Statika Konstrukcija I Dio

download Statika Konstrukcija I Dio

of 96

Transcript of Statika Konstrukcija I Dio

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    1/96

    Doc.dr.RaidHadovi,dipl.in.gra.

    IIgodina,IV semestar

    12.03.2012.

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    2/96

    StatikakonstrukcijaIIcilj

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 2

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    3/96

    StatikakonstrukcijaIIkompetencije

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 3

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    4/96

    StatikakonstrukcijaII sadraj

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 4

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    5/96

    StatikakonstrukcijaII sadraj

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 5

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    6/96

    StatikakonstrukcijaII literatura

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 6

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    7/96

    osa apoznatoStatikiodreeninosai

    Vrstenosaa puni,reetkasti,kombinovani

    O tereen ananosaeakcijeireakcije

    ta enosa?

    Kojiseelementinosaa?

    tapjeglavnielemenatnosaa.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 7

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    8/96

    ap

    a)Konstantni

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 8

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    9/96

    tapiuticajiNatapdjelujuoptereenja:

    koncentrisanesileimomenti,kontinuirana,...tapseoptereenjimasuprostavlja:

    pomouoslonaca reakcijeuosloncima

    unutranjimsilama M,NiTVezaizmeuM Ti :

    dM dT T dx dx

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 9

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    10/96

    TeorijatapaTeorijakonstrukcijajebazirananalinearnojteoriji

    Vezeizmeusila,pomjeranjaideformacijatapasulinearne

    Linearizacijasepostiepomou3pretpostavke:omalim om eran ima( ret ostavkaostatiko

    linearnosti)

    omalim

    deformacijama

    (pretpostavka

    ogeometrijskoj

    nearnos

    Hookovimzakonom(pretpostavkaofizikoj

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 10

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    11/96

    Pomjeranjetapasadeformacijom

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 11

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    12/96

    slu

    ajdasuvanjske

    iunutranje

    sile

    u

    ravnote , o az o ona ne e ormac etapauzodreenapomjeranja.

    Unutranjesileipomjeranjasunepoznati,.

    Nastanakveoma

    malih

    pomjeranja

    uodnosu

    nadimenzijetapaseuuslovimaravnoteezanemaru u.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 12

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    13/96

    Vektorpomjeranja iugaoobrtanjanisuisto

    obrtanjeitapakaokrutogtijela.iste

    diletacijaosetapa

    klizanjepoprenogpresjekatSTATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 13

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    14/96

    Diletaci a e rom enaduineta a o edinici

    duineose

    tapa,

    odnosno

    specifi

    nu

    promjenu

    ikl

    uinetapa.

    ik

    promjenaduinetapaik

    l

    duinata al

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 14

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    15/96

    Vezaizmeupomjeranja,obrtanjaidiletacije

    dobivaseizkompatibilnostipomjeranja

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 15

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    16/96

    om eran a,o rtan a e ormac s eve ne tapasu

    maleveli

    ine,

    tako

    dasenjihovi

    proizvodi,

    kvadrati

    i

    ,zanemariti.

    gdjeimamo

    0 malaveliinaviegreda

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 16

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    17/96

    matrininain

    zbogteorijemalihpomjeranja.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 17

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    18/96

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 18

    2.Predavanje 19.03.2012.

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    19/96

    potrebnojepoznavatidvijedeformacijskeveliine:

    Promjenakrivine

    t rom ena rvobitno ravo u laizmeu o reno

    presjekaiosetapaposlijedeformacije. Tehnikadeformaci ata a Euller Bernouli

    pretpostavka:prideformacijitapapoprenipresjeciostaju

    ravniiupravni

    na

    deformisanu

    osu

    tapa.

    Ta

    nasamo

    za

    prave,pr znat ne tapoveoptere enena stosav an e.Zahvaljujuitome3Dproblemsemoesvestina1D

    .STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 19

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    20/96

    ,poprenihpresjeka

    nisuupravninadeformisanuosutapa.

    Akopoprenipresjeciprideformacijiostajuravni,ali

    pretpostavka).tapzakojivaiovapretpostavkazove

    .

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 20

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    21/96

    TakaC relaziuC osli edeformaci e

    Komponentepomjeranjasuuiv

    pomjeranjau(y)iv(y)

    rastojanjetaakaCiC(y)uravniostajenepromjenjeno

    Ugaoobrtanjatangentenaosutapaje=obrtanje

    Timoenkoovogtapa(nisuupravninadeformisanuosuta a

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 21

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    22/96

    t ugaoza o se o a noo rnepopre n pres e uslijeddjelovanjatransverzalnih(smiuih)sila

    klizanjepoprenogpresjeka

    = t

    AkojepoznatotondaseC(y)odreuje

    sin tu y u y

    t

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 22

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    23/96

    sin

    t t

    Dobijase

    1 cos 0t

    tu y u y

    v y v

    Zakljuak:horizontalnekomponentepomjeranjataaka

    narasto an uodoseta au( )suufunkci iodrastojanjay,doksuvertikalnejednakekomponentamapomjeranjataakav.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 23

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    24/96

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 24

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    25/96

    Deformacijatapakaotijela

    odreivanjediletacije

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 25

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    26/96

    Deformacijatapakaotijela

    odreivanjediletacije

    Prvafaza:poprenipresjeciravniiupravninaosutapa

    Uslijedobrtanjapresjekanadiferencijalnomalom.

    Uslijedsmiuihsilapresjekseobrnezat ugaoo r an ana on e ormac et,a

    ugaoklizanja(+t)

    gaoo rtan apopre nogpres e ana on e ormac e:

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 26

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    27/96

    Deformacijatapakaotijela

    odreivanjediletacije

    duinedszaveliinuds,takodaduinaelementa .

    Narastojanjuyduinadobijaduinu[1+(y)]dsza

    teoreme:

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 27

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    28/96

    Deformacijatapakaotijela

    odreivanjediletacije

    o ase:

    Zamjenomdobijasediletacijanarastojanjuy:

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 28

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    29/96

    Deformacijatapakaotijela

    odreivanjediletacije

    vrijednostipromjeneuglaobrtanjaizmeudvabliksa.

    Izjednainesemoevidjetidajepromjenaduinev a nanaras o an uy y nearna un c ao y.

    Prematome,raspodjeladiletacijajelinearnapovisinipopre nogpres e a, o eus a usapre pos av omdapoprenipresjeciprideformacijiostajuravni.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 29

    f k l

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    30/96

    Deformacijatapakaotijela

    odreivanjediletacije

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 30

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    31/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    presjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene , ,

    NiTsemoeuspostavitinakondefinisanjaveze.

    Hookovzakon:naponjeproporcionalandeformaciji,

    odosetapajednaki,adiletacijesu:

    us e empera urneprom ene

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 31

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    32/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    presjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    Oznake:

    (y) normalninapon t(y) temperaturnapromjenanarastojanjuyuodnosuna

    nekureferentnuvrijednost

    E mo u e astinosti

    t koeficijentlinearnetemperaturnedilatacijematerijala,.ve naza o usema er a z u po e n c u ne

    kadajezagrijanna1C(zabetonielikiznosi105 1/C)

    G modulklizanja

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 32

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    33/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    presjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    Akoset(y)linearnomijenjapovisinitapa,odvrijednostitunadonjemvlaknudovrijednostitona

    gornjemvlaknu,

    onda

    jetemperaturna

    razlika

    t=t

    u

    to

    Temperaturnapromjenanarastojanjuyodosetapaseprikazuje

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 33

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    34/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    presjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    Prematome,normalninaponje:

    Momenatinormalnasilasudobijeniizdirektnevezezme unapona pres e n unu ra n s a:

    Odnosno:

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 34

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    35/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    presjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    Kodproraunaintegralavoditiraunadaje:

    F povrinapoprenogelementa

    I momenat

    inercije

    popre

    nog

    presje a

    Drugiintegraljestatikimomenatpovrineuodnosunateitepresjekaijednakjenuli.

    Vezaizme

    usila

    idef.

    Veli

    ina,

    tj.temp.

    promjene

    i

    temp.razlike:

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 35

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    36/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    presjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    Diletacijaosetapaipromjenakrivinepoprenog

    res ekasemoeizrazitiufunkci isilau res ekuitemp.promjene,tj.temp.razlike:

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 36

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    37/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    presjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    VezaizmeuklizanjatiTsilesedobijaizveze

    smi

    uegnapona

    ideformacije

    direktno

    izhipoteze

    uravs og:

    T transverzalnasila

    S(y) statikimomentdijelapresjekaispodiliiznadpravey=const.uodnosunateitepresjeka.

    I momenatinerci epopreno pres ekab(y) irinapoprenogpresjekanamjestuy=const.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 37

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    38/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    presjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    Promjena deformacijesmicanja(y)povisinipresjekajednakajepromjenismiuegnapona(y),dokjema s ma navr e nos sm can au e upres e aopadapremakrajevimapresjeka,toizaziva

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 38

    .

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    39/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    Akosestvarnaras o elasmican azami enitakvompresjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    raspodjelom(y)prikojojproizvod(y)ds(y)=const.,

    ondajeelemenatizloendeformaciji,gdjesupresjeciravniirelativnosmaknutinakrajuelementaduinedszaveliinu(y)ds(y)=tds

    tpromjenauglaizmeupoprenogpresjekaiosetapa,aodreujeseizuslovadajeradnaponasmicanja(y)naposmatranomelementutapaduinedspripretpostavljenojraspodjelismicanja(y)jednakra ut naponapr stvarno raspo e sm can ay :

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 39

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    40/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    Akoseunesuvrijednostiza(y)i(y)dobijasepresjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    deformacionirad:

    (zapravougaonipresjekk=1.2).

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 40

    d f k h l l

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    41/96

    Vezaizmeudeformacijskihveliinaisilau

    Takoer,izjednaavanjemizrazazadeformacioniradpresjecimatapa,odnosnotemperaturnepromjene

    dobijaseugaoklizanjapoprenogpresjeka:

    Kojisaostalimjednainamapredstavljavezuizmeue ormac s ve na , t,temp.prom enet0

    temp.razliketiunutranjih(presjenih)silau, .

    ovomzakonu,takodasepretpostavkaolinearnojvezi

    fizikojlinearnostiproblema.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 41

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    42/96

    Teorijatapaukojojvaesvetripretpostavke:Pretpostavkaostatikojlinearnosti

    PretpostavkaogeometrijskojlinearnostiPretpostavkaofizikojlinearnosti

    Zoveselinearnateori ata ailiTEORI APRVOG

    REDA ednaineravnoteeelementata a:

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 42

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    43/96

    Jednainevezepomjeranjaideformacijetapa:

    II

    Jednainevezesilaupresjecimaideformacija,

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 43

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    44/96

    Akoseujednainamaravnoteezanemaripretpostavkaomalimpomjeranjima,iusloviravnotee

    postanunelinearne

    jedna

    ine,

    azadre

    se

    pretpostavkaomalimdeformacijama iHookovzakon,ondabidrugaitreagrupajednainazadrala

    nearnos .

    Teorijatapakojaimatakvupretpostavkusezove.

    Kodoveteorijeseusloviravnoteeispisujunae orm sanom tapu, to mazapos e cu a s e

    dajumomentesavijanjaupresjecimatapa.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 44

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    45/96

    Akoseporedpretpostavkeomalimpomjeranjimazanemariipretpostavkaomalimdeformacijama,onda

    jedna

    ineizprve

    idruge

    grupe

    postanu

    nelinearne

    jednaine,ondabiostalelinearnesamojednaineiztreegrupe.

    TeorijatapakojaimatakvupretpostavkusezoveTeorijavelikihdeformacijailiTEORIJATREEG

    .

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 45

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    46/96

    Gru e ednainaI,IIiIIIlinearneteori eta aineuku nodevetjednainasadevetnepoznatihveliinatapa:

    Sileupresjecima:M,TiN Pomjeranjaiobratanja:u,vi

    Deformacije:,it

    LinearnediferencijalnejednaineprvogredasuzagrupejednainaIiII,alinearneolgebarskejednaineuszagrupuIII.Deformacijskeveliine,it seeliminiuzatotosudirektnovezanezasileupresjecimaiproblemobrtanja

    jednainasanepoznatim:M,T,N,u,vi.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 46

    3.Predavanje 26.03.2012.

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    47/96

    Rekapitulacijajednainatapa

    Geometrijetapa:l,h,F,I

    Fizi i onstantimaterija a:E,G,t

    Vanjskihuticaja:p,tit

    Integracionekonstante

    seodre

    uju

    izgrani

    nih

    uslova

    nakrajevimatapa,amogubitizadatiposilamaipopomjeranjima.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 47

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    48/96

    Integracionekonstanteseodreujuizgraninihuslovanakrajevimatapa,amogubitizadatiposilama.

    uvslovaravnoteetapa,toznaidasemaksimalno3

    .Tomogubitibilokoje3sileodgoreprikazanih.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 48

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    49/96

    Integracionekonstanteseodreujuizgraninihuslovana rajevimatapa,amogu itiza atipopomjeranjima.

    znati3pomjeranjakojadefiniupomjeranjetapakao

    kruto ti elauravni.Minimalanbro raninihuslovapopomjeranjimaje3,amaksimalno6.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 49

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    50/96

    Akosu3graninauslovazadataposilama,a3popomjeranjima,je naineIiIIse ije ena2nezavisnasistemaodpo3diferencijalnejednainesa3

    .Akosupoznatesileupresjecima,ondasudirektno

    graninihuslovapopomjeranjimaseodreujupomjeranjataakaiobrtanjapoprenihpresjekatapa.ZatakavproblemtapakaemodajeSTATIKI

    ODREEN.Akojebrojgraninihuslovaposilamamanjiod3,ona

    jeproblemtapaSTATITKINEODREEN.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 50

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    51/96

    r nc psuperpoz c e: AkonatapdjelujevierazliitihoptereenjaP1,P2,Pn,

    P=P1+P2++PnsemoedobitisuperpozicijomuticajaZ1,Z2,Zn,nastalihusledpojedinanogdjelovanjasvakogodnave en op ere en a:

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 51

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    52/96

    Ulinearnojteorijitapa,zahvaljujuiuvedenimpre pos av ama,r e en e erenc a n e na na apa

    jejednoznano.Praktino,toznaidaistorijaoptereenja, .

    linearnoj teoriji vaiprincip superpozicije uticaja, koji glasi:

    , , ,

    uticajZutapuusledistovremenogdejstvasvih=

    superpozicijomuticajaZ1,Z2,Zn,nastalihuslijed

    o edinano d elovan asvako odnavedenihoptereenja:

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 52

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    53/96

    Zarjeavanjestatikihodreenihnosaakoristese

    0 0 0A

    X Y M .

    Ukolikonemadovoljnouslovaravnotee,ondatakve.

    Svakazatvorenakonturaje3putastatikineodreena,takodata oviko iulazeu ednukonstrukci ustvarajuKzatvorenihkontura,takodajestepenstatkeneodreenosti

    n=3KZglobovidodatnosmanjujubrojnepoznatih.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 53

    Statika neodreenost nosaa

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    54/96

    Statikaneodreenostnosaa2 3 43 1 2 3 ...n K g g g

    K brojzatvorenihkontura

    2 bro z lobovako ivezu udvi ekruteploe(tapa)

    g3 brojzglobovakojivezujutrikruteploe(tapa)

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 54

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    55/96

    a aneo re enos nosa a

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 55

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    56/96

    Jednaine ravnotee sa dopunskim jednainama zavise

    ,dovoljne su za rjeavanje statiki odreenih nosaa

    SON. Kod statiki neodreenih nosaa otrebne su iuslovi deformacija.Hlaenje, zagrijavanje, netana montaa ili slijeganje

    os onaca ne izaziva si e o SON, o o SNN uvijedolazi do pojave naknadnih sila i momenata.

    s e ne a ne mon a e, o nosno ez u ca a van soptereenja nastaju poetna naprezanja u nosau, to

    naprezanja u pojedinim dijelovima sistema od vanjskogoptereenja uvoenjem poetnih naprezanja.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 56

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    57/96

    Kod SON proraun se vri nezavisno od presjeka

    ,uslijed deformacija je obavezno poznavanje poprenih

    materijala znatno utie na sile i momente. Ako je cijelinosa na ravl en od isto materi ala od van skim

    optereenjem, onda isti ne uti

    e na sile i momente.

    Osnovna razlika izmeu SON i SNN e u bro u suvinihtapova, koji odreuju stepen statike neodreenosti.Kolaps jednog tapa kod SON dovodi u kolaps cijelisistem, dok to nije sluaj kod SNN. U sluaju kolapsa

    veeg broja kljunih elemenata konstrukcije dolazi dokolapsa iste.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 57

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    58/96

    Zadatak:Zadate geometrijskuemu(crtekonstrukcije), optereenje, izabranepresjeketapova,

    re t :s e e ormac e Presjecinezadovoljavaju mijenjajuseiponavljaseproraun.

    .

    Metodeprorauna: Metodasila uzimajusesilei/ilimomentiusuvinimvezama Metodadeformacija uzimajusedeformacijei/ilipomjeranjavorovasistema

    deformacije.Ostalemetode:metodatrijumomenata,metodastalnihtaaka,

    metodapomjeranjauglova,itd.STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 58

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    59/96

    Djelovanjemoptereenjakaoposljedicanastaju

    e ormac e onstru c e:pro u en e,s ra en e,savijanje,uvijanje,...

    Us ije e ormacijepojav jujesepomjeranjataa akonstrukcije,paseinapadnetakevanjskihsilapom era uu s ompravcu.

    Proizvodsileipreenogputaupravcusilejeradsilepr om e ormac e ons ru c evan s es e

    vrestvarniilideformacionirad.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 59

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    60/96

    AkodjelovanjenekesilePuzrokujepomjeranjeu

    napa no ta onstru c eon a e zvr enne ra ,odnosnopribeskonanomalomporastusilePe emen arn e ormac on ra e :

    ' 'dA P d PoHookovomzakonupomjeranjejeproporcionalno

    sili: '' '

    d

    Elementarniradje:'dP P P

    2

    ' ' ; ' '

    PP P

    dA P dP A P dP

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 60

    0

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    61/96

    1

    OAB OB AB

    PA

    1 2 3, , ,...,

    , , ,...,

    nza P P P P i

    12

    n

    i iA P

    Pri statikom djelovanju sile na elastini sistem koji nema

    rug optere en a po etn naprezan a e ormac onrad je jednak polovini proizvoda definitivne veliine sile i

    .

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 61

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    62/96

    unutranjihsila:Msavijanjaitorzije,TiNsila.

    dvunutranjesileseposmatrajukaovanjske,tese

    , ,

    zbogravanskihnosaa.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 62

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    63/96

    Posmatrajusedeformacijeoduticaja:Msavijanja,

    Nsila,Tsila.

    OdMsavi an a:

    ; :dsd Hook ov zakon ds dsd E

    Md

    I

    s sd dsE d EI d EI

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 63

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    64/96

    OdNsile: nastajelinearnoproduenjeds

    ds ds

    N ds N

    N

    F

    F E EF

    OdTsile:nastajedh

    ;T

    k k koeficijent oblikaF

    ugao zan a

    G

    TDe ormaci a dh ds ds k ds

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 64

    G GF

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    65/96

    M,TiNsupozitivnizatotosuposmatranikaovanjskesile,takodajeradunutranjihsilauvijeknegativan.

    Elementarniradunutranjihsilaje:d N ds Tdh

    PuniradAjenapisanodreenimintegralima:

    2 2 2

    2 2 2

    2 2 2ds ds dh

    EI EF GF

    2 2 2

    2 2 2ds ds k ds

    EI EF GF

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 652 2 2

    ds ds k ds

    EI EF GF

    Virtuelnirad TeoremaLangrangea

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    66/96

    Poredstvarnogradapostojiivirtuelnirad,kojise

    Beskonanomalopomjeranjenekogkrutogtijelase

    .V

    A P ,

    omalimpomjeranjimazapomjeranjakojasedeavaju,

    kretanjakarakteristinaveliina.

    sistemasilanabilokomvirtuelnompomjeranjuje

    STATIKAKONSTRUKCIJA

    II

    RH 66

    Virtuelnirad TeoremaLangrangea

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    67/96

    Mehanikiradrealnihsilanavirtuelnompomjeranju

    Zbognepominostikrutogtijelainemogunosti

    ,kaosistemmaterijalnihtaakaizmeukojihmoenastati rom enaudal enosti.

    Langrangeovateoremazaelastinesisteme:V U Akosesistemvanjskihsilakojenapadajunekielastini

    ,vanjskihiunutranjihsilanavirtuelnimpomjeranjima

    STATIKAKONSTRUKCIJA

    II

    RH 67

    Virtuelnirad TeoremaLangrangea

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    68/96

    Elastinadefinitivnapomjeranjasuivirtuelna.n

    1

    i i

    i

    A P

    ( ) ( ) ( )

    U

    s s s

    N TA ds ds ds

    EI EF GF

    ;A P A P

    radrealnihsilanavirtuelnimpomjeranjima,rad

    .Zaelastinesistemeoviradovisujednaki.

    STATIKAKONSTRUKCIJA

    II

    RH 68

    Potenci alnaener i a

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    69/96

    Izmeuvanjskihiunutranjihsilapostojiodnos.a van s s a:

    1 1 2 2 3 31

    2vA P P P

    Radunutranjihsila:2 2 2M N T

    STATIKAKONSTRUKCIJA

    II

    RH 69

    2 2 2un

    EI EF GF4.Predavanje 02.04.2012.

    Potenci alnaener i a

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    70/96

    Uslijedravnotenogstanjapozavretkudeformacijena

    pomjeranja,takodasekaovirtuelnopomjeranje

    uzima udeformaci e

    sistema

    nastale

    usli ed

    d elovan a

    silanaluk.0

    v unA A

    Radvanjskihsilajenegativan,aunutranjihpozitivan.2 2 21 1 2 2 3 3

    2 2 2 2P P P ds ds k ds

    EI EF GF

    v unA A

    STATIKAKONSTRUKCIJA

    II

    RH 70

    Potenci alnaener i a

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    71/96

    Akonekisistempoduticajemoptereenjaprelaziiz

    zbirniradsvihvanjskihiunutranjihsilajednaknuli.

    v unA A

    2a b

    Ml

    EI

    21

    2 2v a bA M M

    EI

    2 2

    2 2

    l

    un

    o

    M MA dx

    EI EI

    STATIKAKONSTRUKCIJA

    II

    RH 71

    Potenci alnaener i a

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    72/96

    Potencijalna

    energija

    V:

    Rad unutranjihsilasaobrnutimznakom ednak eraduvan skihsila. v unA A

    Virtuelniradunutranjih,jednakjevirtuelnomraduvanjskihsila,toznaidasesistemnalaziustanjuravnotee.Topo razumijeva asistemu e ormisanomstanjuimaenergijukojajeustanjudavratinosa u

    .

    Zakonzervativnopolje:.

    2.radnezavisiopomjeranjunegosamoopoetnoji

    3.izvodfunkcijesile(kadsilazavisiodpoloaja)poodreenom ravcu edank e ro ekci isilenata ravac.

    STATIKAKONSTRUKCIJA

    II

    RH 72

    Potenci alnaener i a

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    73/96

    Linearnoelastinisistemisukonzervativni:n

    2 2 2

    1

    *2 2

    i i

    i

    V V P P

    2 2 2V ds ds k ds

    EI EF GF

    stepenaupogleduvanjskihsilailideformacijakojesuodn ihizazvane.

    moznaavamjestoismjerposmatranemn

    UsluajudeformacijepoduticajemjedininesileP=1.0,

    STATIKAKONSTRUKCIJA

    II

    RH 73

    Potenci alnaener i a

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    74/96

    Deformacijajednogtijelajedatasistemomjednaina:Za:...P P P

    2 1 21 2 22 2... n nP P P 1 1 2 2 ...

    2 n n

    V P P P

    1 1 2 2 ...n n n n nnP P P

    o enc a naenerg a e

    2 2 21 11 2 221 ...2 n nnV P P P

    1 2 12 1 3 13 2 3 23 1 1... ...

    1

    n n n nP P P P P P P P

    Potenci alnaener i alinearnodeformisanihti elau

    ;2 i ii i k ik

    odnosunavanjskesileimakvadratnevrijednosti.STATIKA

    KONSTRUKCIJA

    II

    RH 74

    Potenci alnaener i a

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    75/96

    Akosesila

    Pposmatra

    kao

    funkcija

    deformacije,

    jer

    sila

    PiizazivanekudeformacijupremaHookovomzakonu:

    1 11 1 12 2 1

    2 21 1 22 2 2

    ...

    ...

    n n

    n n

    P

    P

    11 1 11 1 1 1;P P

    Potencijalnaenergija: 1 1 2 2 ...n n n nn nP

    11

    2 2 2

    1 11 2 22

    1...2

    n nnV

    1 2 12 1 3 13 2 3 23 1 1

    2

    ... ...

    1

    n n n n

    Potencijalnaenergijaimakvadratnuvrijednostuodnosuna

    2 i ii i k ik

    e ormac e.

    STATIKAKONSTRUKCIJA

    II

    RH 75

    Potenci alnaener i a

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    76/96

    2)Potencijalnaenergijajeuvijekpozitivnazbogkvadratnihvri ednostiM,TiN.Uslua urazliitih ravacaondasepotencijalnaenergijasmanjuje.

    Pravilo

    su er ozici e

    nevai

    za

    otenci alnuener i u,

    er

    zbirpojedinanihuticajanijejednakukupnomuticajuodvierazliitihuticaja,odnosnokvadratzbiranijejednakzbirukvadrata. 2

    1

    1 1

    2 2 2

    P lV P P lE EF

    otenci alnaener i a

    2 2

    2

    1

    2 2 2 2

    P Q l P l Q l PQlV P Q

    EF EF EF EF

    2 2

    ; ;2 2

    P Q P

    P l Q l P Q lV V V

    E F E F E F

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 76

    2

    Q lizduenje

    E F

    Teoremaouzajamnostiradova

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    77/96

    BetijevateoremaAkosenekakonstrukcijanalaziuravnotei,moese

    definisatiBetijevateorema:

    Virtuelniradrealnogsistemasilanavirtuelnimpomjeranjimaizazvanvirtuelnimsilamajednakje

    v rtue nomra uv rtue nogs stemas anarea n m

    pomjeranjimaizazvanimrealnimsistemomsila.Rea anivirtue ansistemposje uju:a tivansistemsi a,

    pomjeranja,reakcijeolsonaca,pomjeranjaoslonakih

    a a a,unu ra n es e, e ormac e,PremaLangrangeovojteoremi: 0

    V U V U

    A A A A A

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 77

    Teoremaouzajamnostiradova

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    78/96

    BetijevateoremaPrim r:Pr t r t r n il mP t ki n odstojanjuaodosloncaA,audrugomsluajujeoptereenamomentomMnadosloncemA.DokazatitanostBetijeveteoreme.

    Po avavertikalno

    linearno

    om eran a

    uta

    kiCod

    uticajaP,auglovnopomjeranjeuosloncuAodM.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 78

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    79/96

    Teoremaouzajamnostipomjeranja

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    80/96

    Maksvelovateorema slijedeaogranienja:

    . . samoonedjelujunanekukonstrukciju.Pomjeranjen il Pn zn v nm m r n m Pm

    ozna

    avasa

    mn

    ,odnosno

    nm

    =

    mn.

    optereenjudrugogstanja,ondajeipomjeranjena adnetakedru o stan au ravcun eno de stvaizazvanoprvimstanjemjednakopomjeranjunapadnetakeprvogstanjaupravcunjenogdejstvaizazvanog

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 80

    drugimstanjem.

    Teoremaouzajamnostipomjeranja

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    81/96

    Maksvelovateorema Pomjeranjeispoddrugesilekojenastaneuslijed

    ,nastaneispodprvesilepoduticajemdrugesile.

    OvopomaeprirjeavanjuSNN,jerjedovoljnoznati

    nm mn

    .odreuje od .nm mn

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 81

    Teoremaouzajamnostipomjeranja

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    82/96

    Maksvelovateorema P=1.0,adrugiputQ=1.0.Potrebnojedokazati ?12 21

    21

    P aa

    EF EF

    om eran eta e upravcus e o ut ca as e e:12

    Q aa

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 82

    21 12

    Teoremaouzajamnostipomjeranja

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    83/96

    Maksvelovateorema z vi n ti vr t ti r zlik i m r n :SilaP=>linearnopomjeranje[m]

    = nm

    nm

    m

    pomjeranje

    S uzrok pomjeranja

    . n m

    ondapostojesamolinearnapomjeranja.

    nm mn

    pomjeranje m

    2.)AkoutakindjelujeMniutakimmomenatMmza

    nmuzrok pomjeranja kN

    ondapostojesamouglovnapomjeranjabezjedinicezapomjeranje.

    1om eran e

    nm mn

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 83

    nmuzrok pomjeranja kNm

    Teoremaouzajamnostipomjeranja

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    84/96

    Maksvelovateorema . Ak t kin l il Pni t kimm m n tMmza ondapostojeilinearnaiuglovnapomjeranja.

    nm mn

    1nm

    linearno pomjeranje m

    momenat kNm kN

    1nm

    uglovno pomjeranje

    sila kN

    az u use:

    Glavnapomjeranja:nnimm arc a na se un arnapom eran a: nm

    Parcijalnapomjeranjamogubitiod:

    an s ogop ere en a: npTemperaturnoguticaja:nt

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 84

    ns

    Teoremaouzajamnostipomjeranja

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    85/96

    Maksvelovateorema ,definisatiimatricafleksibilnostizasluaj

    edini

    nihsila:

    11 12 1 1

    21 22 2 2

    ...i n

    i n

    1 2n n ni nn

    Matricajesimetrina,azoveseideformacijska

    matr ca:Potojematrica[]simetrina,ondajeimatrica[k]

    k

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 85

    s metr na. Primjena

    teoremastr.

    15

    Van skiutica i

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    86/96

    Uticajikojimogudaizazovudeformacijusistema,odnosnopomjeranjepojedinihtaakaiokretanjepresjekasu: Vanjskooptereenje:koncentrisanesileimomenti,podjeljena

    optereenja,itd. izazivajuunutranjesileM,NiT

    Tem eratura:za ri avan e

    ilihla

    en e

    di elova

    ili

    itavo

    sistema,odnosnopromjenatemperatureuodnosunaprvobitnu

    Ravnomjernapromjenatemperaturea) Neravnomjernapromjenatemperatureb) srednjavlaknabez

    .Slijeganjeiliokretanjeoslonacailidrugihdijelova

    sistemavrstioslonci,ne om erl ivi;utica nula

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 86

    Maksvel Morova ednaina

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    87/96

    Jednainapomjeranjajednetakeelastinogsistemaseodreu e omouzakonaLa ran eaovirtuelnompomjeranju.

    sistemasilaSmtj.P1,P2iP3,promjenetemperaturesistemazat,razliketemp.gornjihidonjihvlakanat,pomjeranjeos oncaC orizonta no c1 iverti a no c2.

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 87

    Maksvel Morova ednaina

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    88/96

    Zabilokakvozadatovirtuelnopomjeranjef rmi n i t m r n tr n ih il brn timpredznakomebitijednakraduvanjskihsilanaizabranompomjeranju,alitakosenemoedoidoci ja,jerseutoms uajunejav japomjeranjeNK.

    PremaMoru, umjestostvarnogdeformisanogsistema,uzima

    sezamiljeni(fiktivni)sistem. napadasistemudatojtakiidobivase om eran enm,ko esesmatrazastvarno,aposmatrasevirtuelno

    STATIKAKONSTRUKCIJAIIRH 88

    pom eran eza .

    Maksvel Morova ednaina k

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    89/96

    Fiktivnooptereenje:X=1.0 vneunu ra n es e:

    StvarnooptereenjesilamasistemaSmkojedaje

    , ,n n n

    pom eran ao :

    ; ;m m mm m m

    M T Nd s T k d s N d s

    Ravnomjernatemperatura: dl t ds

    Neravnomjernatemperatura:

    ednainaradaunutran ihsila:

    td ds

    d

    m m mn n n n n

    M kT N tM ds T ds N ds N t ds M ds

    EI GF EF d

    STATIKAKONSTRUKCIJAII

    RH 89

    Maksvel Morova ednaina Vi l il X i i k ij R

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    90/96

    VirtuelnasilaX=1.0izazivareakcijeR,astvarno,

    reakcijeraunajukaovanjskesile.PremaLagrangeu:

    .n nm n

    nm A Rc o ase zrazza a sve orovu e na nu:

    zasile: n m n m n mnm M M T T N Nds k ds ds

    zatemperaturu: nt n nt

    N t ds M ds

    z m r n l n : Rc

    STATIKAKONSTRUKCIJAII

    RH 90

    ns

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    91/96

    Pomjeranjeuslijedvanjskihsila

    ) j d j j i

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    92/96

    2)promjenaodstojanjaizmeu

    (relativnopomjeranje):nanosesedvi e edininesilenaistompravcu,arazliitogsmjera.

    3 gaoo retan apres e a:nanosisemomenatM=1.0

    u ra eno a pres e a.

    STATIKAKONSTRUKCIJAII

    RH 92

    Pomjeranjeuslijedvanjskihsila

    )U k t j t

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    93/96

    3)Ugaookretanjatapa:nanose

    1.0

    1

    P d

    d

    4)Promjenauglaizmeuudatepresjekedva

    = suprotnog smjera.

    STATIKAKONSTRUKCIJAII

    RH 93

    Pomjeranjeuslijedvanjskihsila

    )P j l k ji kl j d t d i d i s

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    94/96

    4)Promjenauglakojizaklapajudvatapaduinadis:

    1P

    2

    1P

    s

    Akoseugaopoveavaondajepredznakplus(+), u

    STATIKAKONSTRUKCIJAII

    RH 94

    .

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    95/96

    Postupaknumerikogodreivanjapom eran a ere ag novame o a

  • 8/10/2019 Statika Konstrukcija I Dio

    96/96

    Verea inovommetodomsemoeu rostiti roraun:

    Mmjeordinatamomentaodstvarnogoptereenja,a

    n

    AkoMmkrivolinijska, a pravalinija.

    n

    ro zvo m s e emen arna

    povrinaodMm,koja

    se

    mnoisa

    djeli ds,akojaseuzimaispodteitan

    optereenja.(integracijauticajnihlini aZ pdx y

    STATIKAKONSTRUKCIJAII

    RH 96

    .

    Tablica.pdf Tablica.exlTablica.pdf