Slozene_konstrukcije

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Složene konstrukcije iz statike

Citation preview

  • Ravni nosai sastavljeni iz vie diskova - Gerberovi nosai

    Raspored zglobova u Gerberovom nosau

    PRAVILAN RASPORED ZGLOBOVA

    PRAVILAN RASPORED ZGLOBOVA

    NEPRAVILAN RASPORED ZGLOBOVA

    NEPRAVILAN RASPORED ZGLOBOVA

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 92

  • Dobivanje Gerberovog nosaa:

    q

    L2

    + qL /822

    M

    L1 L3

    + +qL /812

    qL /832

    q

    L2

    +qL /82

    2 M

    L1 L3

    + +qL /81

    2

    qL /832

    NIZ PROSTIH GREDA

    GERBEROV NOSA

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 93

  • Gerberovi nosai - slijed oslanjanja:

    3 2 1A B C DE F

    2 21A B C DE F

    21A B CE DF

    1

    21A B CE

    3DF

    21A B CD

    2 1A B CD

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 94

  • Odreivanje leajnih veza - reakcija Primjer:

    21A

    B C D

    P1

    E3

    P2q1 q2

    AV BVBH CV DV EV

    Ukupno ima 6 nepoznanica. Reakcije se odreuju iz sljedeih 6 jednadbi:

    0M

    0F0F

    y

    x

    =+=

    =

    0M

    ili0M

    0M

    lijevo3

    lijevo2

    lijevo1

    ===

    0M

    0M

    0M

    desno3

    desno2

    desno1

    ===

    Umjesto rjeavanja 6 jednadbi sa 6 nepoznanica, Gerberov nosa se rastavlja na diskove. Rjeavanje Gerberovog nosaa ralanjenim postupkom:

    B C

    q1P2

    D

    q2A

    P1

    E

    1 2 3

    B C

    q1

    P2

    D

    q2

    A

    P1

    E

    Q1

    Q1

    Q2 Q3

    Q2 Q3

    AV

    BV CV DV EV

    1. NIVO

    2. NIVO

    Za sluaj optereenja kosom silom koristi se superpozicija.

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 95

  • Poligonalne grede Poluokvirna greda izloena uspravnom optereenju

    preka

    L

    A

    B

    h

    A0

    B0

    stup

    g(x) Reakcije su istovjetne reakcijama odgovarajue proste grede

    Primjer:

    L

    A

    B

    h

    A 1.5F0 =

    B 1.5F0 =

    q=2F/LC

    F F

    L/2L/4L/4

    1.5F

    N

    M

    +

    T

    1.5F 0.5F

    F

    0.5F 1.5F

    q(L/2)2

    8

    3FL8 FL

    2

    +

    Tp

    Mp

    Np

    Ts Ms

    NsNp = Ts = 0Tp = N 1.5Fs = Mp = Ms = 0

    vor C

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 96

  • Poluokvirna greda izloena horizontalnom optereenju

    L h=A

    B

    h

    A 1.5FV =

    B 1.5F =w=F/h

    CF

    1.5F

    N

    M

    T

    F

    1.5F

    wh2

    8

    +

    Tp

    Mp

    Np

    Ts Ms

    Ns

    T Fs =

    N 1.5Fs =

    vor C

    A 2FH =

    +

    2F

    +

    +

    1.5Fh

    1.5F

    h

    ravnotea vora C:F

    T 1.5Fp =

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 97

  • Poligonalna greda izloena uspravnom optereenju

    L

    A

    B

    h L/2=

    A 2F0 =

    B 2F0 =

    q=4F/L

    C

    F F

    L/6

    2Fsin

    N

    M

    +

    T

    2F F

    q(L/2)2

    8

    FL2

    +

    Tp

    Mp

    NpTk

    MkNk Np = 0

    Mp = M FL/2k =

    vor C

    L/6 L/6

    2Fcos

    +

    F

    FL3

    , Nk = 0Tp = 0 , Tk = 0

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 98

  • Portalna greda

    L

    A B

    h

    A0 B0

    g(x)

    C D

    Portalna greda izloena horizontalnom optereenju

    L h=AB

    h

    A whV =

    B wh =

    w

    C

    wh

    N

    M

    T

    wh28

    +

    Tp

    Mp

    Np

    Ts Ms

    Ns Ts

    Ns

    vor C

    A 2whH =

    +

    2wh

    +

    +

    Tp

    w

    D

    +

    wh

    wh

    wh

    wh

    whwh

    wh28

    +

    3wh22

    3wh22

    wh22

    wh2

    2

    Np

    TpMpNp

    Ts Ms

    NsTs

    Ns

    vor D

    Tp

    Np

    wh

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 99

  • TROZGLOBNI NOSAI

    To su konstrukcijski sustavi sastavljeni od dvaju diskova, meusobno zglobno spojenih (srednji zglob), dok je vanjska veza svakog diska zglobni nepomini leaj. - trozglobni okviri, - trozglobni lukovi Diskovi mogu biti punostjeni ili reetkasti.

    A

    B

    C

    A

    B

    C

    C

    C

    A B

    A B

    - etiri komponente leajnih reakcija Unutarnje sile mogu se odrediti analitikim, grafoanalitikim i grafikim postupcima.

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 100

  • Trozglobni luk opeg oblika

    Odreivanje reakcija u leajevima analitikim postupkom

    l

    C

    f

    da

    A

    B

    A0

    HA

    db

    AB0

    HB.

    fa 2

    c 2

    b 2

    . .

    .

    I II

    P3

    P4P1

    P2

    B

    C

    A

    B

    P3

    P4

    AV

    HA BV

    P1

    P2

    A

    B

    HB

    I II

    rastavljanje reakcija u dvije komponente:

    A0

    HA

    A

    HA

    AV

    B0

    HB

    B

    HB

    BV

    = cosHH AA = cosHH BB

    +==+=

    tgHA

    sinHAA

    A0

    A0

    V

    ===

    tgHB

    sinHBB

    B0

    B0

    V

    ll B0ii

    0B

    MA0bPA0M ===

    ll A0ii

    0A

    MB0aPB0M ===

    f

    MH0cPfHdA0M

    0)I(C

    AI

    iiAa0

    )I(C ===

    f

    MH0cPfHdB0M

    0)II(C

    BII

    iiBb0

    )II(C ===

    0cPdAMI

    iia00

    )I(C == ; 0 )II(C0 )I(CII

    iib00

    )II(C MM;0cPdBM ==

    f

    MH

    f

    MHcosff

    0)II(C

    B

    0)I(C

    A ===

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 101

  • Odreivanje unutarnjih sila u presjeku analitikim postupkom

    C

    x

    A

    P3

    P4P1

    P2

    A0

    HA

    B

    B0

    HB

    tt

    y

    .

    y

    l x

    Nx

    A

    P1

    P2

    A0

    Tx

    Mx

    P3

    P4

    B

    B0

    Nx

    TxMx

    y

    HBHB

    HB tg.

    C

    HB

    y

    HAHA

    HA tg.HA

    Moment savijanja u presjeku t-t:

    yHpPxAM AM

    ixi0

    x0x

    = 44 344 21l

    yHMMcosyy A0xx == l ili yHMM B0xdx =

    Poprena sila u presjeku t-t:

    += costgHsinHPsinPcoscosAT AAixiy0xll

    ili +++= costgHsinHPsinPcoscosBT BB

    dix

    diy

    0x

    Uzduna sila u presjeku t-t: += sintgHcosHPcosPsinsinAN AAixiy0x

    ll

    ili += sintgHcosHPcosPsinsinBN BB

    dix

    diy

    0x

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 102

  • Vertikalno optereenje trozglobnog luka

    C

    x

    A

    A0

    H

    B

    B0

    H

    y

    l

    da db

    f

    H

    H tg.H

    Nx

    Tx

    Mx

    P1 P2 P3q1 q2

    C

    x

    A

    B

    y f

    AV

    H

    H

    BV

    HHH BA == ; ; ; HHH BA == += tgHAA 0V = tgHBB 0V0C

    0)II(C

    0)I(C MMM == ; 0x0xd0x MMM ==l

    yHMM 0xx = ; fMH

    0C=

    ( )

    =+= costgsinHPAcoscostgHsinHPcoscosAT i0i0xll

    ( )= costgsinHcosTT 0xx ( )+

    =+= sintgcosHPAsinsintgHcosHPsinsinAN i0i0x

    ll

    ( )+= sintgcosHsinTN 0xx Spec. : 0= yHMM 0xx =

    = sinHcosTT 0xx = cosHsinTN 0xx

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 103

  • Trozglobni okviri

    C2

    A

    A0

    H

    B

    B0

    H

    y

    l

    f

    P1 P2 P3q1 q2

    AV

    H

    H

    BV

    x l x

    tt

    13

    - kut je negativan:

    lB0 MA =

    lA0 MB =

    fMH

    0C=

    = tgHAA 0V += tgHBB 0V

    yHMM 0xx = ( )2220xx costgsinHcosTT +=

    ( )2220xx sintgcosHsinTN =

    C

    A

    A0

    B

    B0l

    f

    = AV

    H H

    = BVx l x

    tt

    y=f

    lB

    V0 MAA ==

    lA

    V0 MBB ==

    fMH

    0C=

    fHMM 0xx = 0xx TT =

    HNx =

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 104

  • Odreivanje reakcija i unutarnjih sila u presjeku grafikim postupkom Trozglobni luk s optereenjem samo na jednom disku

    C

    A

    B

    A

    B

    P

    D

    I II

    1

    r1

    2

    r 2

    R 1d

    R2lR2d = B

    R 1l =

    A

    P A

    B

    N1

    T1

    T2

    N2

    ravnotea dijeladesno od presjeka

    11 rAM =

    22 rBM = Trozglobni luk s optereenjem na oba diska

    C

    A

    B

    A

    B

    P1

    D

    I II

    E

    P2

    P1A1

    B1A1

    B1

    P2

    A2

    B2

    B1

    A2

    A2B2

    C C

    B

    A

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 105

  • NOSAI SA ZATEGAMA

    Nosai sa zategama sastavljeni su iz vie elemenata: greda i tapova. - luni, okvirni i kombinirani nosai

    Okvir sa zategom Luk sa zategom

    e)

    Funkcija zatega sastoji se u tome da zadri glavninu horizontalnih sila, koje proizvodi trozglobni sistem, unutar samog sistema.

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 106

  • Odreivanje reakcija i unutarnjih sila u presjeku analitikim postupkom

    C

    x

    A

    P5

    P4

    P1

    P2

    B

    B

    t

    t

    y

    l xl

    P3

    AV

    AH1

    2

    3 4

    5

    f

    Hx A0F = ; VB A0M = ; B0MA =

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 107

  • x

    A

    P1

    P2

    y

    AV

    AH1

    2

    Mx Nx

    Tx

    H tg.H Si

    ya

    Iz sume momenata svih sila s lijeve strane presjeka dobiva se:

    = yHpPyAxAM ixiaHVx Iz sume momenata svih sila s desne strane presjeka dobiva se:

    = yHpP)x(BM ixix l Iz ravnotee dijela nosaa lijevo od presjeka dobiva se poprena sila: ( )= costgsinHPsinPcossinAcosAT iixiyHVx

    ll

    Za uzdunu silu dobiva se: ( )++= sintgcosHPcosPsincosAsinAN iixiyHVx

    ll

    H je horizontalna komponenta sila u svim tapovima zatege.

    Si+1i+1

    i

    Vi

    Si

    i

    HcosScosS0S 1i1iiix === ++

    ii cos

    HS =

    ( )1iii tgtgHV +=

    fM

    H0M CoC ==

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 108

  • Proraun sila za vertikalno vanjsko optereenje

    C

    x

    A

    B

    y

    l

    1

    2

    3 4

    5

    f

    P1 P2 P3q1 q2

    A0B0

    yHMM 0xx = ( )= costgsinHcosTT i0xx

    ( )+= sintgcosHsinTN i0xx

    0xM i su moment savijanja i poprena sila proste grede istog raspona kao zadani nosa sa

    zategom i s istim optereenjem.

    0xT

    fMH

    0C=

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 109

  • OJAANE GREDE

    Ojaane grede --- Langerove grede Ojaane grede nastaju spajanjem dviju ili vie greda; neprekinutost novog sklopa na mjestu spoja osigurava se ojaanjem. Ojaanje: sustav tapova postavljenih iznad ili ispod osi grede

    AC

    B

    AC

    B

    Reakcije ojaane grede za bilo koja optereenja su istovjetne reakcijama proste grede.

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 110

  • Ojaana greda optereena vertikalnim optereenjem

    Ravnotea bilo kojeg vora

    HcosScosS 1i1iii == ++

    ii cos

    HS =

    ( )1iii tgtgHV += Izrazi za unutarnje sile u presjeku grede:

    yHpPxAM ii0

    x += l

    yHMM 0xx +=

    fMH

    0C=

    sila H je negativna yHMM 0xx =i

    0xx tgHTT = HNx = (na dijelu nosaa na kojemu je ojaanje)

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 111

  • Ojaane grede kod kojih tapovi koji spajaju vorove s gredom nisu vertikalni

    Za dio izmeu vorova 0 i 4: 11

    0x

    )1(x yHMM =

    Za dio izmeu vorova 4 i 5: 220x

    )2(x yHMM =

    Za dio izmeu vorova 5 i 3: 330x

    )3(x yHMM =

    Opi izrazi za unutarnje sile: , , ii

    0xx yHMM = ii0xx tgHTT = ix HN =

    Odreivanje sila u tapovima ojaanja:

    = 0MC 22220C

    2 tg1HSfM

    H +== Iz ravnotee vora 1 dobivaju se sile u tapovima S1 i S4. Iz ravnotee vora 2 dobivaju se sile u tapovima S3 i S5.

    2

    S5 S3

    1

    S1S4

    S2S2 Nakon to se odrede sile u tapovima ojaanja, mogu se odrediti dijagrami unutranjih sila na prostoj gredi optereenoj na sljedei nain:

    A B

    P1 P2 P3 P4 P5

    A BS1 S4 S5 S3

    Vedrana Kozuli Tehnika mehanika 1 112

    Ravni nosai sastavljeni iz vie diskova - Gerberovi nosaiTROZGLOBNI NOSAITrozglobni luk opeg oblikaTrozglobni okviriTrozglobni luk s optereenjem samo na jednom diskuTrozglobni luk s optereenjem na oba diska

    NOSAI SA ZATEGAMAOJAANE GREDEOjaana greda optereena vertikalnim optereenjem