Gömbhéj egyenletesen megoszló teherrel

A kupola alakú héjakban, hasonlóan az ívekhez, általában nem ébrednek jelentős nyomatékok, csak belső nyomó- (és húzó)erők. A héj megtámasztása azonban vonórúd helyett peremgyűrűvel is lehetséges.

Gömbhéj szerkezeti felépítése és terhelése

Az íves szerkezetek alapelve

Képzeletben soroljunk íveket egymás mellé, így térbeli tartószerkezetet kapunk. Az ívek reakcióerejének felvételéhez alkalmazott vonórudakat az alaprajzban sugarasan rendezzük el. Szemlélettel belátható, hogy az ívek megtámasztásainál ébredő vízszintes reakciókat egy húzott peremkötéllel is felvehetjük, így a közbenső tér szabaddá válik. Ez a teherviselés hasonló a héjakéhoz.

A hegységképződés: gyűrődés, vetődés

Megoszló terhelés fogalma

Azokat a tartókat, amelyeket nem pontszerű (koncentrált) erők, hanem felületen megoszló erők terhelnek, megoszló erővel terhelt kéttámaszú tartóknak nevezzük. A megoszló erőt végtelenül sok, egymáshoz végtelenül közel fekvő, egyenletesen megoszló párhuzamos erőkből álló erőrendszernek tekintjük.

Amennyiben a kölcsönhatásban lévő testek érintkezési felületének egyik mérete a másikhoz viszonyítva elhanyagolhatóan kicsi, vonal menti érintkezésről beszélünk, és az átadódó erőt vonal mentén megoszló erőnek nevezzük (pl. két henger között).

Kéttámaszú tartó megoszló terheléssel

Megoszló terhelés szemléltetése és számítása

Képzeljünk el egy „l” hosszúságú kéttámaszú tartót, amelynek egész hosszán „f” megoszló terhelés hat. Szerkesszük meg a nyomatéki és nyíróerőábrát. Határozzuk meg a reakcióerők és a tartó veszélyes keresztmetszetére ható maximális hajlítónyomaték nagyságát!

Megoszló terhelés esetében a keresztmetszetre ható nyomatéki ábra egy parabola lesz, és az ezen lévő pontok a parabolapontok. A megoszló terhelés felében a nyomaték nulla tengelyére merőlegesen felmérjük a nyomaték kétszeresét. A nullatengely kezdő- és végpontjának, valamint a kétszeres nyomatéknak az összekötésével két segédegyenest rajzolunk. A segédegyeneseket felosztjuk, és az azonos számú pontokat összekötjük. Így megszerkesztettük a parabolát burkoló egyeneseket.

Mennyiség Képlet Érték
Nyírófeszültség (τ) τ = V/A
Szegecsben ébredő feszültség (τ) τ = F/A ≤ τmeg
Számított nyírófeszültség τ = V/A = 50⋅103 N / ((25⋅10−3 m)2⋅π/4) 102⋅106 Pa
Feszültség a csapszegen τ = 2⋅104 / (690,8⋅10−6) 28,9⋅106 Pa = 28,9 MPa
Nyíróerő és nyomatéki ábra parabolikus terhelés esetén

Tartószerkezet-tervezés alapjai

A könyv célja, hogy általános eligazodást adjon az építmények statikai viselkedéséről, a modellezés lépéseiről, az erő útjáról a terhek támadáspontjától az alapozásig, a számítás lehetséges módjairól, a tartószerkezet tönkremeneteli lehetőségeiről és a szerkezetválasztás legfontosabb szempontjairól. Bemutatja a tartószerkezeti méretezés alapjait: a teherfelvételt, az anyagi viselkedés modellezését, az alkalmazható közelítéseket és a teherbírási és használhatósági követelmények kielégítésének módszereit.

A cél a tartószerkezet-tervezésben fontos fogalmak és jelenségek megértése, ezért gyakran az általános (matematikailag és mechanikailag precíz) tárgyalásmód helyett azt az utat választjuk, hogy egyszerű példákon mutatjuk be tartószerkezetek viselkedését.

tags: #egyenletesen #megoszlo #teherrel #terhelt #gombsuveg #hej