13.11.2013 Views

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

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!