SISEJÕUDUDE MÄÄRAMINE VARRASTARINDITES. LÕIGETE MEETODI IDEE. Painutatud varraste arvutamisel suurimate normaal- ja tangentsiaalpingete leidmiseks on vaja teada suurimat paindemomenti, suurimat põikjõudu ja lõikeid, milles need esinevad. Nende ohtlike lõigete leidmine on lihtsam, kui paindemomentide ja põikjõudude suurused on piki varrast kujutatud graafiliselt. Vastavaid graafikuid nimetatakse epüürideks. Nii tugevusõpetuses kui ka ehitusmehaanikas kasutatakse sisejõudude leidmiseks lõigete meetodit. Sisejõudude määramiseks lõigete meetodiga tuleb läbida järgmisi etappe: 1. Lõigatakse varras vaadeldavas ristlõikes tinglikult läbi; 2
Lähtudes profiilide UPE ja INP mõõtudest, võtan konstruktiivselt poltide vahekauguseks h1=a =255mm Väliskoormus F tasakaalustatakse jõududega Fpõik Igale poldile mõjub põikjõud Fpõik ning antud sümmeetrilise paigutuse korral jaotub koormus F ühtlaselt poltide vahel. Paindemoment M tasakaalustatakse momendiga Fmr ja eeldame, et antud konstruktsioonis jaotub jõud F mõlemale plaadile võrdselt, seega teeme arvutused ühe plaadi kohta. Leian Paindemomenti M tasakaalustava momendi Fmr jõuõla r ja seejärel jõu Fm Suurima jõu Fmax mis mõjub poldile leian rööpküliku trigonomeetrilisest seosest. Kuna on tegemist lõtkuga, siis leian poltide eelpingutusjõu Fp arvestades, et plaatide vahel tekib hõõrdejõud. Hõõrdeteguri on f=(0,15...0,20) Teades poldi tugevustingimust, saame avaldada ka poldi minimaalse läbimõõdu d. Valin arvutuseks poldi tugevusklassist 8.8 mille ReH = 640 MPa ja tugevusvaru =1,5
12.4. Staatikaga määramatu paine 12.4.1.Jäiga ja sharniirkinnitusega ühtlane tala Joonkoormusega painutatud detail on kinnitatud mõlemast otsast ühes otsas on jäik kinnitus, teises lihtne tugi (Joon. 12.19): PROBLEEM: Arvutada on vaja Detaili (Joon.12.20) sisejõududest arvestatakse vaid detaili toereaktsioonid paindemomenti M ja sellega seotud deformatsioone: · toereaktsioonide määramiseks koostatakse tasakaaluvõrrandid; · toereaktsioonide määramiseks koostatakse tasakaaluvõrrandid; · tasakaaluvõrrandeid on kaks, tundmatuid on kolm: FA; MA ja FB; · see on staatikaga ühekordselt määramatu ülesanne; Priit Põdra, 2004
8.6. Kuidas paikneb vildakpainde korral detaili ristlõike null-joon pinnakeskme suhtes? vildakpainde korral läbib null-joon alati ristlõike keset 8.7. Mis on ekstsentriline pike? kahe paindemomendi ja pikijõu koosmõju detaili ristlõikes 8.8. Milline pinguse liik (joon-, tasand- või ruumpingus) on ekstsentrilise pikke korral materjali sisepunktides?*** 8.9. Millised sisejõud tekivad vardas üldjuhul ekstsentrilise pikke korral? sisejõud: pikijõud N ja ka kaks paindemomenti My ja Mz, mille väärtused piki varda telge ei muutu 8.10. Mis on ristlõike tuum? pinnakeset ümbritsev piirkond 8.11. Millisel juhul on varda normaalpinge epüür ühemärgiline (lisaks pikkele)? kui pikikoormus mõjub pinnakeskme ligidal, tekib ilmselt ühemärgiline, kuid mitteühtlane normaalpinge laotus ;tuuma sees mõjuv teljesihiline koormus tekitab ühemärgilise normaalpingelaotuse 8.12. Millisel juhul ei lõika ekstsentrilise pikke nulljoon ristlõikepinda?*** 8.13
8.6. Kuidas paikneb vildakpainde korral detaili ristlõike null-joon pinnakeskme suhtes? vildakpainde korral läbib null-joon alati ristlõike keset 8.7. Mis on ekstsentriline pike? kahe paindemomendi ja pikijõu koosmõju detaili ristlõikes 8.8. Milline pinguse liik (joon-, tasand- või ruumpingus) on ekstsentrilise pikke korral materjali sisepunktides?*** 8.9. Millised sisejõud tekivad vardas üldjuhul ekstsentrilise pikke korral? sisejõud: pikijõud N ja ka kaks paindemomenti My ja Mz, mille väärtused piki varda telge ei muutu 8.10. Mis on ristlõike tuum? pinnakeset ümbritsev piirkond 8.11. Millisel juhul on varda normaalpinge epüür ühemärgiline (lisaks pikkele)? kui pikikoormus mõjub pinnakeskme ligidal, tekib ilmselt ühemärgiline, kuid mitteühtlane normaalpinge laotus ;tuuma sees mõjuv teljesihiline koormus tekitab ühemärgilise normaalpingelaotuse 8.12. Millisel juhul ei lõika ekstsentrilise pikke nulljoon ristlõikepinda?*** 8.13
Priit Põdra, 2004 112 Tugevusanalüüsi alused 7. DETAILI TÖÖSEISUNDID JA PINGETE ANALÜÜS Levinumad liittööseisundid on (Joon. 7.3): · põikpaine koos mõjuvad paindemoment ja põikjõud: Mz ja Qy või My ja Qz; · vildakpaine koos mõjuvad kaks paindemomenti koos võimalike põikjõududega: Mz ja My, võivad lisanduda Qy ja/või Qz; · ekstsentriline pike koos mõjuvad pikke ja painde sisejõud: N ja Mz ja/või My; · vääne paindega koos mõjuvad väände ja painde sisejõud: T ja Mz ja/või My, võivad lisanduda Qy ja/või Qz.
paindemoment ei saa tekitada M y = x( Mz ) zdA = 0 z yzdA = 0 , Iz pinged teises peatasandis (ehk A A paindemomendist Mz tulenevad pinged Mz ei saa tekitada paindemomenti My ja kuna 0, siis yzdA = 0 = I yx , Iz vastupidi): A kus: ( Mz ) paindemomendist Mz tulenev normaalpinge, [Pa]; ( My ) paindemomendist My tulenev normaalpinge, [Pa]. Priit Põdra, 2004
paindemoment ei saa tekitada M y = x( Mz ) zdA = 0 z yzdA = 0 , Iz pinged teises peatasandis (ehk A A paindemomendist Mz tulenevad pinged Mz ei saa tekitada paindemomenti My ja kuna 0, siis yzdA = 0 = I yx , Iz vastupidi): A kus: ( Mz ) paindemomendist Mz tulenev normaalpinge, [Pa]; ( My ) paindemomendist My tulenev normaalpinge, [Pa]. Priit Põdra, 2004
Teras 1 74 7 Teraskonstruktsioonide liited 7.1 Üldist Liidete käitumise mõju konstruktsiooni sisejõudude jaotusele ja konstruktsiooni kui terviku deformeerumisele võib tavaliselt jätta arvestamata. Liidete käitumise mõju sisejõudude leidmisel tuleks arvestada lähtudes liite kolmest võimalikust toimimismudelist: - liigendliide (simple), kus eeldatakse, et liide ei anna edasi paindemomenti; - jäik liide (continuous), kus oletatakse, et liite käitumine ei mõjuta sisejõudude jaotust; - pooljäik liide (semi-continuous), mille käitumine võetakse sisejõudude leidmisel arvesse. Pooljäiku liiteid kasutatakse tavaprojekteerimises suhteliselt harva. Liiteid liigitatakse ka tugevuse põhjal: - nimeliselt liigendliide, mis peaks olema võimeline koormuse mõjul piisavalt pöörduma;
Raudbetoonkonstruktsioonide üldkursus 29 Lubatud pingete meetodi kasutamisel loetakse kandevõime tagatuks, kui kasutusseisundis (2. pingestaadiumis) esinevad betooni ja armatuuri pinged c ja s ei ole suuremad vastavatest lu- batud pingetest [ c] = fc/ kc ja [ s] = fy / ks , kus kc ja ks on betooni ja armatuuri tugevuse ta- gavarategurid. Purustava koormuse meetodi korral võrreldakse kasutusseisundis esinevat sisejõudu (näitaks paindemomenti M) 3. pingestaadiumi purustava sisejõuga [painde korral purustava paindemo- Mu mendiga Mu = f (fc ja fy)]. Kandevõime on tagatud, kui M , kus k on ühtne tagavarate- k gur. Arvutuslike piirseisundite meetod on sisuliselt purustava koormuse meetodi edasiarendus, kus käsitletakse mitte ainult purunemisolukorda (kandepiirseisundit), vaid ka erinevaid kasutuspiir-
Ekstsentriliselt surutud (või siis tõmmatud) lühike vardakujuline detail (Joon. 8.5): · koormav jõud F mõjub varda teljega paralleelselt ja ekstsentriliselt (kui koormus mõjub varda telje suhtes kaldu, lisandub veel vildakpainde ülesanne); · ekstsentriline pikikoormus F tekitab varda ristlõigetes sisejõud: pikijõud N ja ka kaks paindemomenti My ja Mz, mille väärtused piki varda telge ei muutu (surutud varras on ühtlaselt koormatud): Ekstsentriliselt surutud lühike varras Detaili ristlõike sisejõud F x F Lõige
Raudbetoonkonstruktsioonide üldkursus 29 Lubatud pingete meetodi kasutamisel loetakse kandevõime tagatuks, kui kasutusseisundis (2. pingestaadiumis) esinevad betooni ja armatuuri pinged σc ja σs ei ole suuremad vastavatest lu- batud pingetest [σc] = fc/ kc ja [σs] = fy / ks , kus kc ja ks on betooni ja armatuuri tugevuse ta- gavarategurid. Purustava koormuse meetodi korral võrreldakse kasutusseisundis esinevat sisejõudu (näitaks paindemomenti M) 3. pingestaadiumi purustava sisejõuga [painde korral purustava paindemo- M mendiga Mu = f (fc ja fy)]. Kandevõime on tagatud, kui M ≤ u , kus k on ühtne tagavarate- k gur. Arvutuslike piirseisundite meetod on sisuliselt purustava koormuse meetodi edasiarendus, kus käsitletakse mitte ainult purunemisolukorda (kandepiirseisundit), vaid ka erinevaid kasutuspiir-
Ankrujõu ja paindemomendi erinevuse suurus sõltub pinnase tugevusest ja seina jäikusest(mida suurem sisehõõrdenurk ja väiksem jäikus, seda suurem erinevus). Ankurdatud sulundseintega toimunud avariide analüüs näitab, et enamasti on põhjuseks tugede purunemine või ankru järeleandlikus. Praktiliselt kunagi ei ole põhjuseks olnud seina purunemine paindel. Seepärast võetakse toe arvutamisel sellele mõjuv jõud 1,41,5 korda suurem, kui annab eeltoodud arvutusskeem. Seina paindemomenti võiks vähendada üle 10 m pikkuste teraselementidest seina korral 30%. Kui seina kinnituspikkus allpool kaeviku põhja t on piisavalt palju suurem eeltoodud arvutusega määratud minimaalselt võimalikust, tekib kinnitusmoment nagu konsoolseina puhul ja seina võib vaadelda alt jäigalt ja ülalt vabalt toetatud talana. Seejuures väheneb paindemoment seinas ja toele mõjuv jõud.Plaatankru kasutamisel peab see olema viidud seinast piisavalt kaugele, et jääks
veetaset oleva pinnase mahukaal tuleb võtta heljundmahukaaluna ekstreemväärtused, on need peapinged ja nende mõjumispindadel aktiivsurve toru kõrgusel (joon6.29). Külgsurve mõjub toru '=-w, ehk kõik normaalpinged peab määrama kui efektiivpinged. Kui puuduvad nihkepinged. Järelikult seina karedus ei mõjuta pingete sisejõududele kasulikult, vähendades toru seina paindemomenti. Kuid vesi pinnases voolab, muutub pingeseisund oluliselt. Pinnaseterade vahel väärtusi. Elastsusteooria järgi Ko=v/(1-v). Kuna Poissoni teguri külgsurve realiseerumist on loota vaid siis, kui toru ja kraavi seina vahele voolav vesi kaotab energiat ja annab selle hõõrdumise teel üle määramine katseliselt tekitab raskusi, leitakse külgsurvetegur tavaliselt jääv pinnas tagasitäitmise ajal hoolikalt tihendatakse
309 0.731 0.629 0.544 0.471 0.409 0.355 0.309 Torule külgsuunas mõjuv pinnasesurve arvutatakse kui aktiivsurve toru kõrgusel (joonis 10.28). 120 W h h=hKa Joonis 10.28 Külgsurve torule Külgsurve mõjub toru sisejõududele kasulikult, vähendades toru seina paindemomenti. Kuid külgsurve realiseerumist on loota vaid siis, kui toru ja kraavi seina vahele jääv pinnas tagasitäitmise ajal hoolikalt tihendatakse. Toru asetamisel muldesse on olukord vastupidine koormus torule on suurem kui selle peal oleva pinnasesamba kaal Bh. Toru jäikus on suurem ümbritseva pinnase jäikusest ning pinnase deformeerudes koguneb torule koormus ka kõrval olevalt osalt (joonis 6.30).
annaabi.ee 
