Matematik
Har virkelig hjælp med at finde info og hjælp til det her!!!!! beam deflection
Hej
Jeg har virkelig brug for hjælp til at forstå hvad jeg skal gøre, og finde info tingene og måske hjælp til nogle notationer, håbver nogen kan hjælpe
Redegør for anvendelsen af bjælker til bygningskonstruktion i et historisk perspektiv samt for de to
krav man normalt vil dimensionere efter (styrke og nedbøjning).
Udled udtrykket for den maksimale spænding i et tværsnit samt for to forskellige bjælketilfælde
udtrykket til bestemmelse af den maksimale nedbøjning - redegør herunder for arealmomenter,
tyngdepunkter og intertimomenter ved hjælp af integralregning og benyt teorien på et selvvalgt
profil af passende kompleksitet.
Svar #2
29. november 2012 af Singlefyren (Slettet)
Hvilket niveau er det !!?!! Det er jo et helt års pensum for bygningsingeniørstuderende.
Hjælp kan findes i f.eks. teknisk ståbi, dansk standart no. ??? (bygning) og evt på nettet.
1. Bjælker (dvs. belastning i højdeaksen) har historisk været lavet af træ, men er i det sidste århundrede udvidet til også stål (i-profiler) og armeret beton. 2. Normal vil man sikre at bjælken kan modstå det største mulige moment, ganget med en sikkerhedsfaktor. Højden oftest er længere end bredden, da dette giver bjælken det største inertimoment, og dermed større kapacitet. Dog skal man tjekke for kip, hvis h/b > ca. 3-4
Nedbøjningen må vistnok max være 1/200 eller 1/400 af længden (spændvidden), og vil oftest optræde størst i midten.
Inertimoment af en rektangulær bjælke er 1/12 * b*h3
Svar #3
29. november 2012 af blamoi (Slettet)
Det er 3. g HTX SRp opgave, min lærer synes lige han skulle ændre det hele så nu er jeg helt lost på tingene
Svar #4
29. november 2012 af blamoi (Slettet)
singelfyren, vil du forklare nærmere? jeg ved nemlig ikke hvor jeg skal starte det er sindsygt svært og har aldrig hørt om de ting der er i opgaven før, ser jeg er på bar bund her, skal snakke med min lærer imorgen men tvivler på han siger meget, han går ind for at man gør alt selv uden hjælp, ligegyldigt hvad der er...
Svar #5
29. november 2012 af Singlefyren (Slettet)
Det kan ikke være rigtigt at hans elever på HTX skal løse så svære opgaver. Det er jo en meget teoretisk og måske lidt for åben opgave, som man kunne forvente på DTU-niveau.
inertimomentet angiver hvor svært det er at rotere/påvirke bjælken. Kan slås op for f.eks. i-profil, rektangel osv.
bjælkens kapacitet = Inertimoment * styrkekonstant (afhængig af materiale)... så vidt jeg husker?
kapacitet > max. tværsnitsmoment * sikkerhedsfaktor
spænding = s(x)
moment = ∫ s(x) dx
Svar #6
29. november 2012 af blamoi (Slettet)
Har du nogen kilder jeg kan bruge, for der er jeg også på bar bund?
Svar #7
29. november 2012 af Singlefyren (Slettet)
https://www.studieportalen.dk/forums/Thread.aspx?id=610350
teknisk ståbi (opslagsbog)
umax = (5 * p * L4) / (384 * E * I) Denne ligning skulle efter sigende kunne bruges til at beregne den maksimale nedbøjning for simpelt understøttet bjælke.
Svar #8
29. november 2012 af blamoi (Slettet)
så skal jeg bare have lavet notifikationene for det :S
Svar #9
03. december 2012 af vhansen (Slettet)
Det er et ret omfattende emne du har rodet dig ud i, men rent matematisk er det ikke så svært. Det er mere forståelsen der godt kan være svær, og så det at kunne få emnet formidlet på papir på en god måde.
Hvis jeg var dig ville jeg gennemgå Euler-Bernoullis bjælketeori, da det nok er den nemmeste at forklare (der findes også andre der er mere komplicerede og mere 'rigtige', men dem kan man skrive lange bøger om).
Der er et par forudsætninger for denne teori, som jeg først ville gennemgå hvis jeg var dig. Jeg går ud fra at din vejleder har givet dig noget litteratur, så jeg vil ikke gå helt vildt meget i detaljerne i det jeg skriver. Hvis det er kan du altid stille spørgsmål, så skal jeg nok forsøge om jeg kan svare på dem.
Grundlæggende begreber inden for mekanik
1. Arealmoment (også kaldet statisk moment), hvordan man beregner det / hvad man bruger det til. Man bruger det blandt andet til at finde tyngdepunktet af et tværsnit.
2. Inertimoment, hvordan man beregner det / hvad det er. Inertimomentet er et udtryk for et tværsnits stivhed. Man bruger det blandt andet til at bestemme udbøjninger af bjælker samt hvor store spændinger der opstår i bjælken ved en given belastning. Stort inertimoment = stor stivhed = lille nedbøjning og lav spænding.
3. Spænding. Et meget grundlæggende begreb inden for mekanikken. Spændingen er defineret som kraft pr. areal. Normalt når man regner på bjælker bruger man enheden MPa (megapascal, dvs. newton pr. mm2). Symbol for spænding er normalt σ (sigma).
4. Tøjning. Hvis du har en stålstang du hiver i, vil den få en forlængelse. Tøjningen er et udtryk for, hvor stor forlængelsen er i forhold til stangens oprindelige længde, dvs. tøjning = længdeforlængelse / oprindelig længde. Normalt angiver man tøjningen i promille. Symbom for tøjning er ε (epsilon).
5. Arbejdskurven. Arbejdskurven afbilleder tøjningen som funktion af spændingen for et givent materiale. Jeg ville tage udgangspunkt i stål hvis jeg var dig.
5. Hookes lov. Hookes Lov er en forudsætning for udledelsen af Euler-Bernoullis bjælketeori. Hookes lov siger at spændingen (σ) er proportional med tøjningen (ε). Hookes lov gælder kun for lineær-elastiske materialer, eksempelvis stål. At et materiale er lineær-elastisk betyder i korte træk, at materialet optræder som en elastik, dvs. når du trækker i materialet får det en forlængelse, men når du giver slip igen antager materialet sin oprindelige længde.
Man kan således udregne spændingen som σ=E*ε, hvor E er en materialekonstant kaldet elasticitetsmodulet (E-modulet).
Du skal bide mærke i, at for stål er Hookes lov kun gældende såfremt man holder sig under stålets flydespænding. Hvis du finder en arbejdskurve for stål kan du se, at den er lineær på det første stykke, hvorefter kurven 'flader ud'. Hvad der sker er, at når spændingen i stålet når et vis punkt (flydespændingen), vil materialet ikke længere opføre sig som en elastik, men stålet vil i stedet begynde at 'flyde'. Når du når stålets flydespænding vil du begynde at se meget store deformationer med kun en lille spændingstilvækst.
Normalt når man dimensionerer bygninger sørger man for, at stålet ikke når flydespændingen. I ekstreme tilfælde (eksempelvis ved dimensionering for ulykkeslaster), kan man godt tillade at stålet flyder lidt. Almindeligt konstruktionsstål har en flydespænding på 235 MPa og en brudspænding på 360 MPa, så bare fordi stålet begynder at flyde lidt betyder det ikke, at bjælken bryder. Du får bare hurtigt så store deformationer, at bjælken ikke længere er brugbar.
6. Udledelsen af Euler-Bernoullis bjælketeori. Her må jeg melde pas lige i øjeblikket. Det er længe siden jeg har udledt den, og jeg har desværre givet mine lærerbøger i mekanik væk, så jeg håber du har fået noget fra din vejleder. Jeg kan prøve om jeg kan finde mine noter i mekanik, hvis det er du har spørgsmål til dette. Du skulle gerne komme frem til, at den maksimale spænding i et tværsnit kan findes som σ = (M*y) / I. Denne formel kaldes Naviers formel. M er snitmomentet (et udtryk for hvor hårdt belastet det snit man kigger på er, I er tværsnittets inertimoment og y er afstanden fra tyngdepunktslinjen til de hårdest belastede fibre ( = afstanden fra tyngdepunktslinjen til den del af tværsnittet, der ligger længst væk).
7. Nedbøjning/udbøjning. Jeg ville udlede formlen for maksimal udbøjning af en simpelt understøttet bjælke med en jævnt fordelt last. Den er, som tidligere skrevet, umax = (5 * p * L4) / (384 * E * I). Hvordan man kommer frem til denne kan jeg ikke huske i øjeblikket, men hvis jeg finder mine mekaniknoter kan jeg forhåbentlig finde ud af det.
8. Forsøg? Jeg går ud fra at du i forbindelse med din opgave skal lave et forsøg. Har du / din vejleder taget kontakt til et af stederne, hvor de uddanner bygningsingeniører? Eksempelvis DTU eller Ingeniørhøjskolen i Århus. Jeg ved at Ingeniørhøjskolen i Århus normalt hyrer bygningsingeniørstuderende til at hjælpe gymnasieelever med forsøg i forbindelse med deres SRP, så mon ikke de andre ingeniøruddannelser også gør det?
Alle ingeniøruddannelser har prøverammer hvor du kan indsætte en bjælke og påføre den en belastning, som du kan måle. Vha. deformationsmålere kan du desuden ret præcist måle hvor stor en udbøjning en bjælke får ved den last den påføres, og på baggrund af dette kan du ret let sammenligne teori (beregnet udbøjning) med praksis (målt udbøjning). De to plejer generelt at stemme ret godt overens.
Derudover var det også en mulighed at lave trækprøver af stål, for at kunne optegne en arbejdskurve som du så kan sammenligne med den teoretiske.
Skriv et svar til: Har virkelig hjælp med at finde info og hjælp til det her!!!!! beam deflection
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
