330 likes | 748 Views
METODA PREMIKOV. GRADBENA MEHANIKA:. i zr. prof. dr. Vojko KILAR asist. dr. David Koren marec, 2012. Okvirne konstrukcije. SAP2000: 3-etažen okvir: L x = 2 x 6 m, H et = 3 m, HEA 300 (stebri), IPE 240 (grede), jeklo S235 obtežba vozlišča i : M = 100 kNm
E N D
METODA PREMIKOV GRADBENA MEHANIKA: izr. prof. dr. Vojko KILAR asist. dr. David Koren marec, 2012
Okvirne konstrukcije • SAP2000: 3-etažen okvir: Lx = 2 x 6 m, Het = 3 m, HEA 300 (stebri), IPE 240 (grede), jeklo S235 • obtežba vozlišča i: M = 100 kNm • zasuk vozlišča i [10-3 rad]: M vozlišče i
Splošna togostna matrika elementa • OBOJESTRANSKO VPETI NOSILEC
Splošna togostna matrika elementa • ENOSTRANSKO VPETI NOSILEC
Obojestransko vpeti nosilec • SAP2000: L = 1 m, EI = 1, faktor za A in As >> 1 • obtežba desnega vozlišča: φ = 1 rad φ deformacije [M] kNm [Q] kN
Obojestransko vpeti nosilec Togostna matrika:
Enostransko vpeti nosilec • SAP2000: L = 1 m, EI = 1, faktor za A in As >> 1 • obtežba vpetega (desnega) vozlišča: φ = 1 rad φ deformacije [M] kNm [Q] kN
Enostransko vpeti nosilec Togostna matrika: 0 0 0 3
Primer 1 Podatki: P φ1 φ2 φ3 1 2 3 l/2 l/2 l
Primer 1 Podatki: P φ1 φ2 φ3 1 2 3 l/2 l/2 l 2 3 1 2 Togostni matriki elementov
Primer 1 2 3 1 2 Togostni matriki elementov Togostna matrika konstrukcije: = = =1
Primer 1 =0 =0 P φ1 φ2 φ3 1 2 l/2 l/2 l
Primer 1 – upogibni momenti [ ] P φ2 1 2 φ2 φ2 3φ2 = 0,43 - - 2φ2 = 0,29 [Mφ2] + 0,14 4φ2 = 0,57 - - 1,0 1,0 [Mobt.] + 1,0 - 0,43 1,29 - [M] + 1,14
Primer 1 – prečne sile [ ] P φ2 1 2 φ2 φ2 6/l·φ2 = 0,86 3/l·φ2 = 0,43 [Qφ2] + + 4,0 - [Qobt.] + 4,0 3,14 - [Q] + 0,43 + 4,86
Primer 1 – reakcije [ ] P φ2 1 2 3 3,14 - [Q] + 0,43 + 4,86 M1 = 1,29 H1 = 0 [R] V2 = 3,57 V3 = 0,43 V1 = 4,86 Smeri: +Q R +Q R
Primer 2 q 4 1 2 l1 Podatki: 3 l1 l2
Primer 2 q Podatki: 1 2 4 3 2 4 1 2 2 Togostne matrike elementov 3
Primer 2 2 4 1 2 2 3 Togostna matrika konstrukcije: = i = 1 … „moder“ in „zelen“ element i = 2 … „rdeč“ element
Primer 2 Ob predpostavki l1 = l2 velja:
Program SAP2000 • predpostavka l1 = l2 • q = 10 kN/m • l= 1 m, EI = 1 • faktor za A in As >> 1 Primer 2 Upogibni momenti [kNm] in deformirana lega 1,136
Primer 2a q Podatki: 4 1 2 3 1 2 4 2 2 Togostne matrike elementov 3
Primer 2a 1 4 2 2 2 3 Togostna matrika konstrukcije: = Ob predpostavki l1 = l2 velja: i = 1 … „moder“ in „zelen“ element i = 2 … „rdeč“ element
Program SAP2000 • predpostavka l1 = l2 • q = 10 kN/m • l= 1 m, EI = 1 • faktor za A in As >> 1 Primer 2a Upogibni momenti [kNm] in deformirana lega
Primer 3 q 3 4 l 5 2 Podatki: l 6 1 l
Primer 3 q Togostna matrika konstrukcije 3 4 l 5 2 l 6 1 l Togostne matrike elementov
Primer 3 = sistem 5 enačb s 5 neznankami (φ2, φ3, φ4, φ5, M6)
Program SAP2000 • q = 10 kN/m • l= 1 m, EI = 1 • faktor za A in As >> 1 Primer 3 Upogibni momenti [kNm] in deformirana lega
Togostne matrike konstrukcij = Za togostno matriko konstrukcije [K] in za togostne matrike elementov velja, da so simetrične. Togostna matrika stabilne konstrukcije je pozitivno definitna (ne more biti singularna in jo lahko invertiramo dobimo podajnostno matriko konstrukcije). Diagonalizacija matrike problem lastnih vrednosti (λ):