Naprężenia na krawędziach przekroju ściany betonowej

StudentIB
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 618
Rejestracja: 9 lut 2015, o 13:01
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Poznań
Podziękował: 30 razy
Pomógł: 48 razy

Naprężenia na krawędziach przekroju ściany betonowej

Post autor: StudentIB »

Witam,

trafiłem na nietypowe zadanie ze "Zbioru zadań z mechaniki technicznej" Siuty:

Obliczyć naprężenia na krawędziach A-A i B-B przekroju ściany betonowej (rysunek poniżej). Wysokość ściany \(\displaystyle{ h=4 \ m}\), grubość ściany \(\displaystyle{ b=2 \ m}\). Ciężar właściwy betonu \(\displaystyle{ \gamma=24 \ kN/m^{3}}\). Ściana jest obciążona siłą \(\displaystyle{ F=15 \ kN}\), \(\displaystyle{ a=1 \ m}\).

Rysunek do zadania:

Kod: Zaznacz cały

https://imgur.com/xyXa6qF


W treści jest podany ciężar właściwy betonu, więc zakładam, że oprócz zginania siłą \(\displaystyle{ F}\) trzeba tu też uwzględnić naprężenia ściskające od ciężaru własnego ściany. Zresztą jest to zadanie właśnie z działu "wytrzymałość złożona".

Policzenie naprężeń od ciężaru własnego nie sprawia tu problemu, ponieważ dodatkowy wymiar \(\displaystyle{ L}\) (długość ściany), wprowadzony przeze mnie na potrzeby obliczeń, tutaj się redukuje:

\(\displaystyle{ \sigma_{n}=\frac{G}{A}=\frac{\gamma \cdot V}{A}=\frac{\gamma \cdot h \cdot b \cdot L}{b \cdot L}=\gamma \cdot h}\)

\(\displaystyle{ \sigma_{n}=24 \cdot 4=96 \ kN/m^{2}}\)

Problem pojawia się natomiast przy próbie obliczenia naprężeń normalnych od zginania:

\(\displaystyle{ \sigma_{g}=\frac{M_{g}}{W_{z}}=\frac{F \cdot A}{\frac{b^{2} \cdot L}{6}}=\frac{15}{\frac{4 \cdot L}{6}}}\)

Tutaj już to nieznane \(\displaystyle{ L}\) w żaden sposób nie daje się zredukować. Najwyraźniej to podejście jest nieprawidłowe. Jak więc należy dokonać tych obliczeń ?
kruszewski
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 6882
Rejestracja: 7 gru 2010, o 16:50
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Staszów
Podziękował: 50 razy
Pomógł: 1112 razy

Re: Naprężenia na krawędziach przekroju ściany betonowej

Post autor: kruszewski »

A przypadkiem nie jest to siła "przypadająca" na jeden metr długości ściany?
StudentIB
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 618
Rejestracja: 9 lut 2015, o 13:01
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Poznań
Podziękował: 30 razy
Pomógł: 48 razy

Re: Naprężenia na krawędziach przekroju ściany betonowej

Post autor: StudentIB »

W książce nie jest to wprost napisane, ale bardzo możliwe, że tak należy przyjąć. Bo wygląda na to, że bez jakiejś wartości tego \(\displaystyle{ L}\) się nie obejdzie.

Jeśli założymy jednostkową długość ściany to wyjdzie:

\(\displaystyle{ \sigma_{g}=\frac{15}{\frac{4}{6}}=22.5 \ kN/m^{2}=0.0225 \ MPa}\)

Po zsumowaniu z naprężeniami od ciężaru własnego:
\(\displaystyle{ \sigma_{A}=-0.096-0.0225=-0.1185 \ MPa}\)
\(\displaystyle{ \sigma_{B}=-0.096+0.0225=-0.0735 \ MPa}\)

Tymczasem według książki prawidłowe odpowiedzi to:
\(\displaystyle{ \sigma_{A}=-0.16 \ MPa}\)
\(\displaystyle{ \sigma_{B}=-0.03 \ MPa}\)

Gdzie może leżeć błąd ?
ODPOWIEDZ