zubiaren ariketa_ebazpena eta emaitzak
TRANSCRIPT
PRATT ETA HOWE ZUBIEN KALKULUA Zenbakizko modelizazioa
Ingeniaritza Mekanikoko Gradua
2
Helburua: bi zubi konfigurazio, Pratt eta Howe egiturak, kalkulatzea eta aztertzea da.
Ariketaren planteamendua
Pratt egitura Howe egitura
Zubiaren ezaugarriak ondorengoak dira: • Zubiaren tarte kopurua: 10 • Zubiaren luzera totala: • Zubiaren altuera: • Bi barra motekin eraikita dago, kanpoko markoarena eta barruko barrena. Zubiak jasaten duen karga berdin banatua dela kontsideratuko dugu: Dimentsionatzeko garaian irizpide hauek jarraitu: • Materialaren erresistentzia: • Gezi maximo onargarria:
m 30=Lm 4=H
kN/m 5=q
MPa 50on =σ100/on L=δ
3
Egituraren modelizazioa • Elementu motak
• Mallaketa • Loturak eta indar nodalak
Ebazpen prozesua
Kalkuluaren programazioa
Emaitzen analisia • Profilen dimentsionaketa. • Pratt-Howe konparaketa. • Modeloaren egiaztapena.
Datuen fitxategia: - Nodo kopurua
- Elementu kopurua - Nodoen koordenatuak - Elementuaren nodoak
- Materialaren zurruntasuna - Profilen propietateak (azalera,
inertzia eta altuera) - Desplazamendu ezaguneko
askatasun graduak - Desplazamendu ezezaguneko
askatasun graduak - Kargak
Luzera eta malda kalkulatzen da
Elementuaren zurruntasun matrizea:
- Koordenatu lokaletan - Transformazio matrizea - Koordenatu orokorretan
Programa nagusia: - Datuak kargatu
- Zurruntasun matrize globala eraiki
- Desplazamendu ezezagunak kalkulatu (K11\indarra)
- Erreakzioak kalkulatu
(K01*despl)
- Tentsioa kalkulatu (desplazamendu nodalak, interpolazio
funtzioak eta materialaren zurruntasuna erabiliz)
- Emaitzak eman: zerrendak, grafikoak, balio
maximoak
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25 26 27 2829 30 31 32 33 34 35 36 37
Gorria >30MPaHoria <=30MPa eta >=10MPaBerdea <10MPa eta >=-10MPaUrdin argia <-10MPa eta >=-30MPaUrdina <-30MPa
4
Markoa: IPN 300 erdia Barruko barrak: Alde berdineko 100-10 angeluarra
Pratt egituraren dimentsionaketa
Bermapuntuko desplazamendu horizontala: 3,7 mm (11. nodoa) Desplazamendu bertikal maximoa: -12,9 mm (6. nodoa) Tentsio maximoa: 44,7 MPa (14. elementua)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25 26 27 2829 30 31 32 33 34 35 36 37
Gorria >30MPa
Horia <=30MPa eta >=10MPaBerdea <10MPa eta >=-10MPaUrdin argia <-10MPa eta >=-30MPaUrdina <-30MPa
5
Pratt-Howe konparaketa
-5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25 26 27 2829 30 31 32 33 34 35 36 37
Bermapuntuko desplazamendua: 3,7 mm Desplazamendu bertikal maximoa: -12,9 mm Tentsio maximoa: 44,7 MPa (14. elementua) Diagonalak trakzioan.
Bermapuntuko desplazamendua: 4,4 mm Desplazamendu bertikal maximoa: -14,1 mm Tentsio maximoa: 44,1 MPa (14. elementua) Diagonalak konpresioan
Pratt egitura:
Howe egitura:
6
Barra-habea modelizazioa Elementu motaren eragina: • Indarrak korapiloetan kokatuta daudela kontsideratzen badugu bi elementu motek antzeko
balioak ematen dituzte. Kasu honetan makurduraren eragina mespretxagarria da.
• Karga banatua habeen gainean dagoela kontsideratzen badugu makurduraren eragina ez da mespretxagarria. Kasu honetan, emaitza zehatzak lortzeko, tarte bakoitzean habe elementu bat baino gehiago erabili beharko genuke.