Stavební mechanika 3 132SM3 Přednášky. Deformační metoda: ZDM pro rámy s posuvnými styčníky, využití symetrie, výpočetní programy a kontrola výsledků.

Podobné dokumenty
Zjednodušená deformační metoda (2):

Stavební mechanika přednáška, 10. dubna 2017

Přednáška 1 Obecná deformační metoda, podstata DM

ZDM PŘÍMÉ NOSNÍKY. Příklad č. 1. Miloš Hüttner SMR2 ZDM přímé nosníky cvičení 09. Zadání

4.6.3 Příhradové konstrukce

Stavební mechanika 2 (K132SM02)

Statika 1. Reakce na rovinných staticky určitých konstrukcích. Miroslav Vokáč ČVUT v Praze, Fakulta architektury.

PŘÍKLADY PŮSOBENÍ A VÝPOČTU ZATÍŽENÍ VLASTNÍ TÍHOU:

1. výpočet reakcí R x, R az a R bz - dle kapitoly 3, q = q cosα (5.1) kolmých (P ). iz = P iz sinα (5.2) iz = P iz cosα (5.3) ix = P ix cosα (5.

4.6 Složené soustavy

Stavební mechanika 1 (K132SM01)

Téma 8 Příčně zatížený rám a rošt

SMA2 Přednáška 08. Symetrické konstrukce Symetrické a anti(sy)metrické zatížení Silová metoda a symetrie Deformační metoda a symetrie Příklady

* Modelování (zjednodušení a popis) tvaru konstrukce. pruty

Stavební mechanika 2 (K132SM02) Přednáší: doc. Ing. Matěj Lepš, Ph.D. Katedra mechaniky K132 místnost D

Desky. Petr Kabele. Pružnost a pevnost 132PRPE Přednášky. Deska/stěna/skořepina, desky základní předpoklady, proměnné a rovnice

Okruhy problémů k teoretické části zkoušky Téma 1: Základní pojmy Stavební statiky a soustavy sil

5 Úvod do zatížení stavebních konstrukcí. terminologie stavebních konstrukcí terminologie a typy zatížení výpočet zatížení od vlastní tíhy konstrukce

Pružnost a pevnost. zimní semestr 2013/14

Petr Kabele

Tutoriál programu ADINA

SMA2 Přednáška 08. Symetrické konstrukce Symetrické a anti(sy)metrické zatížení Silová metoda a symetrie Deformační metoda a symetrie Příklady

Statika soustavy těles.

Téma 3 Úvod ke staticky neurčitým prutovým konstrukcím

3. kapitola. Průběhy vnitřních sil na lomeném nosníku. Janek Faltýnek SI J (43) Teoretická část: Příkladová část: Stavební mechanika 2

Statika 1. Miroslav Vokáč ČVUT v Praze, Fakulta architektury. Statika 1. M. Vokáč. Příhradové konstrukce a názvosloví

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A9. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

2.13 Rovinný obloukový nosník zatížený v rovině = staticky určitě podepřený rovinný obloukový prut

Téma 12, modely podloží

Platnost Bernoulli Navierovy hypotézy

Program EduBeam. Uživatelský manuál. 13. března Vít Šmilauer, Bořek Patzák, Jan Stránský

4. cvičení výpočet zatížení a vnitřních sil

Platnost Bernoulli Navierovy hypotézy

6.3 Momenty setrvačnosti a deviační momenty rovinných obrazců. yda. 1) I y, I z > 0. 2) I y, I z závisí na vzdálenosti plochy od osy II I I I I

Příhradové konstrukce

Princip virtuálních posunutí (obecný princip rovnováhy)

Libor Kasl 1, Alois Materna 2

Princip virtuálních posunutí (obecný princip rovnováhy)

Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test

1/7. Úkol č. 9 - Pružnost a pevnost A, zimní semestr 2011/2012

trojkloubový nosník bez táhla a s

Podmínky k získání zápočtu

Zatíženía spolehlivost (K132ZASP)

Příklad č.1. BO002 Prvky kovových konstrukcí

ENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA S OTVOREM VE SLOUPOVÉM PRUHU

Předmět: SM02 PRŮBĚH VNITŘNÍCH SIL M(x), V(x), N(x) NA ROVINNÉM ŠIKMÉM PRUTU. prof. Ing. Michal POLÁK, CSc.

Příklad č.1. BO002 Prvky kovových konstrukcí

Konstrukční systémy vícepodlažních budov Přednáška 5 Stěnové systémy Doc. Ing. Hana Gattermayerová,CSc Obsah

FAKULTA STAVEBNÍ. Stavební statika. Telefon: WWW:

Betonové konstrukce (S) Přednáška 3

STAVEBNÍ ÚPRAVY ZÁMEČNICKÉ DÍLNY V AREÁLU FIRMY ZLKL S.R.O. V LOŠTICÍCH P.Č. 586/1 V K.Ú. LOŠTICE

OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6

Pružnost a plasticita II CD03

Pružnost a plasticita CD03

Prizmatické prutové prvky zatížené objemovou změnou po výšce průřezu (teplota, vlhkost, smrštění )

Projevy dotvarování na konstrukcích (na úrovni průřezových modelů)

Pružnost a pevnost (132PRPE), paralelka J2/1 (ZS 2015/2016) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady.

2. přednáška, Zatížení a spolehlivost. 1) Navrhování podle norem 2) Zatížení podle Eurokódu 3) Zatížení sněhem

2.8 Zobecnění vztahů mezi zatížením a vnitřními silami prutu (rovinný prut zatížený v rovině) df x =f x.ds df z =f z.ds. M+dM x. ds=r.dϕ.

Průvodní zpráva ke statickému výpočtu

BO009 KOVOVÉ MOSTY 1 NÁVOD NA VÝPOČET VNITŘNÍCH SIL NA PODÉLNÝCH VÝZTUHÁCH ORTOTROPNÍ MOSTOVKY. AUTOR: Ing. MARTIN HORÁČEK, Ph.D.

K618 FD ČVUT v Praze (pracovní verze). Tento materiál má pouze pracovní charakter a bude v průběhu semestru

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

1. Řešená konstrukce Statické řešení Výpočet průhybové čáry Dynamika Vlastní netlumené kmitání...

Principy návrhu Ing. Zuzana Hejlová

Spojitý nosník. Příklady

Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí

Geometricky nelineární analýza příhradových konstrukcí

Vliv okrajových podmínek na tvar ohybové čáry

Příklad oboustranně vetknutý nosník

Interakce ocelové konstrukce s podložím

Stavební mechanika 2 (K132SM02)

P Ř Í K L A D Č. 3 LOKÁLNĚ PODEPŘENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA S OTVOREM VE STŘEDNÍM PRUHU

BEZSTYKOVÁ KOLEJ NA MOSTECH

OHYB (Napjatost) M A M + qc a + b + c ) M A = 2M qc a + b + c )

Nelineární analýza materiálů a konstrukcí (V-132YNAK) Přednáška 2 Princip metody konečných prvků

Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191

NK 1 Konstrukce. Volba konstrukčního systému

FAKULTA STAVEBNÍ VUT V BRNĚ PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ DO NMSP STAVEBNÍ INŽENÝRSTVÍ PRO AKADEMICKÝ ROK

MECHANIKA PODZEMNÍCH KONSTRUKCÍ Statické řešení výztuže podzemních děl

Výstavba nového objektu ZPS na LKKV. Investor:LETIŠTĚ KARLOVY VARY,s.r.o. K letišti 132, Karlovy Vary stupeň dokumentace ( DPS)

5. Prutové soustavy /příhradové nosníky/

STATIKA STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ I

Přijímací zkoušky na magisterské studium, obor M

STATICKÝ VÝPOČET

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: RÁMOVÝ ROH S OSAMĚLÝM BŘEMENEM V JEHO BLÍZKOSTI

Pohybové možnosti volných hmotných objektů v rovině

Vliv relaxace betonu na hodnotu vnitřních sil od sedání podpěry mostu. Lenka Dohnalová

P Ř Í K L A D Č. 5 LOKÁLNĚ PODEPŘENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA S VÝRAZNĚ ROZDÍLNÝM ROZPĚTÍM NÁSLEDUJÍCÍCH POLÍ

BO004 KOVOVÉ KONSTRUKCE I

1. Úvod do pružnosti a pevnosti

STATIKA. Vyšetřování reakcí soustav. Úloha jednoduchá. Ústav mechaniky a materiálů K618

POŽADAVKY KE ZKOUŠCE Z PP I

Jednoosá tahová zkouška betonářské oceli

BL 04 - Vodohospodářské betonové konstrukce MONOTOVANÉ KONSTRUKCE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ KATEDRA OCELOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ. Bakalářská práce

Kapitola 4. Tato kapitole se zabývá analýzou vnitřních sil na rovinných nosnících. Nejprve je provedena. Každý prut v rovině má 3 volnosti (kap.1).

ZDM RÁMOVÉ KONSTRUKCE

Postup zadávání základové desky a její interakce s podložím v programu SCIA

písemky (3 příklady) Výsledná známka je stanovena zkoušejícím na základě celkového počtu bodů ze semestru, ze vstupního testu a z písemky.

Transkript:

Stavební mechanika 12SM Přednášky Deformační metoda: ZDM pro rámy s posuvnými styčníky, využití symetrie, výpočetní programy a kontrola výsledků.

Porovnání ODM a ZDM Příklad 1: (viz předchozí přednáška) Řešení ODM = 2 = MNm = 2 = 6 MNm = = 200 MN = = 400 MN = 0 kn/m 1 2 0, m 0,2 m 6 m m - +- = 0. +. = 0 / +/ = 0 18 " +6 $ +1,5 % = 90 10... základní neznámé ",$,% základní rovnice: momentová a silové podmínky rovnováhy styčníku. 6 " +204 $ +0 % = 0 [rad,m,mn] 1,5 " +0 $ +400,5 % = 90 10 = 20 10 MPa = 0,45 10 m = 0,06 m h = 0, m " 0,0050 rad $ 1,48 10 m % 2,06 10 m Posuny$,% velmi malé ve srovnání s průhyby prutů. [m] 2

Porovnání ODM a ZDM Řešení ZDM Předpoklad ZDM: pruty jsou osově nestlačitelné. = 0 kn/m 1 2 = 2 L = MNm = 2 L = 6 MNm = = Pak $ = $ a % = %. Posunům styčníků 1 a brání vazby:$ = 0 a % = 0, takže: $ = 0 a % = 0. - = - 4 + " +2" + % % - = - 4 + " +2" + $ $ = 90 10 +6 " = 12 "

Porovnání ODM a ZDM ZDM Základní neznámá " základní rovnice: momentová podmínka rovnováhy styčníku - +- = 0 18 " = 90 10 [rad,m,mn] " = 90 10 = 0,005 rad 18 ($ = 0 m, % = 0 m) - +- = 0. +. = 0 / +/ = 0 Porovnání s ODM Základní neznámé ",$,% základní rovnice: momentová a silové podmínky rovnováhy styčníku 18 " +6 $ +1,5 % = 90 10 6 " +204 $ +0 % = 0 1,5 " +0 $ +400,5 % = 90 10 " 0,0050 rad $ 1,48 10 m % 2,06 10 m 4

Porovnání ODM a ZDM Koncové síly: ODM: - = 90 10 +6 " +1,5 % 0,0594 MNm / = 90 10 +1,5 " +0,5 % 0,082 MN ZDM: - = 90 10 +6 " = 0,06 MNm - = 90 10 + " = 0,105 MNm " 0,0050 rad $ 1,48 10 m % 2,06 10 m " = 0,005 rad / = - +- 0 10 6 /6= 0.0825 MN 2 Styčníková přemístění i koncové síly prutů vypočtené ODM a ZDM jsou pro tento příklad téměř stejné. Závěr: Jestliže je osové protažení/zkrácení prutů v konstrukci velmi malé ve srovnání s jejich průhyby, je vhodné použít zjednodušenou deformační metodu (uvažovat 9: ). 5

ZDM s posuvnými styčníky Lze použít zjednodušenou deformační metodu (t.j. uvažovat 9: ) i v případě, kdy posunutí styčníků není bráněno vazbami? Ano, ale posunutí styčníků v důsledku ohybu prutů je třeba zohlednit. 2 2 1 5 1 4 4 6 $ = $...posunutí patra % = % <...posunutí sloupu Styčníkové posuny ve směru osy prutu nejsou nezávislé, ale jsou vázány podmínkou nestlačitelnosti prutu (patra nebo sloupu). 6

ZDM s posuvnými styčníky Ve vzorcích pro koncové momenty a síly je třeba vzít v úvahu, že posuny % = mohou být nenulové, např.: 2 1 4 - = - 4 + " +2" + % = % = = =. = / = / 4 + " +" +2 % = % = = = / =. =.? 4 + $ = = $... nepoužijeme 7

ZDM s posuvnými styčníky Základní neznámé a rovnice ZDM: Styčníkové pootočení Momentová podmínka styčníku Styčníkové posunutí Silová podmínka rovnováhy styčníku Posunutí patra nebo sloupu Silová podmínka rovnováhy patra nebo sloupu (tzv. patrová nebo sloupová rovnice) 8

ZDM s posuvnými styčníky Patrová rovnice: 2 2 1 4. +. = @ A Sloupová rovnice: 1 2 2 / +/ +/ < +/ <B = @ C 4 5 6 5 9

DM základní neznámé a rovnice, příklady ODM: 2 ZDM: 1 4 10

DM základní neznámé a rovnice, příklady ODM: ZDM: 1 2 4 5 6 11

DM základní neznámé a rovnice, příklady ODM: 4 ZDM: 1 2 5 12

Deformační metoda využití symetrie Osově symetrické rovinné konstrukce L P H = D = 1

Deformační metoda využití symetrie Symetrické zatížení na symetrické konstrukci deformovaný tvar konstrukce je symetrický Při svislé ose symetrie: " D = " E $ D = $ E % D = % E na ose symetrie: " F = 0 $ F = 0 % F 0 (obecně) Symetrii můžeme využít pro redukci počtu neznámých a rovnic v ODM i ZDM. 14

Deformační metoda využití symetrie Příklad 1: 1 2 4 5 6 ODM bez zohlednění symetrie: ODM při zohlednění symetrie: 15

Deformační metoda využití symetrie 1 2 4 5 6 ZDM bez zohlednění symetrie: ZDM při zohlednění symetrie: 16

Deformační metoda využití symetrie Příklad 2: 1 2 4 5 6 7 8 ODM bez zohlednění symetrie: ODM při zohlednění symetrie: 17

Deformační metoda využití symetrie 1 2 4 5 6 7 8 ZDM bez zohlednění symetrie: ZDM při zohlednění symetrie: 18

Použití výpočetních programů Řešení prutových konstrukcí pomocí výpočetních programů Mnohé výpočetní programy používané v praxi jsou založeny na obecné deformační metodě (např. EDUBEAM) nebo metodě konečných prvků. Typická struktura vstupních dat: styčníky poloha (popsána pomocí globálních souřadnic) podepření zatížení osamělé síly a momenty, předepsaná přemístění pruty umístění v konstrukci (popsáno pomocí koncových styčníků) způsob připojení ke styčníkům (VV, VK, KV, KK) průřez tvar a rozměry nebo průřezové charakteristiky materiál,h,i J zatížení vlastní tíha, další síly a momenty, teplotní změny 19

Použití výpočetních programů Příklad Zatížení v [kn/m] Sloupy: HEA240 Průvlaky: IPE00 m Ocel: S25 m m 5 m 5 m 4 m Výpočet v programu EDUBEAM 20

Použití výpočetních programů Průřezové a materiálové charakteristiky mnohé výpočetní programy obsahují katalog, Statické tabulky, http://www.steelcalc.com,... 21

Použití výpočetních programů Zobrazení, interpretace a KONTROLA výsledků Deformovaný tvar konstrukce Je v souladu s uvažovaným podepřením konstrukce? Je v souladu s uvažovaným zatížením? Jsou hodnoty posunů reálné? Posuny v [m] 22

Použití výpočetních programů Reakce Jsou v souladu s uvažovaným podepřením konstrukce? Jsou v rovnováze s uvažovaným zatížením? 40 kn/m 50 kn/m 50 kn/m Reakce v [kn, knm] 2

Použití výpočetních programů Průběhy vnitřních sil kvalitativní kontrola Jsou v souladu s uvažovaným podepřením konstrukce? Jsou v souladu s uvažovaným zatížením (Schwedlerova věta)? V [kn] M [knm] 24

Použití výpočetních programů Průběhy vnitřních sil - kvantitativní kontrola Je splněna rovnováha vybraných styčníků, pater, sloupů? Např. M [knm] 25

Použití výpočetních programů Průběhy vnitřních sil - kvantitativní kontrola Je splněna rovnováha vybraných styčníků, pater, sloupů? Např. V [kn] 26

Použití výpočetních programů Průběhy vnitřních sil - kvantitativní kontrola Je splněna rovnováha vybraných styčníků, pater, sloupů? Např. V [kn] 50 kn/m 27

Použití výpočetních programů V [kn] 50 kn/m M [knm] 28

Tento dokument je určen výhradně jako doplněk k přednáškám z předmětu Stavební mechanika pro studenty Stavební fakulty ČVUT v Praze. Dokument je průběžně doplňován, opravován a aktualizován a i přes veškerou snahu autora může obsahovat nepřesnosti a chyby. Autor srdečně děkuje kolegům prof. Milanovi Jiráskovi a doc. Jitce Bittnarové za to, že mu laskavě poskytli své přednáškové materiály jako zdroj nejen inspirace, ale i některých formulací, obrázků a příkladů. Datum poslední revize: 17.4.2016 29