Transcript Scharnier - TU Delft
Slide 1
Les 3 :
MODULE 1
OPLEGREACTIES
Opleggingen en
oplegreacties
Hans Welleman
1
Slide 2
VAN WERKELIJKHEID NAAR
MODEL
Vereenvoudigingen
Schematische weergave
Opdelen in elementen
Die met elkaar verbonden zijn
En waartussen verbindingskrachten
zitten ( actie is min reactie )
En verbonden is met de omgeving
Hans Welleman
2
Slide 3
SCHEMATISATIE
Alle element-eigenschappen weergeven
m.b.v. een lijnelement
Verbindingen tussen elementen benoemen
(vast of scharnierend)
Verbinding met de omgeving (oplegging)
aangeven
= mechanica rekenmodel
Hans Welleman
3
Slide 4
ELEMENTVERBINDINGEN
Scharnierend
Star
(Verend)
Hans Welleman
4
Slide 5
SCHARNIEREND
scharnier
evenwicht
In een scharnier kan
geen moment worden
overgebracht van het
ene lichaam op het
andere lichaam
Hans Welleman
In een scharnier kan alleen
1verbindingskracht worden
overgedragen
5
Slide 6
STAR
evenwicht
In een starre verbinding
kan een kracht en een
moment worden
overgebracht van het
ene lichaam op het
andere lichaam
Hans Welleman
6
Slide 7
VERBINDINGSKRACHTEN
Sv
Sv
S
S
Sh
T
Sh
S
S
T
Scharnier:
Star:
Horizontale kracht
Horizontale kracht
Verticale kracht
Verticale kracht
Moment
Hans Welleman
7
Slide 8
PENDELSTAAF
Gegeven:
scharnier S1
S1
scharnier
pendelstaaf
star lichaam
Op een pendelstaaf
werken in de scharnieren
twee evengrote en
tegengestelde krachten in
de richting van de staaf
scharnier S2
S2
scharnier
Hans Welleman
Star lichaam wordt
alleen belast in de beide
scharnieren, het lichaam
is in evenwicht
Kracht in S1 is
evengroot en
tegengesteld aan de
kracht in S2 !
Kracht door S1 en S2
hebben dezelfde
werklijn, immers het
moment moet nul zijn !
8
Slide 9
VERBINDING MET DE
OMGEVING : OPLEGGINGEN
Mogelijke verticale verplaatsing
Mogelijke horizontale verplaatsing
Mogelijke rotatie
Opleggen = Verhinderen van een
of meer verplaatsingen t.p.v. een
ondersteuning
Hans Welleman
9
Slide 10
MOGELIJKHEDEN
•Verticale beweging verhinderd
•Verticale beweging verhinderd
•Horizontale beweging mogelijk
•Horizontale beweging verhinderd
•Rotatie verhinderd
•Rotatie verhinderd
•Verticale beweging verhinderd
•Verticale beweging verhinderd
•Horizontale beweging verhinderd
•Horizontale beweging mogelijk
•Rotatie mogelijk
•Rotatie mogelijk
Hans Welleman
10
Slide 11
OPLEGREACTIES
Als een verplaatsing wordt verhinderd dan kan een
(opleg)kracht of ook wel oplegreactie worden
overgedragen in de richting van de verhinderde
bewegingsgraad.
AV
Als de verhinderde
bewegingsgraad een verplaatsing
•Verticale beweging verhinderd,
is dan is de oplegreactie
een kracht.
-> verticale oplegreactie mogelijk (kracht)
Als de verhinderde
bewegingsgraad
een rotatie is
•Horizontale
beweging mogelijk, geen
oplegreactie een
(kracht)moment.
dan is de oplegreactie
•Rotatie mogelijk, geen oplegreactie (moment)
Hans Welleman
11
Slide 12
PENDELOPLEGGING
y
pendelstaaf
x
ux
MERK OP
DEFINITIE : PENDELSTAAF
De kleine verplaatsing wordt
overdreven groot getekend. De
richting valt samen met de
raaklijn aan de cirkelboog. Voor
kleine rotaties van de pendel
ontstaat er zo alleen een
horizontale verplaatsing.
Een staaf die alleen wordt
belast in de beide
scharnierende uiteinden
•2 bewegingsgraden
Fy
•1 oplegreactie
Hans Welleman
12
Slide 13
WERKELIJKHEID
PENDELSTAAF
Hans Welleman
Overgang naar
volgend deel
13
Slide 14
ROLOPLEGGING
y
x
A
A
A
rolbaan
uxA
FyA
bewegingsgraden
oplegreactie
•2 bewegingsgraden
•1 oplegreactie
GELIJK AAN EEN PENDEL !!
Hans Welleman
14
Slide 15
WERKELIJKHEID
verplaatsing
Hans Welleman
15
Slide 16
SCHARNIERENDE
OPLEGGING
y
x
A
A
scharnieroplegging
FxA
A
bewegingsgraad
FyA
oplegreacties
•1 bewegingsgraad
•2 oplegreacties
Hans Welleman
16
Slide 17
WERKELIJKHEID ?
Hans Welleman
17
Slide 18
INKLEMMING
kolom
funderingspoer
balkon - uitkraging
schematisatie
funderingspalen
schematisatie
Hans Welleman
18
Slide 19
BEWEGINGSGRADEN EN
OPLEGREACTIES
TA
FxA
y
x
inklemming
FyA
oplegreacties
•0 bewegingsgraden
•3 oplegreacties
Hans Welleman
19
Slide 20
WERKELIJKHEID
starre of momentvaste
verbinding
Hans Welleman
20
Slide 21
VOORBEELD : VIADUCT A4
scharnierende
oplegging
ligger
pendel
Model voor de ligger
rol
Hans Welleman
scharnierende
oplegging
21
Slide 22
OPDRACHTEN
Lees in het boek blz 1 t/m 40
Maak COZ-blok 3
Leer van de gemaakte fouten
Ga door met de volgende les.
Hans Welleman
22
Les 3 :
MODULE 1
OPLEGREACTIES
Opleggingen en
oplegreacties
Hans Welleman
1
Slide 2
VAN WERKELIJKHEID NAAR
MODEL
Vereenvoudigingen
Schematische weergave
Opdelen in elementen
Die met elkaar verbonden zijn
En waartussen verbindingskrachten
zitten ( actie is min reactie )
En verbonden is met de omgeving
Hans Welleman
2
Slide 3
SCHEMATISATIE
Alle element-eigenschappen weergeven
m.b.v. een lijnelement
Verbindingen tussen elementen benoemen
(vast of scharnierend)
Verbinding met de omgeving (oplegging)
aangeven
= mechanica rekenmodel
Hans Welleman
3
Slide 4
ELEMENTVERBINDINGEN
Scharnierend
Star
(Verend)
Hans Welleman
4
Slide 5
SCHARNIEREND
scharnier
evenwicht
In een scharnier kan
geen moment worden
overgebracht van het
ene lichaam op het
andere lichaam
Hans Welleman
In een scharnier kan alleen
1verbindingskracht worden
overgedragen
5
Slide 6
STAR
evenwicht
In een starre verbinding
kan een kracht en een
moment worden
overgebracht van het
ene lichaam op het
andere lichaam
Hans Welleman
6
Slide 7
VERBINDINGSKRACHTEN
Sv
Sv
S
S
Sh
T
Sh
S
S
T
Scharnier:
Star:
Horizontale kracht
Horizontale kracht
Verticale kracht
Verticale kracht
Moment
Hans Welleman
7
Slide 8
PENDELSTAAF
Gegeven:
scharnier S1
S1
scharnier
pendelstaaf
star lichaam
Op een pendelstaaf
werken in de scharnieren
twee evengrote en
tegengestelde krachten in
de richting van de staaf
scharnier S2
S2
scharnier
Hans Welleman
Star lichaam wordt
alleen belast in de beide
scharnieren, het lichaam
is in evenwicht
Kracht in S1 is
evengroot en
tegengesteld aan de
kracht in S2 !
Kracht door S1 en S2
hebben dezelfde
werklijn, immers het
moment moet nul zijn !
8
Slide 9
VERBINDING MET DE
OMGEVING : OPLEGGINGEN
Mogelijke verticale verplaatsing
Mogelijke horizontale verplaatsing
Mogelijke rotatie
Opleggen = Verhinderen van een
of meer verplaatsingen t.p.v. een
ondersteuning
Hans Welleman
9
Slide 10
MOGELIJKHEDEN
•Verticale beweging verhinderd
•Verticale beweging verhinderd
•Horizontale beweging mogelijk
•Horizontale beweging verhinderd
•Rotatie verhinderd
•Rotatie verhinderd
•Verticale beweging verhinderd
•Verticale beweging verhinderd
•Horizontale beweging verhinderd
•Horizontale beweging mogelijk
•Rotatie mogelijk
•Rotatie mogelijk
Hans Welleman
10
Slide 11
OPLEGREACTIES
Als een verplaatsing wordt verhinderd dan kan een
(opleg)kracht of ook wel oplegreactie worden
overgedragen in de richting van de verhinderde
bewegingsgraad.
AV
Als de verhinderde
bewegingsgraad een verplaatsing
•Verticale beweging verhinderd,
is dan is de oplegreactie
een kracht.
-> verticale oplegreactie mogelijk (kracht)
Als de verhinderde
bewegingsgraad
een rotatie is
•Horizontale
beweging mogelijk, geen
oplegreactie een
(kracht)moment.
dan is de oplegreactie
•Rotatie mogelijk, geen oplegreactie (moment)
Hans Welleman
11
Slide 12
PENDELOPLEGGING
y
pendelstaaf
x
ux
MERK OP
DEFINITIE : PENDELSTAAF
De kleine verplaatsing wordt
overdreven groot getekend. De
richting valt samen met de
raaklijn aan de cirkelboog. Voor
kleine rotaties van de pendel
ontstaat er zo alleen een
horizontale verplaatsing.
Een staaf die alleen wordt
belast in de beide
scharnierende uiteinden
•2 bewegingsgraden
Fy
•1 oplegreactie
Hans Welleman
12
Slide 13
WERKELIJKHEID
PENDELSTAAF
Hans Welleman
Overgang naar
volgend deel
13
Slide 14
ROLOPLEGGING
y
x
A
A
A
rolbaan
uxA
FyA
bewegingsgraden
oplegreactie
•2 bewegingsgraden
•1 oplegreactie
GELIJK AAN EEN PENDEL !!
Hans Welleman
14
Slide 15
WERKELIJKHEID
verplaatsing
Hans Welleman
15
Slide 16
SCHARNIERENDE
OPLEGGING
y
x
A
A
scharnieroplegging
FxA
A
bewegingsgraad
FyA
oplegreacties
•1 bewegingsgraad
•2 oplegreacties
Hans Welleman
16
Slide 17
WERKELIJKHEID ?
Hans Welleman
17
Slide 18
INKLEMMING
kolom
funderingspoer
balkon - uitkraging
schematisatie
funderingspalen
schematisatie
Hans Welleman
18
Slide 19
BEWEGINGSGRADEN EN
OPLEGREACTIES
TA
FxA
y
x
inklemming
FyA
oplegreacties
•0 bewegingsgraden
•3 oplegreacties
Hans Welleman
19
Slide 20
WERKELIJKHEID
starre of momentvaste
verbinding
Hans Welleman
20
Slide 21
VOORBEELD : VIADUCT A4
scharnierende
oplegging
ligger
pendel
Model voor de ligger
rol
Hans Welleman
scharnierende
oplegging
21
Slide 22
OPDRACHTEN
Lees in het boek blz 1 t/m 40
Maak COZ-blok 3
Leer van de gemaakte fouten
Ga door met de volgende les.
Hans Welleman
22