180 likes | 324 Views
P Å™. 1. VyÅ™eÅ¡te sÃly v prutech u soustavy na obrázku styÄnÃkovou metodou. F 1 = 10 kN, F 2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m. a1) výpoÄet úhlů. = 0,8. sin a = b/(a 2 + b 2 ) 1/2 cos a = a/(a 2 + b 2 ) 1/2. = 0,6. F 2. g. d. = 0, 9487. sin b = a/ [ e 2 + a 2 ] 1/2
E N D
Př. 1 Vyřešte síly v prutech u soustavy na obrázku styčníkovou metodou. F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m a1) výpočet úhlů = 0,8 sina = b/(a2+ b2)1/2 cosa = a/(a2+ b2)1/2 = 0,6 F2 g d = 0, 9487 sinb = a/[e2+ a2]1/2 cosb = e/[e2+ a2]1/2 F1 = 0, 3162 (e) b (h) c = 0,7071 b sing = a/[(d+e)2+ a2]1/2 cosg = (d+e)/[(d+e)2+ a2]1/2 = 0,7071 a a
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m a2) rozbor ostatních úhlů g b g b g b a a a
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m b) kontrola statické určitosti F2 e 2s=p + r g 7 6 F1 5 d b s = 5 počet styčníků c 4 3 2 p = 7 počet prutů a a b 1 a ve = 3 počet odebraných stupňů volnosti
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m c) výpočet reakcí SFix= 0: F2 – Rax = 0 SMia= 0: Rbz.a - F2.(c+d)=0 F2 e SMib= 0: Raz.a + F1.a - F2.(c+d)=0 g d 7 6 F1 5 Rax = F2 = 10 kN d b c Rbz = F2.(c+d)/a = 23,33 kN c 4 3 b 2 Raz= (F2.(c+d) - F1.a)/a = 13,33 kN RAx a a b 1 Kontrola: a RAz RBz SFiz= 0
Př. 1 Rax = 10 kN Raz = 13,33 kN Rbz = 23,33 kN N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m d) výpočet sil v prutech pomocí styčníkové metody F2 e N7 N6 g 7 6 F1 N6 N5 N7 5 d b N5 c N4 N2 N3 4 3 2 N2 N3 N4 a a b 1 Rax N1 N1 a Raz Rbz
Př. 1 Rax = 10 kN Raz = 13,33 kN Rbz = 23,33 kN N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m d) výpočet sil v prutech pomocí styčníkové metody Styčník a F2 e SFix = 0: N1 – Rax= 0 N7 N6 = 10 kN SFiz = 0: -N2 + Raz = 0 g 7 6 F1 N6 N5 N7 = 13,33 kN 5 d N1 = Rax=10 kN b N5 c N4 N2 = Raz=13,33 kN N2 N3 4 3 2 N2 N3 N4 Rax a a b 1 N1 N1 a Raz Rbz
Př. 1 Rax = 10 kN Raz = 13,33 kN Rbz = 23,33 kN N1 = 10 kN N2 = 13,33 kN N3 N4 N5 N6 N7 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m d) výpočet sil v prutech pomocí styčníkové metody Styčník b F2 e SFix = 0: -N1 - N3cosa = 0 N7 N6 SFiz = 0: -Rbz - N4 - N3sina = 0 g 7 6 F1 N6 N5 N7 5 d b N3 = -N1/cosa= -16,67 kN N5 c N4 = -16,67 kN N2 N4 = -Rbz - N3sina = -10 kN N3 4 3 = -10 kN 2 N2 N3 N4 Rax a a b 1 N1 N1 a RAz Rbz
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m d) výpočet sil v prutech pomocí styčníkové metody Styčník c F2 E SFix = 0: N5sinb + N6sing + N3cosa = 0 b N7 g N6 SFiz = 0: F1 - N5cosb - N6cosg + N3sina + N2 = 0 g 7 6 F1 N6 N5 N7 z první rovnice 5 D b N5 = -N6sing/sinb - N3cosa/sinb c N5 N4 a N2 a dosazením do druhé dostaneme N3 4 3 2 0 = F1 +N6cosb sing/sinb + N3cosb cosa/sinb - N6cosg + N3sina + N2 N2 N3 N4 RAx N6 = (F1 + N3cosb cosa/sinb + N3sina + N2)/(cosg-cosb sing/sinb) =14,14 kN A a B 1 N1 N1 zpětně: N5 = 0 a RAz RBz Zapište N5 i N6 do připravené tabulky
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m d) výpočet sil v prutech pomocí styčníkové metody Styčník c! F2 E SFix = 0: N5sinb + N6sing + N3cosa = 0 N7 N6 g 7 6 SFiz = 0: F1 - N5cosb - N6cosg + N3sina + N2 = 0 F1 N6 N5 N7 5 d b N5 c N4 Výpočet se zjednoduší následující analýzou: Ve styčníku d je ve x-ovém směru jediná síla N5 (její složka). Aby byla zachována rovnováha (ve směru osy x), musí být N5 rovna nule. Potom lze z kterékoli rovnice rovnou spočíst N6. Lze zobecnit a hledat tzv. nulové pruty. N2 N3 4 3 2 N2 N3 N4 RAx A a B 1 N1 N1 a RAz RBz
Př. 1 Rax = 10 kN Raz = 13,33 kN Rbz = 23,33 kN N1 = 10 kN N2 = 13,33 kN N3 = -16,67 kN N4 = -10 kN N5 N6 N7 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m d) výpočet sil v prutech pomocí styčníkové metody Styčník d F2 e SFix = 0: N5sinb = 0 N7 N6 SFiz = 0: -N7 + N5cosb + N4= 0 g 7 6 F1 N6 N5 N7 5 d N7 = N5cosb + N4 = -10 kN b N5 c N4 N2 N3 4 3 2 N2 N3 = 0 kN N4 Rax a a Výpočet se zjednoduší následující analýzou: Ve styčníku d je ve x-ovém směru jediná síla N5 (její složka). Aby byla zachována rovnováha (ve směru osy x), musí být N5 rovna nule. Potom lze z kterékoli rovnice rovnou spočíst N6. Lze zobecnit a hledat tzv. nulové pruty. b = 14,14 kN 1 N1 N1 = -10 kN a Raz Rbz
Př. 1 Rax = 10 kN Raz = 13,33 kN Rbz = 23,33 kN N1 = 10 kN N2 = 13,33 kN N3 = -16,67 kN N4 = -10 kN N5 N6 N7 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m d) výpočet sil v prutech pomocí styčníkové metody Styčník e hodnoty jsou spočteny, rovnice jsou kontrolní F2 e N7 N6 SFix = 0: F2 - N6 sing = 0 g 7 6 F1 N6 N5 N7 SFiz = 0: N6 cosg + N7 = 0 5 d b N5 c N4 N2 N3 4 3 2 N2 N3 N4 Rax a a b 1 N1 N1 = 0 kN a Raz Rbz = 14,14 kN = -10 kN
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m e) výpočet osové síly v prutu 4 průsečnou metodou F2 e g 7 6 F1 5 d b c 4 3 2 Rax a a b 1 a Raz Rbz
F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m Př. 1 e) výpočet osové síly v prutu 4 průsečnou metodou – řez přes pruty 2, 3, 4 F2 e Bod c je momentový střed síly N4 g 7 d 6 SMic= 0 : -N4.a - F2.(d+e) = 0 F1 5 d (e) b N4 = -F2.(d+e)/a= -10 kN c=o4 a N4 N2 N3 3 4 2 b SMic= 0 : N4.a + Rbz.a - Rax.b = 0 c=o4 a N4 = -10 kN 2 4 b 3 N3 N2 N4 Rax a a b 1 a Raz Rbz
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m e) výpočet osové síly v prutu 4 průsečnou metodou – řez přes pruty 4, 5, 6 F2 e SMic= 0 : -N4.a - F2.(d+e) = 0 6 g 7 N4= -F2.(d+e)/a = -10 kN N6 5 d b c=o4 N5 N4 b Bod c je opět momentový střed síly N4 g d N6 F1 6 N5 5 Sami sestavte rovnice pro dolní část konstrukce a zkontrolujte správnost výpočtu c=o4 N4 4 3 2 Rax a A b 1 a Raz Rbz
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m f) výpočet osových sil v prutech 2 a 3 průsečnou metodou F2 e g 7 6 F1 5 d b c 4 3 2 Rax a a b 1 a Raz Rbz
F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m Př. 1 f) výpočet osových sil v prutech 2 a 3 průsečnou metodou F2 e SMib= 0 : N2.a - F2.(c+d) + F1.a = 0 g 7 d 6 F1 N2 = F2.(c+d)/a - F1 = 13,33 kN 5 d b c a N4 c N2 3 Momentový střed síly N3 v nekonečnu, proto silovápodmínka rovnováhy (správně zvolená - směr kolmý na zbývající 2 síly - důležité!) SFix = 0 : N3 cosa + F2 = 0 b 4 N3 2 b=o2 c a N3= - F2/ cosa = -16,67kN 4 2 N3 N2 3 N4 Rax a a b=o2 Sami sestavte rovnice pro dolní část konstrukce a zkontrolujte správnost výpočtu 1 a Raz Rbz
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m g) výpočet osových sil v prutech 5 a 6 průsečnou metodou F2 e g 7 6 F1 5 d b c 4 3 2 Rax a a b 1 a Raz Rbz
Př. 1 F1 = 10 kN, F2 = 10 kN, a = 3 m, b = 4 m, c = 5, d = 2 m h) výpočet osových sil v prutech 5 a 6 průsečnou metodou F2 e=o5 SMie= 0: -N5sinb .e = 0 N5 = 0kN 6 g 7 N6 5 d=o6 b c N5 SMid= 0: N6sing .d -F2 .d = 0 N4 N6= F2/sing = 14,14 kN b e=o5 g F1 D=O6 N6 6 N5 5 C N4 4 3 2 RAx a A B Sami sestavte rovnice pro dolní část konstrukce a zkontrolujte správnost výpočtu (pozor, bude tam počítáno se sílou N6 rozloženou do osy x a z). 1 a RAz RBz