P R I M I J E NJ E N I D I O - Građevinski fakultet
P R I M I J E NJ E N I D I O - Građevinski fakultet
P R I M I J E NJ E N I D I O - Građevinski fakultet
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
4.4.2011<br />
GRAĐEVINSKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U MOSTARU<br />
FACULTY OF CIVIL ENGINEERING UNIVERSITY OF MOSTAR<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
P R I M I J E <strong>NJ</strong> E N I<br />
D I O<br />
Asistent: mr.sc. Goran Šunjić<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
PRIMIJE<strong>NJ</strong>ENI DIO<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
1
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
1. DEFINICIJE. ODREĐIVA<strong>NJ</strong>E SILA<br />
U ŠTAPOVIMA REŠETKE<br />
REŠETKA, u statici, predstavlja zatvoreni štapni poligon, koji<br />
osim štapova po svom opsegu ili konturi ima i poprečne štapove,<br />
koji takav verižni poligon pretvaraju u niz trokuta.<br />
TROKUT od svih poligona jedina kruta figura, koja ne mijenja<br />
svoj oblik, ma kakvo da je opterećenje u čvorovima.<br />
REŠETKASTI NOSAČI<br />
Nosači koji se sastoje od niza ravnih štapova čiju su krajevi<br />
međusobno povezani u čvorovima.<br />
POJASNI ŠTAPOVI su štapovi koji ograničavaju rešetku.<br />
Oni koji je ograničavaju odozgo, čine tzv. gornji pojas, a oni<br />
odozdo donji pojas.<br />
Vertikalne štapove, koji vezuju gornji i donji pojas zovemo<br />
vertikalama (zategama), a kose dijagonalama (upornicama).<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Shematski prikaz rešetkastog krovnog nosača<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
2
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Shematski prikaz rešetkastog paraboličnog nosača (mostovi)<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Shematski prikaz rešetkastog nosača (dizalica)<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
3
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Vrhovi pojedinih trokuta, u kojima su spojeni najmanje dva, često<br />
tri ili više štapova, nazivaju se čvorovima nosača.<br />
Analiza rešetkastih konstrukcija zasniva se na pretpostavkama:<br />
1) Vlastita težina štapova rešetke je zanemariva.<br />
Rešetke su lagane konstrukcije kod kojih je vlastita težina<br />
štapova znatno manja od opterećenja koja rešetka preuzima.<br />
2) Svi štapovi u rešetkastoj konstrukciji su međusobno<br />
zglobno povezani.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
3) Vanjske aktivne sile i reakcije djeluju isključivo u<br />
čvorovima.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
4
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Da bi neki sustav štapova bio upotrebljiv kao nosač, mora biti<br />
geometrijski nepromjenjiv.<br />
Tako, na primjer, ravan četverokut 1-2-3-4, spojen u čvorovima<br />
pomoću zglobova, nije nepromjenjiva figura, jer kutove možemo<br />
mijenjati, a da pri tom dužine stranica ostanu iste.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Najmanji broj štapova, iz kojih možemo sastaviti krutu ravnu<br />
rešetku, određen je relacijom:<br />
s = 1 + 2 (n – 2) = 2n – 3<br />
gdje je:<br />
s - broj štapova,<br />
n - broj čvorova.<br />
Ako je:<br />
s = 2n – 3 . . . rešetka je statički određena,<br />
s > 2n – 3 . . . rešetka je statički neodređena,<br />
s < 2n – 3 . . . rešetka je promjenljiva ili labilna<br />
dakle neupotrebljiva kao nosač.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
5
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
2. METODA ČVOROVA. RECIPROČNI PLAN SILA<br />
Određivanje sila u štapovima rešetkastog nosača grafičkim<br />
putem temelji se na uvjetu:<br />
Sve sile (vanjske i unutarnje), koje djeluju na jedan čvor,<br />
moraju biti u ravnoteži, ako je i cijeli nosač u ravnoteži.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Za određivanje sila u štapovima, koje djeluju na jedan čvor, ne<br />
smije u čvoru biti više od dvije nepoznate sile.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
6
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Pomoću pola O i verižnog poligona određujemo reakcije A 1 i B 1 .<br />
⎯⎯→ ⎯⎯→ ⎯⎯→<br />
A1 = A − P1<br />
⎯⎯→ ⎯⎯→ ⎯⎯→<br />
B1 = B − P4<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Isječen čvor A<br />
Dobivene smjerove iz<br />
poligona sila ucrtavamo u<br />
čvoru na odgovarajuće<br />
štapove.<br />
Strelica upravljena prema čvoru štap je napregnut na tlak, od čvora vlak.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
7
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Isječen čvor I<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Isječen čvor II<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
8
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Isječen čvor III<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Isječen čvor IV<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
9
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Isječen čvor B<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
KREMONIN PLAN SILA<br />
(Cremona, talijanski matematičar 1830. - 1903.)<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
10
4.4.2011<br />
PRIMJER<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
11
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
12
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
13
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Sile u čvorovima i štapovima rešetke<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
14
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Štapovi s nultim silama<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Primjer rešetke koja ima štapove s nultim silama<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
15
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
3. METODA PRESJEKA<br />
CULMANNOVA metoda presjeka<br />
Koristi se kada treba odrediti veličinu i karakter (tlak ili vlak) sila<br />
samo u pojedinim i štapovima.<br />
Uzmimo, da treba odrediti sile u štapovima 4, 5 i 6 rešetkastog<br />
nosača.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Neka je R rezultanta svih vanjskih sila (P 1 , P 3 i A), koja djeluje na<br />
lijevi dio rešetke.<br />
Ona mora bit u ravnoteži sa silama u štapovima 4, 5 i 6.<br />
Rezultantu R možemo pomoću trokuta sila rastaviti u komponente S 4 i L.<br />
Rastavljanjem sile L u pravcima štapova 5 i 6, dobivamo veličinu i smjer<br />
sila u štapovima S 5 i S 6 .<br />
Smjer sila nalazimo kada konturu četverokuta obiđemo u smjeru rezultante.<br />
štapovi 4 i 5 napregnuti su na tlak, a štap 6 na vlak.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
16
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RITTEROVA metoda presjeka<br />
Koristi se kada treba odrediti veličinu i karakter (tlak ili vlak) sila<br />
samo u pojedinim štapovima.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
− Za<br />
− Za<br />
− Za<br />
pol<br />
pol<br />
pol<br />
I:<br />
II :<br />
III :<br />
R ⋅ a + S ⋅b<br />
1<br />
− R ⋅ a<br />
2<br />
R ⋅ a<br />
3<br />
4<br />
− S ⋅b<br />
5<br />
− S ⋅b<br />
6<br />
4<br />
5<br />
6<br />
= 0<br />
= 0<br />
= 0<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
17
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Moment rezultante R sila, koje leže na jednoj strani presjeka, jednak<br />
je momentu savijanja, pa imamo:<br />
MI<br />
= R ⋅ a<br />
1,<br />
MII<br />
= − R ⋅ a2,<br />
MIII<br />
= R ⋅ a3.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
S<br />
S<br />
S<br />
R ⋅ a<br />
= −<br />
b<br />
1<br />
4<br />
= −<br />
5<br />
6<br />
R ⋅ a<br />
= −<br />
b<br />
R ⋅ a<br />
=<br />
b<br />
6<br />
4<br />
3<br />
5<br />
2<br />
M<br />
=<br />
b<br />
M<br />
=<br />
b<br />
III<br />
6<br />
MI<br />
,<br />
b<br />
5<br />
.<br />
II<br />
4<br />
,<br />
Sile s predznakom + predstavljaju naprezanje na vlak, a sile s<br />
predznakom – na tlak.<br />
U štapu 4 moramo promijeniti smjer sile, dok u 5 i 6 ostaje smjer, koji smo<br />
u početku proizvoljno pretpostavili.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
18
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Pravilo:<br />
Pri određivanju sila pomoću Ritterove metode presjek polažemo<br />
kroz rešetku tako, da ne presiječemo više od tri štapa. Kao<br />
momentni pol uzimamo sjecište ostalih dvaju štapova.<br />
Momentna jednadžba s obzirom na to sjecište daje nam traženu<br />
silu u štapu.<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
PRIMJER<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
19
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Ravnoteža lijevog dijela rešetke<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
20
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
4. SLOŽENE REŠETKE<br />
Primjer jednostavne rešetke<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
21
4.4.2011<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
Primjer složene rešetke<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
Preddiplomski studij Građevinarstva - I. godina studija<br />
II. (ljetni) semestar - akademska 2010./2011. godina<br />
5. METODA ZAMJENE ŠTAPOVA<br />
Hennebergova metoda<br />
s = 2n – 3<br />
s = 11 štapova<br />
n = 7 čvorova<br />
11 = (2 · 7) - 3<br />
11 = 11<br />
Rešetka statički određena<br />
RAVNOTEŽA RAVNIH REŠETKASTIH NOSAČA<br />
Predmet: MEHANIKA I<br />
22