τρόπος επίλυσης πλεονεκτεί από απόψεως υπολογιστικού φόρτου σε σχέση με την κλασική θεώρηση της κατασκευής ως σύνολο, οπότε θα κατέληγε σε σύστημα με αγνώστους τα, και. Επίλυση Μέλους Τα σχετικά μητρώα έχουν ως ακολούθως., f [ ],, s U U U, f [ ],, s, q / / q q /, f q /,, s q / q / q / q / Με χρήση της γενικευμένης σχέσης U + U +, προκύπτει: f ff f fs s f EI q, f, ff U, f +, fs U, s +, f [ ] k [ ] + q / EI Επίλυση Μέλους q Βάσει των όσων προαναφέρθηκαν, θα είναι: EI Αντίστοιχα, τα σχετικά μητρώα έχουν ως ακολούθως. q / ( EI), f [ ],, s q / ( EI) q / ( EI) q / ( EI) U U U, f [ ],, s, [ ], f,, s Με χρήση της γενικευμένης σχέσης U + U +, προκύπτει: f ff f fs s f

EI EI U + U + k + q / ( EI) [ ] [ ] [ ] [ ], f, ff, f, fs, s, f q EI q / ( EI) (β) ερώτημα Υπολογισμός αγνώστων αντιδράσεων s Με χρήση της γενικευμένης σχέσης U + U + και εφαρμογή της στο μέλος προκύπτει: s sf f ss s s q / EI q q, s, sf U, f +, ss U, s +, s q / EI + q / Η συμμετοχή του μέλους στις αντιδράσεις θα είναι μηδενική καθ όσον είναι πλήρως αφόρτιστο και απλά υποβαλλόμενο μόνο σε εξαναγκασμένες στροφές των άκρων του. Ετσι, η εφαρμογή της γενικευμένης σχέσης U + U + στο μέλος αυτό αυτόνομα δίνει μηδενικές αντιδράσεις, όπως και πρέπει. s sf f ss s s Επαληθευτικά είναι: EI q EI, s, sf U, f +, ss U, s +, s q / ( EI) EI + q / ( EI) (γ) ερώτημα Υπολογισμός διαγραμμάτων εσωτερικών εντατικών μεγεθών Μή μηδενικά διαγράμματα θα εμφανίζονται μόνο στο μέλος. Του μέλους θα είναι μηδενικά, καθ ότι είναι αφόρτιστο. Για τον υπολογισμό τους απαιτείται ο υπολογισμός των τιμών των ολοκληρωμάτων q( ) d q( ) d, όπου q() -q. Θα είναι: q ( ) d και q( ) d q d q, q( ) d ( ) q d q d + q d q + q q q Q( ) q( ) d q ( q) Q( ), q q M ( ) + + q( ) d q( ) d q q M ( ), + + Βάσει των σχέσεων αυτών προκύπτουν τα ακόλουθα διαγράμματα διατμητικών δυνάμεων και καμπτικών ρο-

πών. (δ) ερώτημα Προκειμένου η κατακόρυφη μετακίνηση να μην υπερβαίνει μία δοθείσα τιμή ίση με Δεπιτρ. θα πρέπει: q EI EI επιτρ. επιτρ. q