ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018

Σχετικά έγγραφα
ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2016

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2015

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

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2015

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2017

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016

ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Μηχανική Ι - Στατική

Ανάλυση Ισοστατικών ικτυωµάτων

8. ΔΙΚΤΥΩΜΑΤΑ. 8.1 Ορισμοί:

Ανυψωτικές και Μεταφορικές Μηχανές Εισαγωγή. Εργαστήριο 1 ο

ΜΑΘΗΜΑ: ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ

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

Εισαγωγικές Έννοιες (Επανάληψη): Δ02-2. Ισοστατικότητα

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

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018

Μέθοδος των Δυνάμεων

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

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

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2015

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2017

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

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

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2017

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

Γ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΦΟΡΤΙΩΝ ΔΙΑΤΟΜΗΣ (N, Q, M)

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

1. Ανασκόπηση Μεθόδων Ευκαμψίας (δυνάμεων)

ιάλεξη 7 η, 8 η και 9 η

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

6. Κάμψη. Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ. ικτυωτοί Φορείς. Υπολογισµός ικτυωµάτων ΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ. Πολυτεχνική Σχολή. Μόρφωση ικτυώµατος. Μέθοδος των κόµβων

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

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΔΟΜΟΣΤΑΤΙΚΗΣ

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2005 ΘΕΜΑ 1

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

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

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

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

Μέθοδος των Δυνάμεων (συνέχεια)

ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 15

Π. Ασβεστάς Γ. Λούντος Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

1 η Επανάληψη ιαλέξεων

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

Π. Ασβεστάς Γ. Λούντος Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

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

2.1 Παραμορφώσεις ανομοιόμορφων ράβδων

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

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

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

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

ΛΥΣΕΙΣ άλυτων ΑΣΚΗΣΕΩΝ στην Αντοχή των Υλικών

Περίληψη μαθήματος Ι

sin ϕ = cos ϕ = tan ϕ =

Μέθοδος των Δυνάμεων (συνέχεια)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ.

ΣΤΑΤΙΚΗ 1 ΔΥΝΑΜΕΙΣ. Παράδειγμα 1.1

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

4. Επίλυση Δοκών και Πλαισίων με τις

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

1.1.1 Εσωτερικό και Εξωτερικό Γινόμενο Διανυσμάτων

Μέθοδοι των Μετακινήσεων

3. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΣΤΗΡΙΞΗΣ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

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

Ενεργειακές Μέθοδοι Υπολογισμού Μετακινήσεων

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

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

ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΡΟΠΗ ΔΥΝΑΜΗΣ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Γ. γ) η στατική τριβή στον δίσκο καθώς και το μέτρο της δύναμης που ασκεί το κεκλιμένο επίπεδο στο δίσκο.

Δ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΑΣΕΩΝ - ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΤΟΧΗΣ

ΕΠΙΛΥΣΗ ΥΠΕΡΣΤΑΤΙΚΩΝ ΦΟΡΕΩΝ Μέθοδος Cross. Διδάσκων: Γιάννης Χουλιάρας

Πλαστική Κατάρρευση Δοκών

TEXNIKH MHXANIKH 4. ΦΟΡΕΙΣ, ΔΟΚΟΙ, ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΚΑΙ ΡΟΠΩΝ

w w w.k z a c h a r i a d i s.g r

20/10/2016. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Εργαστηριακές Σημειώσεις Κάμψη Ξυλινης Δοκού. Πανεπιστημιακός Υπότροφος

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

ΔΗΜΟΚΡΙΣΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗ ΠΟΛΤΣΕΦΝΙΚΗ ΦΟΛΗ ΣΜΗΜΑ ΠΟΛΙΣΙΚΩΝ ΜΗΦΑΝΙΚΩΝ ΜΗΦΑΝΙΚΗ ΣΕΡΕΟΤ ΩΜΑΣΟ Ι

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

Προβλήματα Ισορροπίας Δυνάμεων. Μεθοδολογία ασκήσεων

Σημειώσεις του μαθήματος Μητρωϊκή Στατική

Μέθοδοι Ανάλυσης Απλών Δοκών & Πλαισίων (1)

ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

Κεφάλαιο 1 Έλεγχος της κινηματικής ευστάθειας και υπολογισμός των αντιδράσεων στήριξης

ΑΣΚΗΣΗ 6 - ΔΙΚΤΥΩΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

I. ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ. math-gr

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΚΕΝΤΡΟ ΒΑΡΟΥΣ-ΡΟΠΕΣ Α ΡΑΝΕΙΑΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2010

ΡΟΠΕΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

5. Θερμικές τάσεις και παραμορφώσεις

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

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

Μέθοδος Επικόμβιων Μετατοπίσεων

Μέθοδοι Ανάλυσης Απλών Δοκών & Πλαισίων (2)

Γεωμετρικές Μέθοδοι Υπολογισμού Μετακινήσεων. Εισαγωγή ΜέθοδοςΔιπλήςΟλοκλήρωσης

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

Πειραματική Αντοχή Υλικών Ενότητα:

9. ΦΟΡΤΙΑ ΔΙΑΤΟΜΗΣ ΔΟΚΩΝ

Κεφάλαιο 10 Προσδιορισμός των βαθμών ελευθερίας

ΔΟΚΙΜΗ ΛΥΓΙΣΜΟΥ. Σχήμα 1 : Κοιλοδοκοί από αλουμίνιο σε δοκιμή λυγισμού

Transcript:

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018 A2. Δικτυώματα Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών galiotis@chemeng.upatras.gr A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 1

Τι είναι ένα δικτύωμα Είναι ένα σύστημα λεπτών, αβαρών, ευθύγραμμων στερεών ράβδων που συνδέονται μεταξύ τους με ελεύθερα στρεπτές αρθρώσεις και σχηματίζουν ένα στερεό σχηματισμό. Οι αρθρώσεις του δικτυώματος ονομάζονται κόμβοι και οι στερεοι φορείς ράβδοι. Διακρίνονται σε απλά και σύνθετα ανάλογα με τον τρόπο συναρμολόγησης όπως και σε χωρικά και επίπεδα ανάλογα με το αναπτύσσονται στις δύο ή στις τρείς διαστάσεις. Ένα δικτύωμα μπορεί να είναι είτε ισοστατικό είτε υπερστατικό ή υποστατικό. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 2

Σκοποί ενότητας Να είναι σε θέση ο φοιτητής να μπορεί να ελέγχει την ισοστατικότητα και την στερεότητα ενός δικτυώματος. Να μπορεί να επιλύσει ένα δικτύωμα. Να μπορεί να χαρακτηρίσει τις τάσεις που φέρει η κάθε ράβδος μια δικτυωτής κατασκευής. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 3

Περιεχόμενα ενότητας Βασικές αρχές δικτυώματος Δικτυώματα στην καθημερινή ζωή Στοιχεία δικτυώματος Παραδοχές Κριτήρια στερεότητας-ισοστατικότητας Επίλυση δικτυωμάτων με μέθοδο κόμβων Επίλυση δικτυωμάτων με μέθοδο Ritter Δοκός Gerber A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 4

Στοιχεία δικτυωμάτων Οι άξονες των ράβδων και οι εξωτερικές δυνάμεις στο ίδιο επίπεδο (π.χ. δικτύωμα γέφυρας) Οι ράβδοι δεν φορτίζονται εγκάρσια. Το φορτίο μεταφέρεται στους κόμβους. Τα βάρη των ράβδων εφαρμόζονται και αυτά στους κόμβους με ισοκατανομή. Οι κόμβοι είναι ισοδύναμοι με ελεύθερα στρεπτές αρθρώσεις. Δηλαδή δεν μεταφέρουν ροπή, αλλά μόνο δύναμη. Με την εφαρμογή δύναμης F σε κάποιο κόμβο, εμφανίζονται αντιδράσεις στα σημεία στήριξης και εσωτερικές δυνάμεις, αξονικές, στις ράβδους, που ονομάζονται τάσεις. Ο καθορισμός των τάσεων αποτελεί την «ανάλυση» του δικτυώματος. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 5

Δικτυώματα στην καθημερινή ζωή A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 6

Επίλυση δικτυώματος 1) Απόδειξη ισοστατικότητας φορέα. 2) Εκτίμηση στερεότητας σχηματισμού φορέα. 3) Σχεδιασμός διαγράμματος ελευθέρου σώματος (Δ.Ε.Σ.). 4) Υπολογισμός αντιδράσεων. 5) Υπολογισμός δυνάμεων (τάσεων) στις ράβδους. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 7

Κριτήρια ισοστατικότητας (1/2) Σε ένα γεωμετρικό ορισμένο δικτύωμα ο αριθμός των κόμβων (joints), j, συνδέεται με τον αριθμό των ράβδων (members), m, με μία μαθηματική σχέση. Ας ξεκινήσουμε με ένα τρίγωνο (το πιο απλό δικτύωμα, βλ. Σχήμα). Σε αυτή την περίπτωση 3 ράβδοι συνδέονται με 3 κόμβους. Αν προσθέσουμε δύο ακόμη ράβδους τότε χρειαζόμαστε ένα επιπλέον κόμβο. Με άλλα λόγια πέρα από το απλό τρίγωνο, κάθε ένας από τους υπολοίπους j-3 κόμβους συνδέεται με 2 ράβδους. Άρα είναι προφανές ότι η ζητούμενη μαθηματική σχέση για ισοστατικό δικτύωμα είναι: m 3 2( j 3) 2 j 3 () 1 A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 8

Κριτήρια ισοστατικότητας (2/2) Το δικτύωμα που δεν συνδέεται με το έδαφος ονομάζεται ελεύθερο δικτύωμα. Όταν προσθέσουμε και τις στηρίξεις (αντιδράσεις), R, του εδάφους τότε έχουμε το δικτυωτό φορέα τον οποίο μελετάμε. Επειδή η ισοστατική στήριξη ενός ελεύθερου σώματος απαιτεί 3 τουλάχιστον εξωτερικά στηρίγματα, R, τότε σε αυτή την περίπτωση το κριτήριο ισοστατικότητας θα είναι: (1) Ισοστατικός φορέας m R 2 j (2) Άρα κατά αναλογία έχουμε τις εξής καταστάσεις: Υπερστατικός φορέας m R 2 j (ΝΒ αριθμός ράβδων μεγαλύτερος από αυτό που απαιτείται για καθορισμό σχήματος) Υποστατικός φορέας m R 2 j (ΝΒ αριθμός ράβδων μικρότερος από αυτό που απαιτείται για καθορισμό σχήματος= μηχανισμός) (3) (4) A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 9

Παραδείγματα/ στατικότητα & σταθερότητα (1/4) Αριθμός ράβδων (members), m=11 Αριθμός κόμβων (joints), j=7 Αριθμός αντιδράσεων (reactions), R=3 Άρα: m 2 j R 11 2(7) 3 0 ( 5) Συμπέρασμα: H ως άνω κατασκευή είναι ισοστατική αλλά και σταθερή. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 10

Παραδείγματα/ στατικότητα & σταθερότητα (2/4) Αριθμός ράβδων (members), m=9 Αριθμός κόμβων (joints), j=6 Αριθμός αντιδράσεων (reactions), R=3 Άρα: m 2 j R 9 2(6) 3 0 ( 6) Συμπέρασμα: H ως άνω κατασκευή εκ πρώτης όψεως φαίνεται ισοστατική αλλά και σταθερή. Για να σιγουρευτούμε πρέπει να ισχύει ότι κάθε τμήμα της επίσης θα είναι ισοστατικό και σταθερό (χρησιμοποιώντας πάντα τις ίδιες αντιδράσεις του εδάφους. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 11

Παραδείγματα/ στατικότητα & σταθερότητα (3/4) Αριθμός ράβδων (members), m=4 Αριθμός κόμβων (joints), j=4 Αριθμός αντιδράσεων (reactions), R=3 m 2 j R 4 2(4) 3 1, Υποστατικό Αριθμός ράβδων (members), m=6 Αριθμός κόμβων (joints), j=4 Αριθμός αντιδράσεων (reactions), R=3 m 2 j R 6 2(4) 3 1, Υπερστατικό Συμπέρασμα: Όπως προκύπτει το δεξί μέρος είναι ένας ασταθής «μηχανισμός» και όχι σταθερό δικτύωμα. Το αριστερό μέρος έχει πιο πολλές ράβδους απ ότι χρειάζεται. Με άλλα λόγια η κατασκευή αυτή θεωρείται ασταθής και υπερστατική (απροσδιόριστη). A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 12

Παραδείγματα/ στατικότητα & σταθερότητα (4/4) Αριθμός ράβδων (members), m=5 Αριθμός κόμβων (joints), j=4 Αριθμός αντιδράσεων (reactions), R=3 m 2 j R 5 2(4) 3 0 Αριθμός ράβδων (members), m=5 Αριθμός κόμβων (joints), j=4 Αριθμός αντιδράσεων (reactions), R=3 m 2 j R 5 2(4) 3 0 Συμπέρασμα: Με «τριγωνοποίηση» στο δεξί μέρος προκύπτει σταθερό και ισοστατικό δικτύωμα. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 13

Συμβάσεις μεθόδου κόμβων Κάθε μέλος του δικτυώματος (ράβδος) δέχεται μόνο αξονικά φορτία. Αρχικά: θεωρούμε όλες τις άγνωστες εσωτερικές δυνάμεις θετικές. Όλες οι δυνάμεις αναλύονται στον κόμβο. Συνήθως δεν έχουμε πάνω από δύο άγνωστες δυνάμεις. Στο τέλος θα πρέπει να γνωρίζουμε την καταπόνιση κάθε δοκού και το πρόσημο της φόρτισης (εφελκυσμός ή θλίψη). A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 14

Παραδοχές A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 15

Μέθοδος των Κόμβων Πρόβλημα: Ζητούμε να βρούμε τις τάσεις (εφελκυστικές ή θλιπτικές) που εξασκούνται στις ράβδους του επιπέδου δικτυώματος ABCDE. Επίλυση 1. Φτιάχνουμε το ΔΕΣ για ολόκληρο το δικτύωμα. 2. Ελέγχουμε σταθερότητα/ ισοστατικότητα. Έχουμε m=7, j=5, R=3 οπότε 7-2(5)+3=0 3. Βρίσκουμε τις τιμές των αντιδράσεων μέσω της ισορροπίας δυνάμεων και ροπών: F 0 H H 2W 0 x A C F 0 V W 0 y A M 0 Wa H a 0 A Άρα V W, H H W A c C A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 16

Δράση-Αντίδραση σε Κόμβους/ Ράβδους (1/3) Κόμβος Α A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 17

Δράση-Αντίδραση σε Κόμβους/ Ράβδους (2/3) Κόμβος Ε Κόμβος C A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 18

Δράση-Αντίδραση σε Κόμβους/ Ράβδους (3/3) Τελικό Αποτέλεσμα Θλίψη Εφελκυσμός A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 19

Βήματα μεθόδου κόμβων (συνοπτικά) Βήμα 1ο Θέλουμε να βρούμε τις δυνάμεις που ασκούνται στις δοκούς του δικτυώματος. Θεωρούμε ότι κάθε δοκός φέρει μια άγνωστη δύναμη κατά τη διεύθυνσή της. Ο υπολογισμός των δυνάμεων των δοκών θα γίνει μέσω του υπολογισμού των δυνάμεων στους κόμβους. Βήμα 2ο Υπολογίζουμε τις εξωτερικές αντιδράσεις του δικτυώματος γράφοντας τις εξισώσεις ισορροπίας για ολόκληρο το δικτύωμα. Εφόσον το δικτύωμα είναι στερεό σώμα μπορούμε να γράψουμε εξισώσεις ισορροπίας για τον υπολογισμό αγνώστων αντιδράσεων. Βήμα 3ο Απομονώνουμε από το δικτύωμα τις δοκούς και τους κόμβους. Γράφουμε τις εξισώσεις ισορροπίας για κάθε κόμβο. Ξεκινάμε τη μέθοδο υπολογισμού από τον κόμβο στον οποίο συντρέχουν το πολύ δύο άγνωστες δυνάμεις, δηλαδή το πολύ δύο δοκοί. Τυπικά σχεδιάζουμε τις άγνωστες δυνάμεις στον κόμβο ώστε η φορά τους να είναι από τον κόμβο προς τη δοκό. Βήμα 4ο Τελειώνοντας με έναν κόμβο προχωρούμε στο γειτονικό στον οποίο και πάλι πρέπει να συντρέχουν το πολύ δύο άγνωστες δυνάμεις. Βήμα 5ο Έχοντας βρει τις δυνάμεις στους κόμβους μεταφέρουμε τις δυνάμεις των κόμβων στις δοκούς και καταγράφουμε τις τιμές κάθε καταπόνησης σε ένα πίνακα. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 20

Μέθοδος τομών RITTER A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 21

Έννοιες και βασικές παραδοχές Χρησιμοποιείται είτε για τον υπολογισμό των τάσεων των ράβδων ενός σύνθετου δικτυώματος, είτε για την ταχύτερη εύρεση της δύναμης μιας ράβδου. Συνίσταται στην πραγματοποίηση μίας ή και περισσότερων τομών, καθεμιά από τις οποίες τέμνει το μικρότερο δυνατό αριθμό ράβδων (max 3 ράβδοι με άγνωστες εσωτερικές τάσεις). Η τομή χωρίζει το δικτύωμα σε δύο ανεξάρτητα τμήματα τα οποία ισορροπούν. Θεωρώντας τις άγνωστες εσωτερικές τάσεις σαν εξωτερικές και χρησιμοποιώντας συνθήκες ισορροπίας τις υπολογίζουμε. Και σε αυτήν την περίπτωση δεχόμαστε αρχικά εφελκυστικές, δηλ. θετικές όλες τις άγνωστες τάσεις. Η τομή Ritter δεν διέρχεται ποτέ από κόμβο. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 22

Βήματα μεθόδου τομών RITTER Βήμα 1ο Κάνουμε μια τομή σε (το πολύ) τρεις διαδοχικές δοκούς. Βήμα 2ο Χωρίζουμε το δικτύωμα σε δύο, ένα δεξιά και ένα αριστερά της τομής. Βήμα 3ο Στο σημείο της τομής αντικαθιστούμε κάθε μια από τις δοκούς που τέμνονται με μια άγνωστη δύναμη. Κατά σύμβαση σχεδιάζουμε τις δυνάμεις με φορά από τον κόμβο προς τη δοκό. Βήμα 4ο Μελετάμε το δικτύωμα ώς προς την ισοστατικότητα και την στερεότητα και γράφουμε τις εξισώσεις ισορροπίας για τον υπολογισμό αγνώστων δυνάμεων. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 23

Mέθοδος Τομών- Ritter Δικτύωμα πρό τομών ΔΕΣ αριστερής και δεξιάς τομής ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ ΣP x = 0 : P 2 - H B = 0 => H B =200N ΣΜ Α = 0: -P 1 5 - P 2 (2,5 tan60 ) + V B 10 = 0 => V B = 386,6N ΣΜ Β = 0: -V Α 10 + P 1 5 - P 2 (2,5 tan60 ) = 0 => V Α = 213,4N A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 24

Υπολογισμός δυνάμεων- Ritter (1/2) 1) Υπολογισμός της S 5 (κόμβος Ι)- αριστερή πλευρά Χρησιμοποιούμε τη συνθήκη ισορροπίας ΣΜ=0 ώστε να τέμνονται οι άλλες δύο ράβδοι και να μη δίνουν ροπές όπου λ 1 είναι η κάθετη απόσταση της S 5 από τον κόμβο Ι. Από τις σχέσεις (1) και (2) έχουμε 2) Υπολογισμός της S 2 (κόμβος ΙΙ)- δεξιά πλευρά II 0 : P2 h S2 2 VB 5 0 (1) όπου λ 2 είναι η απόσταση της S 2 από τον κόμβο ΙΙ. Επίσης είναι Ισχύει: 0 : V 5 S 0 (1) I A 5 1 o 1 tan 60 5 8.7 m (2) S 5 213.4 5 123.3 N (εφελκ.) 8.7 o 2 sin 60 5.0 4.3 m (2) h 2 4.3 m (3) Από τις σχέσεις (1), (2) και (3) έχουμε: S 2 200 4.3 386.6 5 4.3 246.4 N (θλιπτ.) A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 25

Υπολογισμός δυνάμεων- Ritter (2/2) 3) Υπολογισμός της S 6 Λαμβάνουμε συνθήκη ισορροπίας ΣP y = 0 για το πιο απλό τμήμα του δικτυώματος. (στην περίπτωσή μας το αριστερό ). P 0 : V S S sin S 213.4 246.4sin 60 S 426.8 N (εφελκ.) y A o 6 2 6 6 Με όμοιο τρόπο, αν φέρουμε τις κατάλληλες τομές, μπορούμε να υπολογίσουμε όλες τις τάσεις της ράβδου. Παρατηρούμε πως και με τις δύο μεθόδους, καταλήγουμε στα ίδια αποτελέσματα. A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 26

Τέλος Ενότητας A2. Δικτυώματα/ Μηχανική Υλικών 27