630 likes | 1.08k Views
ribWBKII HRO-IBB. Toegepaste wiskunde Vergeet-mij-nietjes. Kromming, zakking, hoekverandering. Relaties. verband tussen verplaatsing en vervorming. Buigingstheorie. Hoekverdraaiing en zakking. Voorbeeld 01 “Uitkragende ligger met gelijkmatige belasting”.
E N D
ribWBKIIHRO-IBB Toegepaste wiskunde Vergeet-mij-nietjes
Voorbeeld 01 “Uitkragende ligger met gelijkmatige belasting”
Voorbeeld 01 “Uitkragende ligger met gelijkmatige belasting”
Voorbeeld 01 “Uitkragende ligger met gelijkmatige belasting”
Voorbeeld 02 “Ligger op 2 steunpunten met gelijkmatige belasting”
Voorbeeld 02 “Ligger op 2 steunpunten met gelijkmatige belasting”
Voorbeeld 02 “Ligger op 2 steunpunten met gelijkmatige belasting”
Voorbeeld 02 “Ligger op 2 steunpunten met gelijkmatige belasting”
Voorbeeld 02 “Ligger op 2 steunpunten met gelijkmatige belasting”
Voorbeeld 02 “Ligger op 2 steunpunten met gelijkmatige belasting”
Stellingen gereduceerd momentvlak φA = 0 φA = 0 ωA = 0
Uitkragende ligger met constant momentverloop M Oppervlakte: Opp.(θ1) = M * L 1e stelling φB = φA + θ1 φB = φA + ML/EI. φB = ML/EI 2e stelling ωB = ωA + θ1*a ωB = - M * L * ½ L / EI ωB = - ML2 /2 EI φA = 0 ω A B L θ1 Mmax a = ½ L M-lijn Knikje (θ1) omhoog dan positieve hoek en negatieve zakking
Uitkragende ligger met puntlast op het einde F Mmax = FL θ1 = ½ * F* L * L / EI θ1 = FL2 / 2EI 1e stelling φB = φA - θ1 φB = 0 - θ1 φB = - FL2 / 2 EI 2e stelling ωB = ωA + θ1*a ωB = 0 + θ1*a ωB = θ1*a ωB = ½ * F* L2 * 2/3L / EI ωB = FL3 / 3EI φA = 0 A B ω L Mmax θ1 a = 2/3 L M/EI-lijn Knikje (θ1) beneden dan negatieve hoek en positieve zakking
Uitkragende ligger met gelijkmatig verdeelde belasting φA = 0 Mmax = ½ * qL * L θ1 = 1/3 * ½ qL2 * L / EI θ1 = 1/6 ql3 /EI 1e stelling φB = φA - θ1 φB = 0 - θ1 φB = - 1/6 ql3 / EI 2e stelling ωB = ωA + θ1*a ωB = 0 + θ1*a ωB = θ1*a ωB = 1/6 ql3 /EI* 3/4L ωB = ql4 / 8 EI q A B ω L Mmax θ1 a = 3/4 L M/EI-lijn Knikje (θ1) beneden dan negatieve hoek en positieve zakking
Uitkragende ligger met q- en puntlast φA = 0 F Momentenlijn 1 θ1 = ½ FL2/EI 1e stelling φB1 = - ½ FL2/EI 2e stelling ωB1 = ½ FL2/EI * 2/3 L ωB1 = FL3/3EI Momentenlijn 2 θ2 = 1/3 * 1/2 qL2 * ½ L / EI θ2 = qL3 / 12EI 1e stelling φB2 = - qL3 / 12EI 2e stelling ωB2 = qL3 / 12EI* 7/8 L ωB2 = 7qL4 / 96EI q A B ½ L ωBtot L Mmax 1 θ1 a = 2/3 L Mmax 2 θ2 M/EI-lijn a = 3/4 * ½ L + ½ L = 7/8 L M/EI-lijn
Uitkragende ligger met q- en puntlast φA = 0 F q A B ½ L ωBtot L Mmax 1 φBtot = (- ½ FL2/EI ) - ( qL3 / 48EI ) 1e stelling ωBtot = ( FL3/3EI ) + ( 7qL4 / 96EI ) 2e stelling M/EI-lijn
Ligger met puntlast op 2 steunpunten ω M = ¼ FL Opp= ¼ FL * ½ L = 1/8 FL2 θ1 = FL2 / 8EI Hoek A en B ongelijk aan nul Zakking in A en B is nul Zakking in het midden ongelijk aan nul ωB = - φA * L – θ1 * ½ L φA = ( - FL2/8EI * 1/2L) / L φA = - FL2/16EI φB = θ1 – φA φB = FL2/16EI φA θ1 ½ L Positieve buiging, onderzijde balk wordt op trek belast. Knikje positief, zakking negatief
Ligger met puntlast op 2 steunpunten ω M = ¼ FL Opp. = ¼ FL * ½ L * ½ = 1/16 FL2 θ2 = FL2/16 EI 2e stelling ωC = - φA * ½ L – θ2 * 1/6 L ωC = - (-FL2/16EI * 1/2 L) - FL2/16EI * 1/6 L ωC = FL2/16EI * 1/2 L - FL2/16EI * 1/6 L ωC = 2FL3/96EI = FL3/48EI A B C φA θ2 ½ L 1/3 * ½ L = 1/6L Zakking in het midden ω = FL3/48EI
Ligger met gelijkmatig verdeelde belasting op 2 steunpunten M = 1/8qL2 Opp.= 2/3 * 1/8qL2 * L = 2/24 qL3 = qL3 / 12 θ1 = qL3 / 12EI 2e stelling ωB = -φA * L – θ1 * 1/2L φA = - θ1 * 1/2L / L = - ½ θ1 φA = - ½ * qL3 / 12 EI = - qL3 / 24EI φA = - ½ * qL3 / 12 EI φA = - qL3 / 24EI φB = θ1 – φA φB = qL3 / 24EI q ω A B L φA θ1 Hoek A en B ongelijk aan nul Zakking in A en B is nul Zakking in het midden ongelijk aan nul
Ligger met gelijkmatig verdeelde belasting op 2 steunpunten q Opp. = 2/3 * 1/8qL2 * 1/2L = ql3 / 24 θ2 = qL3 / 24EI 2e stelling ωC = - (-φA * ½ L) – θ2 * a ωC = qL3/24EI * ½ L – qL3/24EI * 3/8 * 1/2L ωC = qL4/48EI – 3qL4/384EI ωC = 8qL4/384EI – 3qL4/384EI ωC = 5/384 * qL4/EI ω A B L φA θ2 θ1 a = 3/8 * ½ L ½ L Zakking in het midden ω = 5/384 * ql4/EI
Ligger op 2 steunpunten met een moment op het einde C θ1 = ML/2EI 2e stelling ωB = - φA * L – θ1 * 1/3L φA = - ML/2EI * 1/3L / L φA= - ML/6EI φB = ML/2EI – ML/6EI φB = ML/3EI θ2 = 1/2M * ½ L * ½ = ML/8EI ωC = -(φA * ½ L) – θ2 * 1/3 * ½ L ωC = ML2/2EI – ML2/48EI ωC = ML2/16EI A B L φA θ2 θ1 a2 = 1/3 * ½ L a1 = 1/3 * L
Opgave#1 F=5kN Gevraagd: a. Is de buiging negatief of positief ? b. Reactiekrachten c. D-lijn d. M-lijn e. De hoekverandering in A en B f. De zakking in A en B d. De zakkingslijn A B 6 E = 2,1 * 105 N/mm2 Iy = 934 * 104 mm4
Oplossing opgave 1 M = 30 kNm F=5kN Buiging is negatief, onderste vezels worden op druk belast ΣM t.o.v. A = 0 -5 * 6 + M = 0 M = 30 kNm ΣFv = 0 -Fa + 5 = 0 Fa = 5 kN A A B B Fa = 5 kN 6 5 D-lijn + 30 - M-lijn
Oplossing opgave 1 M = 30 kNm F=5kN Knikje negatief dan zakking positief M = FL opp. = ½ FL2 = 90 θ1 = FL2/2EI = 90/EI Hoekverandering in A = 0 φB = 0 – θ1 = - 90/EI EI = 2.1*108 * 934 * 10-8 EI = 1961.4 kN/m2 φB = -90/1961.4 = - 0.0459 rad A B Fa = 5 kN 6 5 D-lijn + 30 - M-lijn θ1 a = 2/3 * 6 = 4
Oplossing opgave 1 M = 30 kNm F=5kN Zakking in A is nul ωB = φA + θ1 * a ωB = 90/EI * 4 ωB = 360/EI = 360/1961.4 ωB = 0,184 m = 184 mm A B ωB= 184mm Fa = 5 kN 6 5 D-lijn + 30 - M-lijn θ1 a = 2/3 * 6 = 4
Opgave 2 Gevraagd: a. Is de buiging negatief of positief ? b. Reactiekrachten c. D-lijn d. M-lijn e. De hoekverandering in A en B f. De zakking in A en B d. De zakkingslijn q=5kN/m A B 6 E = 2,1 * 105 N/mm2 Iy = 934 * 104 mm4
Oplossing opgave 2 M = 90 kNm Buiging is negatief, onderste vezels worden op druk belast q=5kN/m ΣM t.o.v. A = 0 -5 * 6 * 3 + M = 0 M = 90 kNm ΣFv = 0 -Fa + 30 = 0 Fa = 30 kN A Fa = 30 kN 6 5 D-lijn + 90 M-lijn - θ1 a = 3/4 * 6 = 4.5
Oplossing opgave 2 M = 90 kNm Knikje negatief dan zakking positief M = ½ ql2 opp. = ½ ql2 * l * 1/3 θ1 = ql3/6EI = 180/EI Hoekverandering in A = 0 φB = 0 – θ1 = - 180/EI EI = 2.1*108 * 934 * 10-8 EI = 1961.4 kN/m2 φB = -180/1961.4 = - 0.0918 rad q=5kN/m A Fa = 30 kN 6 5 D-lijn + 90 M-lijn - θ1 a = 3/4 * 6 = 4.5
Oplossing opgave 2 M = 90 kNm Zakking in A is nul ωB = φA + θ1 * a ωB = 180/EI * 4 ωB = 810/EI = 810/1961.4 ωB = 0,413 m = 413 mm q=5kN/m A ωB= 413mm Fa = 30 kN 6 5 D-lijn + 90 M-lijn - θ1 a = 3/4 * 6 = 4.5
Opgave#3 F=5kN Gevraagd: a. Is de buiging negatief of positief ? b. Reactiekrachten c. D-lijn d. M-lijn e. De hoekverandering in A en B f. De zakking in A en B d. De zakkingslijn B A 6 E = 2,1 * 105 N/mm2 Iy = 934 * 104 mm4
Oplossing opgave 3 F=5kN Buiging is positief, onderste vezels worden op trek belast B A Fa = 2.5 kN Fa = 2.5 kN 6 ΣM t.o.v. A = 0 -5 * 3 + Fb * 6 = 0 Fb = 2,5 kN ΣFv = 0 -Fa + 5 – 2,5 = 0 Fa = 2,5 kN M = ¼ FL = 7.5 kNm 2.5 + D-lijn - -2.5 - φA θ1 M-lijn + 7.5 ½ L
Oplossing opgave 3 F=5kN Knikje positief dan zakking negatief opp. = ¼ FL* ½ L θ1 = 1/8 FL2/EI = 22.5/EI Zakking in A en B is nul ωB = -φA * L – θ1 * ½ L φA = - FL2/16EI φB = θ1 – φA = FL2/16EI EI = 2.1*108 * 934 * 10-8 EI = 1961.4 kN/m2 -φA = φB = 11.25/1961.4 = 0.0057 rad B A Fa = 2.5 kN 6 2.5 + D-lijn - -2.5 - φA θ2 θ1 M-lijn + 7.5 ½ L
Oplossing opgave 3 F=5kN Knikje positief dan zakking negatief opp. = ¼ FL* ½ L * ½ θ2 = 1/16 FL2/EI = 11.25/EI Zakking in C ωC = -φA * ½ L – θ2 * 1/3 L ωC = - (-FL2/16EI) * ½ L – FL2/16EI * 1/6 L ωC = FL3/32EI)– FL3/96EI ωC = FL3/48EI = 22.5/EI EI = 2.1*108 * 934 * 10-8 EI = 1961.4 kN/m2 ωC = 22.5/1961.4 = 0.0115 m = 115 mm ωC= 115mm B A Fa = 2.5 kN 6 2.5 + D-lijn - -2.5 - φA θ2 θ1 M-lijn + 7.5 ½ L a = 1/3 * ½ L
Oplossing opgave 4 Deel A - B zakkingslijn A B M= - 10 kNm 6