Les 18 ATV-1 Sterkteleer, traagheidsmoment en buiging

Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 Sterkteleer
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
1
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Buiging
Zuivere buiging als er alleen een
buigend moment Mb aanwezig is.
Buiging wordt geassocieerd met een moment Mb
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
2
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Buigbelasting
Zuivere buiging komt in de praktijk
eigenlijk niet voor buigbelasting
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
3
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Zuivere buiging
Evenwicht:
- externe Mb ↔ interne spanningen
Mb = σt . Wb
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
4
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Maximale Spanning
Maximale spanning in buitenste lagen
σy/y = σt/e1
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
5
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Neutrale laag
Neutrale laag = zwaartelijn doorsnede
“Afleiding”: zie paragraaf 7.2
• Er moet een inwendig koppel zijn dus
Σ trekkrachten = Σ drukkrachten
• Dan moet Σ a·y = 0 (statisch moment)
• Σ a·y = 0 als je nulpunt = zwaartelijn
Zwaartelijn is daar, waar het statisch moment = 0
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
6
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Buigingsformule
De inwendige krachten leveren een
inwendig moment dat gelijk moet zijn
aan Mb (“afleiding” zie paragraaf 7.3)
-
Neem oneindig klein oppervlak: a
De kracht in a is: a·(y/e1)·σt
Afstand tot zwaartelijn is: y
Moment is a·(y/e1)·σt · y = a·(σt/e1) ·y2
Totale moment is Σa·(σt/e1) ·y2 = σt · (Σa ·y2) /e1
- Mb = σt · Wb
Januari 2014
Weerstandsmoment tegen buiging
Theaterschool OTT-1
7
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Traagheidsmoment
Totale moment is
Mb = σt · (Σa ·y2)/e1
(Σa ·y2)
lineair traagheidsmoment (I) [mm4]
(Σa ·y2)/e1
weerstandsmoment tegen buiging (W) [mm3]
I is afhankelijk van de normaaldoorsnede en
e1, de “maximale vezellengte” is dat ook
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
8
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Buiging - samenvatting
• Zuivere buiging belasting door buigend
moment
• Neutrale laag
• Buigingsformule
Mb = σb·Wb
• Wb is weerstandsmoment
– Afhankelijk van vorm
– Traagheidsmoment ÷ uiterste vezelafstand
• σb is maximale buigspanning
– Afhankelijk van materiaal
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
9
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Buigingsformule
• Bereken het vereiste profiel
Je weet de toelaatbare buigspanning en belasting
W b = Mb / σ b
• Bereken de optredende spanning
Je weet belasting en het weerstandsmoment (σb < σb )
σ b = Mb / W b
• Bereken de maximale belasting
Je weet toelaatbare buigspanning en het weerstandsmoment
Mb = W b · σ b
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
10
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Traagheidsmomenten
Buiging
Lineair traagheidsmoment
Ix en Iy
Wringing
Polair traagheidsmoment
Ip = Ix + Iy
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
11
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Lineair Traagheidsmoment
Hangt af van:
• vorm en grootte oppervlak
• definitie assenstelsel
• Ix = Σax2
• Iy = Σay2
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
12
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Lineair Traagheidsmoment
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
13
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Verschuivingstelling
Ix = Iz + A·x2
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
14
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Samengestelde doorsnede
Procedure:
• Bepaal zwaartelijn
• Zoek bekende vormen t.o.v. die lijn
• Pas verschuivingstelling toe
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
15
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Samengestelde doorsnede
Bereken zwaartepunt z
Bereken Ix
Bereken Iy
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
16
Algemene Theorie
en Vaardigheden – 1
Les 18 – Opdrachten
• Bestudeer
– Hfst 7 en 8
– Voorbeelden van paragraaf 8.5
• Maak opgaven
– Hfst 7: vraag 6
– Hfst 8: vraag 3, 4, 6, 9, 10 en 12
Januari 2014
Theaterschool OTT-1
17