120 likes | 323 Vues
Řešení prutových soustav styčníkovou metodou, matematické řešení.
E N D
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Zdeňka Soprová, Bc.Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz ; ISSN 1802-4785. Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení a zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).
Řešení prutových soustav styčníkovou metodou, matematické řešení • Prutová soustava:je soustava těles, kde je každé těleso spojeno s ostatními členy jen klouby. Tělesa prutové soustavy se nazývají pruty. Místo, kde se konce prutů stýkají nazýváme styčník. V jednom styčníku se vždy stýkají nejméně dva pruty. • Při řešení prutové soustavy musí být: • navržená prutová soustava staticky určitá • síly a momenty na jednotlivých uvolněných prutech v rovnováze • splněny podmínky rovnováhy sil a momentů ve styčnících
Příklad: • Určete početní metodou velikost osových sil v prutech u zadané prutové konstrukce. Použijte styčníkovou metodu. FZ1 FZ2 7 II IV 1 3 4 6 FA FB B A 2 5 V I III a b c
Obecný postup řešení: • 1. Zavedeme souřadnicový systém • 2. Vypočteme reakce FA a FB • 3. Jednotlivé styčníky uvolníme (přerušíme pruty řezem) a zavedeme v nich osové síly. Všechny obecně působící síly rozložíme do souřadnicového systému na složky Fx a Fy. Vyjde-li při výpočtu osové síly kladné znaménko, je prut namáhán na tah, vyjde-li záporné znaménko mínus, je namáhán na tlak.
Postup řešení: • 1. Výpočet reakcí FA a FB • MB = FAּ (a + b + c) - FZ1 ּ (b + c) - FZ2 ּ c = 0 => FA • MA = - FBּ (a + b + c) + FZ1 ּ a + FZ2 ּ (b + a) = 0 => FB • Kontrola správnosti: • ΣFy = 0, FA + FB - FZ1 - FZ2 = 0 • 2. V jednotlivých styčnících rozložíme všechny obecně působící síly do souřadnicového systému na složky Fx a Fy.
3. Rovnováha sil ve styčníku č. I Podmínky rovnováhy: ΣFx = 0, ΣFy = 0 F2 + F1.cosα = 0 => F2 = -F1.cosα FA + F1.sinα = 0 => F1 = -FA/sinα F1 FA α F2
4. Rovnováha sil ve styčníku č. II Podmínky rovnováhy: ΣFx = 0, ΣFy = 0 FZ1 -F1.cosα + F3.cos α+ F7 = 0 -F1.sinα - F3.sin α - FZ1 = 0 F7 α F1 F3
5. Rovnováha sil ve styčníku č.III Podmínky rovnováhy: ΣFx = 0, ΣFy = 0 F3 F4 -F2 + F5 + F4.cosα - F3.cosα = 0 F3.sinα + F4.sin α = 0 α α F2 F5
6. Rovnováha sil ve styčníku č. IV Podmínky rovnováhy: ΣFx = 0, ΣFy = 0 FZ2 F7 -F7 - F4.cosα + F6.cosα = 0 -F4.sinα - F6.sin α – FZ2 = 0 F6 F4
7. Rovnováha sil ve styčníku č.V Podmínky rovnováhy: ΣFx = 0, ΣFy = 0 -F5 - F6.cosα = 0 F6.sin α + FB = 0 F6 FB α F5