A mozgásmódszerről I.

Hasonló dokumentumok
A mozgásmódszerről II.

Egymásra támaszkodó rudak

Egy rugalmas megtámasztású tartóról

A síkbeli Statika egyensúlyi egyenleteiről

Síkbeli csuklós rúdnégyszög egyensúlya

Egy háromlábú állvány feladata. 1. ábra forrása:

T s 2 képezve a. cos q s 0; 2. Kötélstatika I. A síkbeli kötelek egyensúlyi egyenleteiről és azok néhány alkalmazásáról

A ferde tartó megoszló terheléseiről

Felső végükön egymásra támaszkodó szarugerendák egyensúlya

Egy érdekes statikai - geometriai feladat

Kiegészítés a három erő egyensúlyához

A főtengelyproblémához

Végein függesztett rúd egyensúlyi helyzete. Az interneten találtuk az [ 1 ] munkát, benne az alábbi érdekes feladatot 1. ábra. Most erről lesz szó.

Poncelet egy tételéről

Az R forgató mátrix [ 1 ] - beli képleteinek levezetése: I. rész

Az igénybevételi ábrák témakörhöz az alábbi előjelszabályokat használjuk valamennyi feladat esetén.

A befogott tartóvég erőtani vizsgálatához II. rész

Egy érdekes mechanikai feladat

Két körhenger általánosabban ( Alkalmazzuk a vektoralgebrát! ) 1. ábra

Ellipszis átszelése. 1. ábra

DEME FERENC okl. építőmérnök, mérnöktanár

Gyakorlati útmutató a Tartók statikája I. tárgyhoz. Fekete Ferenc. 4. gyakorlat. Széchenyi István Egyetem,

Ellipszis vezérgörbéjű ferde kúp felszínének meghatározásához

Az ötszög keresztmetszetű élszarufa kis elmozdulásainak számításáról

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT Kidolgozta: Triesz Péter egy. ts. Négy erő egyensúlya, Culmann-szerkesztés, Ritter-számítás

Egy geometriai szélsőérték - feladat

Egy furcsa tartóról. A probléma felvetése. Adott az 1. ábra szerinti kéttámaszú tartó. 1. ábra

Függőleges koncentrált erőkkel csuklóin terhelt csuklós rúdlánc számításához

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)

A bifiláris felfüggesztésű rúd mozgásáról

Egy kinematikai feladathoz

Érdekes geometriai számítások 10.

Forgatónyomaték mérése I.

Rugalmas láncgörbe alapvető összefüggések és tudnivalók I. rész

Vasbetonszerkezetek II. Vasbeton lemezek Rugalmas lemezelmélet

Néhány véges trigonometriai összegről. Határozzuk meg az alábbi véges összegek értékét!, ( 1 ) ( 2 )

t, u v. u v t A kúpra írt csavarvonalról I. rész

Ellipszis perspektivikus képe 2. rész

w u R. x 2 x w w u 2 u y y l ; x d y r ; x 2 x d d y r ; l 2 r 2 2 x w 2 x d w 2 u 2 d 2 2 u y ; x w u y l ; l r 2 x w 2 x d R d 2 u y ;

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

Fiók ferde betolása. A hűtőszekrényünk ajtajának és kihúzott fiókjának érintkezése ihlette az alábbi feladatot. Ehhez tekintsük az 1. ábrát!

Tető - feladat. Az interneten találtuk az [ 1 ] művet, benne az alábbi feladatot és végeredményeit ld. 1. ábra.

Egy kinematikai feladat

Egy sajátos ábrázolási feladatról

Kerekes kút 2.: A zuhanó vödör mozgásáról

Egy kötélstatikai alapfeladat megoldása másként

Forogj! Az [ 1 ] munkában találtunk egy feladatot, ami beindította a HD - készítési folyamatokat. Eredményei alább olvashatók. 1.

A kötélsúrlódás képletének egy általánosításáról

A hordófelület síkmetszeteiről

További adalékok a merőleges axonometriához

Gyakorlati útmutató a Tartók statikája I. tárgyhoz. Fekete Ferenc. 5. gyakorlat. Széchenyi István Egyetem, 2015.

BME Gépészmérnöki Kar 3. vizsga (112A) Név: 1 Műszaki Mechanikai Tanszék január 11. Neptun: 2 Szilárdságtan Aláírás: 3

A magától becsukódó ajtó működéséről

A térbeli mozgás leírásához

1. ábra forrása: [ 1 ]

Egy kérdés: merre folyik le az esővíz az úttestről? Ezt a kérdést az után tettük fel magunknak, hogy megláttuk az 1. ábrát.

Szabályos fahengeres keresztmetszet geometriai jellemzőinek meghatározása számítással

A kör és ellipszis csavarmozgása során keletkező felületekről

Az egyenes ellipszishenger ferde síkmetszeteiről

Chasles tételéről. Előkészítés

A merőleges axonometria néhány régi - új összefüggéséről

Csuklós szerkezetek reakciói és igénybevételi ábrái. Frissítve: példa: A 12. gyakorlat 1. feladata.

Egy másik érdekes feladat. A feladat

Példa: Tartó lehajlásfüggvényének meghatározása végeselemes módszer segítségével

Érdekes geometriai számítások Téma: A kardáncsukló kinematikai alapegyenletének levezetése gömbháromszögtani alapon

Kocka perspektivikus ábrázolása. Bevezetés

Az elforgatott ellipszisbe írható legnagyobb területű téglalapról

A konfokális és a nem - konfokális ellipszis - seregekről és ortogonális trajektóriáikról

Az eltérő hajlású szarufák és a taréjszelemen kapcsolatáról 1. rész. Eltérő keresztmetszet - magasságú szarufák esete

A tűzfalakkal lezárt nyeregtető feladatához

TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ STATIKA

Egy forgáskúp metszéséről. Egy forgáskúpot az 1. ábra szerint helyeztünk el egy ( OXYZ ) derékszögű koordináta - rendszerben.

Egy általános helyzetű lekerekített sarkú téglalap paraméteres egyenletrendszere. Az egyenletek felírása

Egy érdekes nyeregtetőről

Fa rudak forgatása II.

Aszimmetrikus nyeregtető ~ feladat 2.

Néhány feladat a ferde helyzetű kéttámaszú tartók témaköréből

Gyakorlat 04 Keresztmetszetek III.

TARTÓ(SZERKEZETE)K. 05. Méretezéselméleti kérdések TERVEZÉSE II. Dr. Szép János Egyetemi docens

Egy sík és a koordinátasíkok metszésvonalainak meghatározása

Egy általánosabb súrlódásos alapfeladat

Rácsos szerkezetek. Frissítve: Egy kis elmélet: vakrudak

A Lenz - vektorról. Ha jól emlékszem, először [ 1 ] - ben találkoztam a címbeli fogalommal 1. ábra.

Fénypont a falon Feladat

Két naszád legkisebb távolsága. Az [ 1 ] gyűjteményben találtuk az alábbi feladatot és egy megoldását: 1. ábra.

Keresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása

Egy érdekes statikai feladat. Az interneten találtuk az [ 1 ] művet, benne az alábbi feladattal.

Csúcsívek rajzolása. Kezdjük egy általános csúcsív rajzolásával! Ehhez tekintsük az 1. ábrát!

A lengőfűrészelésről

Vonatablakon át. A szabadvezeték alakjának leírása. 1. ábra

Az egyszeres rálapolásról

Az ötszög keresztmetszetű élszarufa keresztmetszeti jellemzőiről

A felcsapódó kavicsról. Az interneten találtuk az alábbi, a hajítás témakörébe tartozó érdekes feladatot 1. ábra.

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA GÉPÉSZET ISMERETEK EMELT SZINTŰ SZÓBELI VIZSGA MINTAFELADATOK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK

Ehhez tekintsük a 2. ábrát is! A födém és a fal síkját tekintsük egy - egy koordinátasíknak, így a létra tömegközéppontjának koordinátái: ( 2 )

A visszacsapó kilincs működéséről

HELYI TANTERV. Mechanika

A K É T V É G É N A L Á T Á M A S Z T O T T T A R T Ó S T A T I K A I V IZS-

Egy újabb térmértani feladat. Az [ 1 ] könyvben az interneten találtuk az alábbi érdekes feladatot is 1. ábra.

Kerék gördüléséről. A feladat

Átírás:

1 A mozgásmódszerről I. Bevezetés Sok évvel ezelőtt már találkoztam párszor a címbeli módszerrel. Ezt statikailag hatá - rozatlan síkbeli tartószerkezetek számítására fejlesztették ki. Az interneten látottak szerint az [ 1 ] munkával kezdődik a történet. ( Más forrás szerint nem ez a helyzet. ) Ezek szerint egy már évszázados elmélet lényegének megértésére és gyakorlati alkal - mazására teszünk kísérletet az alábbiakban. Úgy rémlik, ez nálunk nem volt egyetemi tananyag; akkoriban ezt inkább csak az építőmérnökök tanulták, hivatalból. Munkám során azonban kapcsolatba kerültem vele, még ha csak szerkezetek egyszerűbb eseteinek vizsgálata során is. Azután ta - lálkoztam a [ 2 ] munkával, melyet sokáig forgattam, majd visszavittem a könyvtárba. ( Emlékszem, nagyon tetszett. Lehet, hogy be kellene már ezt is szereznem, mint an - tikvár könyvet? ) Ebben stabilitási problémák vizsgálatához alkalmazták a mozgás - módszert. De miért kínlódnék ezzel, amikor biztosan Dunát lehet rekeszteni e témakört részlete - sen taglaló irodalommal? Talán azért, mert nem tetszett, amit magyar nyelven talál - tam? Meglehet, célszerű egy tananyag feldolgozása során felkutatni az ízlésünknek leginkább megfelelő tárgyalásmódú forrásokat; ha idegen nyelvű könyvek tanulmá - nyozása során találjuk meg ezeket, akkor azokat kell felhasználnunk. [ 3 ] - ban azt írják, hogy a mozgásmódszert rendszerbe foglalójáról Ostenfeld mód - szerének is nevezik. Ma már az interneten is megtalálható ez az alapmű [ 4 ]. Belelapozva azt látjuk, hogy talán mégsem ez az a könyv, melynek olvasása lenne az első fontos lépés e téma tanulmányozásában. Mi a baj vele, hiszen olyan híres és elis - mert? Hát csak az, hogy nem kezdőnek való. Szóval, olyan szak -, illetve tankönyve - ket kellett keresni, melyek elég érdekesen és főként érthetően fejtik ki a címbeli témát. Meglepő, hogy az internet világában, a szinte megszámlálhatatlanul sok szakmai anyag közül milyen kevés az, amit jó szívvel ajánlani tudnék, bevezetés gyanánt. A mottó: Egy újszülöttnek minden vicc új. Ezt kell szem előtt tartanunk, ugyanakkor el kell jutnunk egy már érdemben is használható ismeretszintre. Ehhez kell a részletes kifej - tés, a sok szemléltetés, és nagyon sok türelem a gyakorláshoz. Reméljük, sikerül! Munkánk során leginkább az alábbi művekre támaszkodunk: [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]. Különösen jó szívvel emlékezem a magyar Hoff János Miklós [ 6 ] művére, akinek szakmai szövege még angolul is jobban érthető, mint sok anyanyelvünkön íródott. De ez már legyen az ő problémájuk! A Wikipédián azt olvashatjuk [ 8 ], hogy a közel hat évtizede írt [ 6 ] mű az amerikai egyetemeken ma is tankönyvként használatos.

2 Az alapegyenletek felírása [ 5 ] Ehhez tekintsük az 1. ábrát is! 1. ábra Itt egy L hosszúságú, EI hajlítómerevségű, egyenes tengelyű, prizmatikus rudat ábrázoltunk, amely rúd tengelyvonal - szakaszának végei a rúd terheletlen állapotában az xy sík A 0 és B 0 pontjaiban helyezkednek el. Most hasson a rúd A 0 végére egy M AB forgató nyomatékú hajlító erőpár és S AB nyíró - erő, a rúd B 0 végére pedig egy M BA nyomaték és S BA nyíróerő! Ezek hatására ( is ) a rúd végpontjai a tengelyvonalára merőlegesen v A és v B - vel eltolódnak, így az xy sík A és B pontjaiba kerülnek, továbbá a rúd tengelyvonala meggörbül, így a véglapjai θ A és θ B szögelfordulást szenvednek. Az ábráról ( részben ) az is leolvasható, hogy a kis mozgások esetére szorítkozunk. További alkalmazott elhanyagolások: nem foglalkozunk a normálerő és a nyíróerő okozta deformációkkal sem. Az alkalmazandó számítási modell lényegét az elemi Szilárdságtanból ismert hajlítási alapegyenlet fejezi ki: =. ( 1 ) A hajlítónyomaték függvénye itt: = +. ( 2 ) Most ( 1 ) és ( 2 ) - vel: = +. ( 3 )

3 Egyszer integrálva: = + + ; ( 4 ) még egyszer integrálva: = + Most alkalmazzuk az alábbi feltételeket: =0, + +. ( 5 ) =, =. ( 6 ) Ekkor ( 4 ), ( 5 ) és ( 6 ) - tal: =, ( 7 ) =. ( 8 ) Majd ( 4 ) és ( 7 ) - tel: = + + ; ( 9 ) továbbá ( 5 ), ( 7 ) és ( 8 ) - cal: = + Most alkalmazzuk az alábbi feltételeket: =, + +. ( 10 ) =, =. ( 11 ) Ekkor ( 9 ) és ( 11 ) - gyel: = + + ; ( 12 ) majd ( 10 ) és ( 11 ) - gyel: = + + +. ( 13 ) Most oldjuk meg a ( 12 ) és ( 13 ) egyenletekből álló egyenletrendszert M AB és S AB - re! Az eredmények: "2 + + $ %, ( 14 ) = " + + %. ( 15 )

& 4 Most írjunk fel egy nyomatéki egyensúlyi egyenletet a B pontra! Ekkor: + + =0, innen:. ( 16 ) Majd ( 14 ), ( 15 ) és ( 16 ) - tal kapjuk, hogy "2 + + $ %. ( 17 ) Ezután egy vetületi egyenlettel: + =0, innen:. Most ( 15 ) és ( 17 ) - tel: " + + %. ( 18 ) Most összefoglaljuk eddigi eredményeinket, a ( 14 ), ( 15 ) és ( 17 ), ( 18 ) képletekkel: "2 + + $ %,* = " + + %, ( "2 + + $ %,) " + + ( %. ' ( 19 ) A ( 19 ) egyenleteket az angolszász szakirodalomban slope - deflection egyenletek néven nevezik, amelyek a mozgásmódszer alapegyenletei a csak rúdvégeken terhelt rúdra vonatkozóan. Most nézzük meg, hogy mi a helyzet a mezőben is terhelt rudak általánosabb eseté - ben, ha fennállnak a & = =0, = =0 + ( 20 ) peremfeltételek is! Ehhez tekintsük a 2. ábrát!

5 2. ábra Itt egy mindkét végén fixen befogott, egy q intenzitású egyenletesen megoszló, valamint egy F koncentrált erővel terhelt tartót láthatunk. Ez is egy példa, amikor teljesülnek a ( 20 ) feltételek. Most alkalmazzuk ( 20 ) - at ( 19 ) - re! Azt kapjuk, hogy minden rúdvégi igénybevételi mennyiség zérus. Ez nyilvánvalóan nem igaz, ahogyan azt a 2. ábra példája is mutatja. Ez oda vezet, hogy ki kell egészíteni a ( 19 ) képletet, és pont az adott teher - rendszerhez tartozó befogott rúdvégi igénybevételekkel, vagyis a fix ( F felső indexű ) befogási nyomatékokkal és nyíróerőkkel, hiszen például:,. = =0, = =0-=,,. = =0, = =0-=. Eszerint: / 01 2 3 4 5 "2 6 0 +6 1 + 7 8 9 5 0 8 1 %+/ 01, ( 21 ) : 01 = ; 3 4 "6 5 0+6 2 1 + 2 8 9 5 0 8 1 %+: 01, ( 22 ) / 10 2 3 4 5 "2 6 1 +6 0 + 7 8 9 5 0 8 1 %+/ 10, ( 23 ) : 10 ; 3 4 "6 5 0+6 2 1 + 2 8 9 5 0 8 1 %+: 10. ( 24 ) A ( 21 ) ( 24 ) egyenletek képezik a mozgásmódszer alapegyenleteit. A további feladat: ezek alkalmazása többtámaszú tartókra és keretszerkezetekre. Ehhez szükségünk lesz egy táblázatra, amely a leggyakoribb terhelési esetekhez tartozó befogási végnyomatékokat tartalmazza 3. ábra, melynek forrása [ 11 ]. 3. / 1 ábra

6 3. / 2 ábra 3. / 3 ábra 3. / 4 ábra Az ábrákon a végnyomatékok előjelei megfelelnek az 1. ábrán is feltüntetett pozitív végnyomatékoknak, melyek mindkét rúdvégen az óra járásának megfelelően forgat - nak. Egy részletesebb táblázat található például [ 12 ] - ben. Az alapegyenletek alkalmazása 1. Példa [ 5 ] Feladat: Adott a 4. ábra szerinti kialakítású és terhelésű négytámaszú tartó.

7 Állítsuk elő e tartó igénybevételi ábráit, a mozgásmódszer alkalmazásával! 4. ábra Megoldás: 1. lépés: A merev befogási végnyomatékok számítása Az első és a második mezőre, a 3. / 2 ábra szerint, figyelembe véve, hogy itt <=== ( a ).?, ( b ) @. =+? @. ( c ) A 4. ábra adataival, ( b ) és ( c ) szerint:. AB C $ knm, ( b / 1 ) D @. =+ $ D knm. ( c / 1 ) Hasonlóan a második mezőre:. H. H =+ J D I AB C J @ D knm, ( b / 2 ) knm. ( c / 2 ) A harmadik mezőre a 3. / 1 ábra szerint:. HK = L, ( d ). KH = + L. ( e ) A 4. ábra adataival, ( d ) és ( e ) szerint: HK. = MN O C 1 knm, ( d / 1 )

8. KH = +1 knm. ( e / 1 ) A 4. ábra esetében a támaszok nem süllyednek, így fennállnak a = = H = K =0 ( f ) kapcsolatok. Most alkalmazzuk a ( 21 ) egyenletre az eddigi eredményeket! Ekkor az AB mezőre:. 2 + + = Q 2 + $ D knm. ( g ) Majd a ( 23 ) egyenletre:. 2 + + = Q 2 + + $ D knm. ( h ) Most ( 21 ) - et alkalmazva a BC mezőre, a jelölések ilyen megváltoztatásával: A B, B C: H 2 + H +. H = Q 2 + H J D Majd a ( 23 ) egyenlet idevágó megfelelője: H 2 H + +. H = Q 2 H+ + J D knm, ( i ) knm. ( j ) Hasonlóképpen a CD mezőben, a ( 21 ) és ( 23 ) képletek jelöléseinek értelemszerű megváltoztatásával, azaz A C, B D : HK KH 2 H + K +. HK = Q 2 H+ K 1 knm, ( k ) 2 K + H +. KH = 2 Q K+ H +1 knm. ( l )

9 2. lépés: A támaszponti nyomatékokra vonatkozó összefüggések felírása A 4. ábráról könnyen leolvasható, hogy a szélső széls támaszok nyomatékmentesek, azaz: =0, (m) 0. (n) KH A többi támaszponti nyomatékra vonatkozó összefüggések összefüggés felírásához tekintsük az 5. ábrát is! Ez a folytatólagos tartót szétdarabolva szemlélteti, a támaszok és a folyta tólagosság hatását kifejező reakció - és támaszponti nyomaték - részekkel. 5. ábra A B ponti rész - támasznyomatékok egyensúlyából: 0, vagy H 0. H (o) A C ponti rész - támasznyomatékok egyensúlyából: 0, vagy H HK 0. H HK (p) 3. lépés: A támaszponti nyomatékok értékének kiszámítása ása Az ( m ), ( n ), ( o ), ( p ) egyenletekbe helyettesítsük be a ( g ), ( h ), ( i ), ( j ), (k ) és ( l ) egyenleteket! Ekkor kapjuk, hogy:

10 2 Q $ knm 0 ; ( p ) D 2 Q + + $ D knm! Q 2 + H J D knm=0 ; ( q ) 2 Q H+ + J D knm Q 2 H+ K 1 knm=0 ; ( r ) 2 Q K+ H +1 knm=0. ( s ) Rendezve ezeket és elhagyva a mértékegységek kiírását: 4 +2 + $ D = 0 ; ( p / 1 ) 2 +8 +2 H + =0 ; ( q / 1 ) 2 +8 H +2 K D =0 ; ( r / 1 ) 2 H +4 K 1 =0. ( s / 1 ) Átírva ezeket: 4 +2 + 0 H + 0 K $ D ; ( p / 2 ) 2 +8 +2 H + 0 K ; ( q / 2 ) 0 +2 +8 H +2 K = ; ( r / 2 ) D 0 + 0 +2 H +4 K =1. ( s / 2 ) Utóbbiak egy 4 x 4 - es lineáris egyenletrendszert képeznek a T,U=V,W,,X szögelfordulás - mennyiségekre. A közvetlen feladat ennek megoldása. Erre több módszer is létezik. Ezek közül a legismertebbek a Cramer - szabállyal, továbbá a Gauss - féle eliminációval történő megoldás. Mi itt a Cramer - szabállyal fogunk dolgozni, de a számítást úgy rendezzük be, hogy ne 4 x 4 - es ( negyedrendű ), hanem csak 2 x 2 - es ( másodrendű ) determinánsokkal kelljen dolgozni. Ezt úgy érjük el, hogy a 4 x 4 - es lineáris egyenletrendszert felbont - juk 2 darab 2 x 2 - es egyenletrendszerre, az alább részletezendő módon. Legyen egy 2 x 2 - es lineáris egyenletrendszer az alábbi alakú: < += Y=Z, < += Y=Z! Ennek megoldása ld. pl.[ 13 ]! :

& & 11 K [ K \ ] ^] ^\ \ _ ] ^] _ ^\ ] ^`^] _ ] ^`^] _, ( t ) Y K a \ _ ] ] \ _ K \ ] ` ] _. ( u ) ] ^] _ ] ^`_ ^] _ ^\ Most rendezzük át a ( p / 2 ) ( s / 2 ) egyenletet, így: 4 2 $, D 2 +8 2 H ; b ( E 1 ) ----------------------------------------------------------------------------------- 8 H +2 K 2 + ; D c ( E 2 ) 2 H +4 K =1. ------------------------------------------------------------------------------------ Az ( E 1 ) egyenletrendszer megoldása ( t ) és ( u ) mintájára: = @ 4 H 5, ( TA 1 ) @ e8 H+ f. ( TB 1 ) Az ( E 2 ) egyenletrendszer megoldása ( t ) és ( u ) mintájára: H 8 @ +1, ( TC 1 ) K = @ e4 + J f. ( TD 1 ) Most ( TC 1 ) - et ( TB 1 ) - be helyettesítve, majd a kapott egyenletet θ B - re meg - oldva: @ g`e h f i, ( TB 2 ) innen rendezés után: I. ( EITB ) Most ( TC 1 ) - be helyettesítve ( EITB ) - t, rendezés után: H $I. ( EITC )

& & 12 Majd ( TA 1 ) - be helyettesítve ( EITC ) - t, rendezés után: I. ( EITA ) Ezután ( TD 1 ) - be helyettesítve ( EITB ) - t, rendezés után: K =+ D J. ( EITD ) Eddigi eredményeinket összefoglalva:, I * ( I, H, ) $I K =+ D. ( J ' ( EIT ) Most számítsuk ki / ellenőrizzük le a támaszponti nyomatékok értékét! M AB - hoz a ( g ), ( EITA ), ( EITB ); M BA - hoz a ( h ), ( EITB ), ( EITA ); M BC - hez az ( i ), ( EITB ), ( EITC ); M CB - hez a ( j ), ( EITC ), ( EITB ); M CD - hez a ( k ), ( EITC ), ( EITD ); M DC - hez az ( l ), ( EITD ), ( EITC ) egyenletekkel dolgozunk. A végeredmények: =0 knm, =+ $ knm, * I H $ knm, ( I H =+ j knm, ) J HK j knm, J ( KH =0 knm. ' ( MIJ ) Az ( MIJ ) eredmények megfelelnek az ( m ), (n ), ( o ), ( p ) egyenleteknek. 4. lépés: A támaszerők meghatározása 5. ábra. ~ A - B A szakasz: Nyomatéki egyenlet a B A pontra:

13 k l 0, innen: k =. ] m no. ( RA ) Számszerűen, az L = 1 m, F 1 = 6 kn, M BA = 23 / 20 knm adatokkal: k =1,85 kn. ( RA 1 ) Most függőleges vetületi egyenlettel: k +k l =0, innen: k =l k. ( RBA ) Számszerűen, a fenti adatokkal: k =4,15 kn. ( RBA 1 ) ~ B C - C B szakasz: Nyomatéki egyenlet a C B pontra: k H + H + H l =0, innen: k H =. m npqm pn. ( RBC ) Számszerűen az L = 1 m, F 2 = 10 kn, M BC = 23 / 20 knm, M CB = + 7 / 5 knm adatokkal: k H =4,75 kn. ( RBC 1 ) Függőleges vetületi egyenlettel: l +k H +k H =0, innen: k H =l k H. ( RCB ) Számszerűen a fenti adatokkal: k H =5,25 kn. ( RCB 1 ) A B támasz felett kivágott kicsiny, 0 hosszúságú tartószakasz vetületi egyen - súlyi egyenlete: k k H +k =0, innen: k =k +k H. ( RB ) Most ( RBA 1 ), ( RBC 1 ) és ( RB ) - vel: k =8,90 kn. ( RB 1 )

& 14 ~ C D - D szakasz: Nyomatéki egyenlet a D pontra: k K HK L 0, innen: k K = L +m pv. ( RD ) Számszerűen az L = 1 m, q = 12 kn / m, M CD = 7 / 5 knm adatokkal: k K =4,60 kn. ( RD 1 ) Függőleges vetületi egyenlettel: k HK x +k K =0, innen: k HK =x k K. ( RCD ) Számszerűen a fenti adatokkal és ( RD 1 ) - gyel: k HK =7,40 kn. ( RCD 1 ) A C támasz felett kivágott kicsiny, 0 hosszúságú tartószakasz vetületi egyen - súlyi egyenlete: k H k HK +k H =0, innen: k H =k H +k HK. ( RC ) Számszerűen ( RCB 1 ), ( RCD 1 ) és ( RC ) - vel: k H =12,65 kn. ( RC 1 ) Összegyűjtve a reakcióerőket: k =1,85 kn ; * k =4,15 kn, ( ( k H =4,75 kn,( k =8,90 kn ;( k H =5,25 kn,) k HK =7,40 kn,( ( k H =12,65 kn ;( ( k K =4,60 kn.' ( R ) Ezután megszerkesztjük a tartó terhelési, nyomatéki - és nyíróerő ábráit: 6., 7. ábra.

15 6. ábra 7. ábra

16 A támaszreakciók meghatározhatók a ( 22 ), ( 24 ) képletekkel, illetve megfelelőikkel is. A hosszú számolást most nem visszük végig, csak egy részt mutatunk meg ebből. ( 22 ) és ( f ) szerint:.. ;, (SAB) majd.. ] 3,00 kn, ( v1 ) = Q e f I knm 1,10 kn, ( v2 ) = Q I knm 0,05 kn, ( v3 ) ezekkel azután 1,10 kn 0,05 kn+3,00 kn=1,85 kn, ( SAB 1 ) megegyezésben ( RA 1 ) - gyel. Megjegyzések:. M1. A bevezetőben felvetett kérdéshez, vagyis hogy ki lehet a módszer atyja, még annyit érdemes megemlíteni, hogy [ 9 ] - ben az olvasható, miszerint a mozgásmódszer alapelve O. Mohrtól származik, és az egyik első szerző, aki ezt a határozatlan tartók megoldására alkalmazta: A. Bendixsen, 1914 - ből. Ennek alapján elképzelhető, hogy az [ 1 ] munka szerzői ezt már olvashatták és munkájukhoz felhasználhatták. Egy szintén amerikai forrás [ 10 ]; ez előzményként Otto Mohr - t ugyan említi, Bendixsen - t azonban nem. Helyette F. C. Kunz egy 1911 - es írására utal. M2. A Tanuló feltétlenül végezze el a kijelölt részletszámításokat, mint amilyen például a ( 12 ) és a ( 13 ) egyenletekből álló egyenletrendszer megoldása, amely ( 14 ) és ( 15 ) - re vezetett! Elhinni kevés. M3. A ( 21 ) ( 24 ) képletek az ( 1 ) képlet alapján is levezethetők, ha az M( x ) függvényt kiegészítjük a tartó mezőterhelésének megfelelő tagokkal. Ezt itt nem részletezzük. M4. Az igénybevételi ábrák készítésénél a kéttámaszú gerendáknál megszokott előjelszabályra tértünk vissza.

17 M5. Az 1. példában az ( EIT ) egyenletekkel a támaszponti szögelfordulások is is - mertté váltak. Bár ezt külön nem kérte a feladat, mellékeredményként ez is előállt. Érdemes ügyelni az ( EIT ) mennyiségek mértékegységére, amit ott nem írtunk ki; ugyanis az L = 1 m adattal való osztás mintha eltűnne. Tehát például:! z o I { Q} Q Q I knm, azaz nyomaték dimenziójú, míg = Q e I f { Q md 1,10 kn, azaz erő dimenziójú. M6. Az 1. példa hosszú számítása alatt többször eszünkbe jutott, hogy ez a feladat statikailag kétszeresen határozatlan, így 2 darab háromnyomatéki egyenlettel, tehát egy 2 x 2 - es egyenletrendszer megoldásával el lehetne intézni azt, az itteni 4 x 4 - es egyenletrendszer megoldása helyett. E példa eszerint azt is mutatja, hogy a moz - gásmódszert nem érdemes minden esetben erőltetni. Főleg akkor lehet hatékony e módszer, ha egy - egy csomóponti szögelfordulás több ismeretlennel van összefüg - gésben, ami a bonyolultabb keretszerkezeteknél gyakori eset. Vagyis nem voltak hiábavalóak az 1. példa megoldásra tett erőfeszítéseink, mert ezzel már némiképpen rákészültünk a bonyolultabb esetekre is. M7. A ( 19 ) egyenletben nem kell mindenképpen a = =0 feltétel ahhoz, hogy a =0 legyen. Ehhez elegendő már a = 0 feltétel is. Ez azt jelenti, hogy a rúd önmagával párhuzamosan eltolódik. M8. Bár e dolgozathoz a muníciót nagyrészt [ 5 ] adta, azonban az itteni kifejtés több ponton eltér az ottanitól; pl.: lényegesen tagoltabb, részletesebb, több ábrával szemlél - tetett. Ez valószínűleg segíti a jobb megértést is. Irodalom: [ 1 ] Wilson W. M., Maney G. A.: Slope - deflection method University of Illinois, Engineering Experiment Station, Bulletin 80, 1915. [ 2 ] Heinz Vetter: Stabwerkknickung Berlin, Verlag Technik, 1960. [ 3 ] Szerk.: Palotás László: Mérnöki kézikönyv 3. kötet Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1959. [ 4 ] A. Ostenfeld: Die Deformationsmethode Verlag von Julius Springer, Berlin, 1926.

18 [ 5 ] T. H. G. Megson: Structural and Stress Analysis 2. Edition, Elsevier Butterworth - Heinemann, Oxford, 2000. [ 6 ] Nicholas John Hoff: The Analysis of Structures John Wiley & Sons, Inc., New York, 1956. [ 7 ] Erhard Schlechte: Festigkeitslehre für Bauingenieure 4. Auflage, VEB Verlag für Bauwesen, Berlin, 1981. [ 8 ] http://hu.wikipedia.org/wiki/hoff_mikl%c3%b3s [ 9 ] Korányi Imre: Tartók sztatikája II. / 1. kötet Sztatikailag határozatlan tartók 2. kiadás, Tankönyvkiadó, Budapest, 1962. [ 10 ] http://www.google.hu/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=8&ved=0 CF8QFjAH&url=http%3A%2F%2Fshare.iit.edu%2Fbitstream%2Fhandle%2F1 0560%2F797%2Fpracticalaspecto00grod.pdf%3Fsequence%3D1&ei=XjJhU9T ZFqH-ygPA8IGQCA&usg=AFQjCNE7k17I5oIhvZqwln0tCR1u8woQ6g [ 11 ] http://en.wikipedia.org/wiki/fixed_end_moment [ 12 ] https://engineering.purdue.edu/~ce474/docs/fixed%20end%20moments.pdf [ 13 ] Obádovics J. Gyula: Matematika 15. kiadás, Scolar Kiadó, Budapest, 1998. Sződliget, 2014. 05. 09. Összeállította: Galgóczi Gyula mérnöktanár