Det skal ikke tas hensyn til eventuelle skjærspenninger i oppgavene i øving 5



Like dokumenter
EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

Ekstra formler som ikke finnes i Haugan

Hovedpunkter fra pensum Versjon 12/1-11

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

Løsningsforslag for eksamen 5. januar 2009

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1 Onsdag 23. mai 2007 Kl

EKSAMEN TKT 4122 MEKANIKK 2 Onsdag 4. desember 2013 Tid: kl

Kapittel 1:Introduksjon - Statikk

Oppgavehefte i MEK Faststoffmekanikk

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

EKSAMENSOPPGAVE. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator Pedersen et al. Teknisk formelsamling med tabeller.

EKSAMEN I EMNE TKT4122 MEKANIKK 2

E K S A M E N. MEKANIKK 1 Fagkode: ITE studiepoeng

HiN Eksamen IST Side 4

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

Spenninger i bjelker

I! Emne~ode: j Dato: I Antall OPf9aver Antall vedlegg:

Løsningsforslag til test nr. 1 Mekanikk våren 2011

Forelesning Klasse M3A g A3A Side 1 av 5

! EmnekOde: i SO 210 B. skriftlige kilder. Enkel ikkeprogrammerbar og ikkekommuniserbar kalkulator.

Fagnr:LO 580M. Fag: Mekanikk. Per Kr. Paulsen. Gruppe(r):IBA, IBB, lma, IMB,IMF Dato: 25/5 Eksamenstid, inkl. forside. Tillatte hjelpemidler

Barduneringskonsept system 20, 25 og 35

I Emnekode: NB! Alle utregninger og beregninger skal framgå av besvarelsen, dvs vises skritt for skritt.

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

MEMO 734. Søyler i front - Innfesting i stålsøyle i vegg Eksempel

Emnekode: IRB22013 Emnenavn: Konstruksjonsteknikk 2. Eksamenstid: kl Faglærer: Jaran Røsaker (betong) Siri Fause (stål)

Likevekt STATISK LIKEVEKT. Når et legeme er i ro, sier vi at det er i statisk likevekt.

Sjøkrigsskolen. Vedlegg til bacheloroppgave. Vedlikeholdsflåte. Vedlegg til rapport. Emil Guldteig & Vegar Sune. Marineingeniør maskin

HØGSKOLEN I GJØVIK. Mekanikk Emnekode:BYG1041/1061/1061B Skoleåret 2004/2005. Oppg. 1 for BYG1061B. Oppg. 1 for BYG1061 / Oppg.

Avdelingfor ingeniørutdanning

OPPGAVE 1 En aksel av stål med diameter 90mm belastes pi en slik måte at den bare utsettes for vridning. Belastningen regnes som statisk.

EKSAMEN I EMNE TKT4122 MEKANIKK 2

EKSAMEN I EMNE TKT 4100 FASTHETSLÆRE

BWC MEMO 724a. Søyler i front Innfesting i bærende vegg Eksempel

Beregning av konstruksjon med G-PROG Ramme

Seismisk dimensjonering av prefab. konstruksjoner

KRITISK LAST FOR STAVER (EULERLAST) For enkle stavsystemer kan knekklengden L L finnes ved. hjelp av hvilket som helst egnet hjelpemiddel.

Aksler. 10/30/2014 Øivind Husø 1

EKSAMEN. MEKANIKK Fagkode: ILI

I Faglig veileder: MEKANIKK. Finn-Erik Nilsen IGruppe(r): i Dato: Eksamenstid: 2 BA, 2 BB, 2 BC og 3BK 30. mai

C11 RIBBEPLATER 231. Figur C Ribbeplater med strekkbånd. a) Strekkbånd i bjelken. b) Strekkbånd på opplegget. c) Strekkbånd på dekket

MEMO 812. Beregning av armering DTF/DTS150

Løsningsforslag for Eksamen 1/12-03

Eksempel 3.3, Limtredrager, taksperrer og opplegg

SVEISTE FORBINDELSER NS-EN Knutepunkter

Beregningstabeller for Ståltverrsnitt etter Eurokode 3, NS-EN :2005.

Emnekode: IRB22013 Emnenavn: Konstruksjonsteknikk 2. Eksamenstid: kl

Eurokoder Dimensjonering av trekonstruksjoner

KONSTRUKSJONSBOKA INNFØRING I PROSJEKTERING AV STÅL- OG TREKONSTRUKSJONER. Christian Nordahl Rolfsen

Statikk og likevekt. Elastisitetsteori

MEK likevektslære (statikk)

Praktisk betongdimensjonering

Massegeometri. Vi skal her se på noen begreper og utregninger som vi får stor bruk for videre i mekanikken.

Oppgave for Haram Videregående Skole

Statiske Beregninger for BCC 250

Tid: Kl Antall sider (totalt): 5 Oppgavesider: Side 2-4

Eksamensoppgave i TKT 4124 Mekanikk 3

Utnyttelse stålbjelke Vegard Fossbakken Stålbrudagen 2013

Symboler og forkortelser 1. INNLEDNING Hva er fasthetslære? Motivasjon Konvensjoner - koordinater og fortegn 7

Lyd- og vibrasjonsdemping

Eksempel-samvirke. Spenningsberegning av bunnkonstruksjon i tankskip

OPPGAVESETTET BESTÅR AV TO (2) OPPGAVER PÅ FIRE (4) SIDER (utenom forsiden) pluss Formelsamling på 7 sider.

,7 km a) s = 5,0 m + 3,0 m/s t c) 7,0 m b) 0,67 m/s m/s a) 1,7 m/s 2, 0, 2,5 m/s 2 1.

6. og 7. januar PRAKTISK BETONGDIMENSJONERING

Det teknisk- naturvitenskapelige fakultet

Løsningsforslag for eksamen 1/6-04 Oppgave 1. Oppgave 2. HØGSKOLEN I GJØVIK Avdeling for teknologi. Mekanikk Fagkode: L158M LF for eksamen 1/6-04

Vedlegg 1 - Prosjektdirektiv

KNEKKING, FORENKLEDE METODER MOT EUROKODE 3, METODE 2 JAN OLAV HAUAN KAASA BUCKLING, SIMPLIFIED METHODS AGAINST EUROCODE 3, METHOD 2

Eksamensoppgave i TKT4124 Mekanikk 3

Løsningsforslag EKSAMEN

Krefter Stikkord (Se kompendium for fullstendig tekst)

Dato: Siste rev.: Dok. nr.: EKSEMPEL

Statikk og likevekt. Elastisitetsteori

EKSAMEN I EMNE TKT 4100 FASTHETSLÆRE

3 Tøyningsenergi. TKT4124 Mekanikk 3, høst Tøyningsenergi

Statiske Beregninger for BCC 800

Styrkeberegning. Løsningsforslag EKSAMEN TEK2021. Henning Johansen

Beregning av konstruksjon med G-PROG Ramme

Det teknisk- naturvitenskapelige fakultet

Prosjekt: Lillestrøm VGS Side Postnr NS-kode/Firmakode/Spesifikasjon Enh. Mengde Pris Sum

Eksamen i maskindeler og materialteknologi i Tromsø mars Øivind Husø

Løsningsforslag til Eksamen i maskindeler og materialteknologi i Tromsø mars Øivind Husø

3T-MR - H over E1-32,8 kn 1. SiV - 5. btr - E2 Christiansen og Roberg AS BER

oppgaver - skrueforbindelser

Eksamensoppgave i TKT4124 Mekanikk 3

Det teknisk- naturvitenskapelige fakultet

5.1.2 Dimensjonering av knutepunkter

Prøving av materialenes mekaniske egenskaper del 1: Strekkforsøket

Steni 2. b eff. Øvre flens Steg h H Nedre flens

07 Stålkonstruksjoner GENERELT. Alle stålkonstruksjoner skal produseres, leveres og monteres i samsvar med NS 3420, siste utg.

B9 VERTIKALE AVSTIVNINGSSYSTEMER GEOMETRISKE AVVIK, KNEKKING, SLANKHET

9.2 TRE-ETASJES KONTOR- OG FORRETNINGSBYGG Dette beregningseksemplet viser praktisk beregning av knutepunktene i et kontor- og forretningsbygg.

Ekstraordinær EKSAMEN. MEKANIKK Fagkode: ILI 1439

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 2.

SVEISTE FORBINDELSER

Prosjekt: Bærekonstruksjoner Bygg E Side Postnr NS-kode/Firmakode/Spesifikasjon Enh. Mengde Pris Sum

Formelsamling til TEK-1011 Anvendt mekanikk

B12 SKIVESYSTEM 125. Figur B Innføring av horisontalt strekk som bøying i planet av dekkeelementer.

KNEKKING AV STAVER OG BJELKESØYLER

~Emnekode: I LV208B. Dato: i ~OO6. I Antal! oppgaver: I b

Transkript:

Det skal ikke tas hensyn til eventuelle skjærspenninger i oppgavene i øving 5 Oppgave 1 Figuren viser en 3,5m lang bom som benyttes for å løfte en gjenstand med tyngden 100kN. Gjenstanden henger i et blokkarrangement som er festet i bommens øvre ende. Selve bommen holdes oppe av et ståltau. I denne oppgaven skal vi ikke se på knekking. (a) Bestem største moment i bommen. (b) Du skal benytte IPE-bjelke for bommen, hva er minste tillatte IPE-dimensjon når største tillatte normalspenning er 160MPa. Fritt-Legeme-Diagram (bommen er lagt horisontalt): Likevektslikninger: Σ 0 50 3,5 2,5 0 70 tan 60 70 tan 60 40,4 Σ 0 70 50 0 20 Σ 0 40,4 186,6 0 227

Krav til tverrsnittsmodul:, 50 10 312,5 10 160 IPE240 har Wy = 324 10 3 mm 3 og A = 3910mm 2 De største spenningene vil være trykkspenningene i underkant av bjelken like til venstre for B. Kontrollerer disse. 227000 50 10 3910 324 10 58,1 154,3 212,4 Dvs ikke ok. Prøver neste bjelkestørrelse. IPE270 har Wy = 429 10 3 mm 3 og A = 4590mm 2 227000 50 10 4590 429 10 49,5 116,6 166,1 Dvs ikke ok. Prøver neste bjelkestørrelse. IPE300 har Wy = 557 10 3 mm 3 og A = 5380mm 2 227000 50 10 5380 557 10 42,2 89,8 132,0 Dvs ok.

Oppgave 2 Kontroller om HE140A i materialkvalitet S355 kan brukes for konstruksjonen som er vist under. (a) Kontroller element AC i forhold til σtillatt =220MPa. (b) Kontroller element BC i forhold til knekking når sikkerhetsfaktoren skal minst være 4,0. Beregner opplagerkrefter og tegner belastningsdiagram Henter ut nødvendige profilegenskaper for HE140A: Wy = 155 10 3 mm 3 Iz = 3,89 10 6 mm 4 A = 3140 mm 2 iz =35,2mm Det største bøyemomentet finner vi midt på bjelke AC hvor Mdim =20 1,5=30kNm. Vi bestemmer de største bøyespenningene og korrigerer for normalkraften. 30 10 155 10 193,5 15000 3140 4,8 198,3 220. Element BC er en trykkstav som må kontrolleres i forhold til knekking: 15 20 25 3 4 5 Stålkvaliteten S355 har λ1/2 = 108 5000 35,2 142,0 / Vi er i området for elastisk knekking: 210000 3,89 10 5000 322

322 4,0 80,5 FBC < Ftillatt dvs ok. Oppgave 3 Figuren viser et fagverk som skal bygges med små stålrør av typen 21,32,0. Stålets flytegrense er Re = 235MPa. Fagverket er belastet med 2kN på midten. (a) Hvilken stav får størst normalkraft? (b) Beregn sikkerhet i forhold til flyt for denne staven. (c) Beregn sikkerhet i forhold til knekking for denne staven. Antall ukjente stavkrefter: s = 19 Antall ukjente opplagerkrefter: o = 3 Totalt antall ukjente: s + o = 22 Antall knutepunkt: k = 11 Antall likevektslikninger: 2k = 22 Vi har like mange likevektslikninger som ukjente dvs. at fagverket er statisk bestemt. Fagverket er symmetrisk både i forhold til utforming og belastning og vi kan derfor regne på halve fagverket. Tegner knutepunktdiagram: Likevektslikninger Knutepunkt A: Σ 0 1 sin 33,7 0 1,8 Σ 0 1,8 cos 33,7 0 1,5 Knutepunkt G: Σ 0 1,8 sin 33,7 sin 33,7 0 1,8 Σ 0 2 1,8 cos 33,7 0 3,0 Knutepunkt B: Σ 0 1,8 sin 33,7 sin 33,7 0 1,8 Σ 0 1,5 2 1,8 cos 33,7 0 4,5 Vi ser at det danner seg et mønster i kraftsystemet. Trykkraften oppe og nede øker med 3,0kN for hvert knutepunkt mens skråstagene veksler mellom trykk og strekk. Presenterer beregningene i et belastningsdiagram (trykkrefter er markert med rødt):

I stav CD får vi normalkraften N = 7,5kN (trykk) som er den største belastningen. Kontrollerer denne i forhold til flyt og i forhold til knekking. 4 21,3 17,3 121,3 7500 121,3 61,83 235 61,8 3,80 64 21,3 17,3 5707 5707 121,3 6,86 600 6,86 87,5 210000 235 93,9 / 2 132,8 / For den aktuelle slankheten overstiger eulerspenningen halve flytegrensen og vi må regne plastisk knekking. Bruker J. B. Johnsons formel. 235 1 210000 87,5 235 2 184 61,8 2,98 235 52,0 184

Oppgave 4 Et flatt tak er avstivet med bjelker som er bygget opp av tre stk. flattstål som er sveiset sammen som vist under. (a) Beregn annet arealmoment om profilets sterke akse. (b) Bjelkenes spennlengde er på 6,0m og avstand mellom bjelkene er 60cm. Beregn hvilken snødybde takbjelkene tåler. Snøens densitet settes til ρ = 700kg/m 3. Vi antar at bjelkene er fritt opplagret. Største tillatte normalspenning settes til 160MPa. 2 1440 960 3840 Arealsenterets vertikale beliggenhet: 1440 6 1440 72 960 138 63,75 3840 Annet arealmoment om profilets y-akse: 1 12 120 12 57,75 1440 1 12 12 120 8,25 1440 1 12 80 12 74,25 96 17280 4802490 1728000 98010 11520 5292540 11949840 11,95 10 Største normalspenninger finner vi i underkant av bjelken hvor z = 80,25mm. I dette tilfellet er det kun bøyemoment som gir normalspenninger og vi finner hvilket bøyemoment som gir σ=160mpa: 160 11,95 10 23,8 80,25 Fritt opplagret bjelke med jevnt fordelt last får følgende bøyemoment på midten: 1 8 8 8 23,8 6,0 5,29/ Tilsvarende snødybde:

5295 700 9,81 1,285 0,60 Oppgave 5 Figuren viser en portal som skal bygges med et kvadratisk hulprofil (HUP-profil eller square hollow section). Portalen er belastet med en snølast som kan modelleres som en jevnt fordelt last på 10kN per meter horisontalprojeksjon. Hva er minste HUP-profil som kan brukes? Materialet skal være S355, sikkerhetsfaktor i forhold til flyt skal være 1.2 og valgte profil skal ha 10mm godstykkelse. Symmetri gir FAy = FBy = ½ 10 8=40kN Element AB Σ 0 40 2 10 2 1 0 60 Σ 0 40 10 2 0 20 Når vi skal tegne snittkraftdiagrammer er vi ikke tjent med krefter som virker på skrå i forhold til elementet og vi dekomponerer derfor alle krefter. Lastintensiteten på skråplanene kan dekomponeres på følgende vis: 10 2 sin 53,1 6,4/ 2,5 10 2 cos 53,1 4,8/ 2,5 Belastningsdiagram

Snittkraftdiagrammer Mdim=80kNm og σtillatt = 355/1,2 = 295,8MPa 80 10 295,8 270423 HUP 160 160 10 har W =273000mm 3 og kan brukes. Det er ikke nødvendig å kombinere σa og σb.