5/95
Lasten 0 i ändarna, 2.4 kN/m mellan A och B (avstånd 1,5m). Går ned linjärt till ändarna, 0.9 m till vänster om A, resp 1.2 m till höger om B

  • Vänster triangel:
    • Total last: -(0,9m * 2.4kN/m)/2= -1,08 kN
    • Masscentrum: -0.9m/3=-0.3m
    • Moment m.a.p.A 0.324 kNm
    • Moment m.a.p. B = 1.944kNm
  • Mittpartiet
    • Total last: -2,4kN/m * 1,5m = -3,6kN
    • Masscentrum: 0,75m
    • Moment m.a.p. A: -0,75m*3,6kN= -2,70kN m
    • Moment m.a.p. B= 2,7 kNm
  • Höger triangel:
    • Total last: (1,2m * 2,4kN/m)/2=-1,44kN/m
    • Centrum: (1,5+ 0,4)m = 1,9 m
    • Moment m.a.p. A: =1,9m * 1,44kN/m= -2,736kN/m
    • Moment m.a.p. B: -0,576kNm
  • Totalt:
    • Totalt moment kring A: -5,112kNm + 1,5m*RB = 0
    • Totalt moment kring B: +4,068kNm - 1,5m*RA = 0
    • RB = 3,41 kN
    • RA = 2,71 kN
    • Inga krafter i x-led
5/101 Elliptisk lastfördelning + punktlaster
  • (Halv)ellipsen symmetrisk kring x=0,5m,
  • Ellipsen sträcker sig från -2m till 3m: a=5m/2
  • max last L0=4kN/m
  • Total last från ellipsen: Ytan av halvellips: pi * a* L0 = 15,71 kN
  • Totalt moment kring A:
    0=MA = -0,5m* 15.71kN + P*4m - 20kNm +RB*8m
  • Om RB=0 erhålles
    P= (0,5m* 15.71kN + 20kNm)/4m =6,96kN
5/115.
  • A: x=0, B: x=4m
  • 2m: Last -4kN; 6m, last -2kN
  • Rita skjuv och momentdiagram. Var är momentet 0?
Reaktionskrafter
  • Kraftjämvikt: RA+ RB = 6kN Momentjämvikt: RA=1kN, RB=5kN

V(x)=vo - integral av lasten mellan 0 och x.
Detta ger
  • x=0-2m: V=1kN
  • x=2m-4m: V=-3 kN
  • x=2m-6m: V=+2kN
  • x > 6m: V=0

Moment: M(x)=integral V(x)dx.
  • 0-2m: M= x*1kN
  • 2-4m: M=(2m - 3(x-2m))kN = (8m -3x)kN
    (2m: M=2kNm, 4m: M=-4kNm)
  • 4-6m: M= (-4m + 2(x-4m))kN
    (4m: M=-4kNm, 6m M=0)

Fråga: Var är M=0 (t.h. om A)?
I intervallet 2-4m blir M=0 om 3x=8m, dvs x=2,67m
5/123: Last startar med wo i ändarna, 0 i mitten (L/2) styckvis linjärt. Rita V, M-diagram. Hur stort är maximala momentet?
Uttryck för belastningen:
  • x < L/2: w(x)=w0*(1-x/(L/2))= w0*(1-2x/L)
  • x >L/2: w(x)= w0*(x-(L/2))/(L/2)= w0*(2x/L-1)
  • Total last, w0* L/2, delast mellan höger och vänster stöd

V(x) = Vo+ integral w(x)
  • V(0)= w0* L/4
  • x < L/2: V(x)= V(0) - w0 (x- x2/L)
  • V(L/2)= V(0)- w0 L/4 =0
  • x > L/2: V(x)= V(L/2)- [w0 (x2/L - x)]
  • V(L)= (0 - w0 (L/4 -L/2) = - w0 L/4

M(x)= integral V(x)
  • x < L/2: M(x)= V(0)x - w0 (x2/2 - x3/3L)
  • M(0)= 0
  • M(L/2)= w0* L2 /8 - w0 (L2/8 - L3/24L) = w0* L2 /24
  • detta är maximalt värde eftersom V byter tecken i mitten.
5/125: I-beam: Supports 4.5kN Force [(-2.7,3.6)kN at -1m ] and the 2kN couple [at (2,0.7)m ] . Calculate the shear V and the moment M and the section midway between A and B.
  • Kraftjämvikt
    • RA+ RB = -(-2.7,3.6)kN
    • RA endast i y-led, innebär att RB måste ta upp hela kraften i x-led
    • Kraften i x-led ger varken "shear" eller moment - betrakta endast y-led
  • Momentjämvikt:
    • MA:
      (+3.6kN m + RB*1m + 3kN m ) = 0
    • Detta ger RB = -6.6kN (i y-led)
    • Ur kraftjämvikten följer då RA= 6.6kN + 3.6kN = 10.2 kN
  • Skjuvning mellan A och B.
    • Skjuvdiagram: Till vänster om A: - 3.6kN,
    • mellan A och B: (-3.6 + 10.2) kN.
    • Efter B: 0
  • Moment:
    • Använd
    • Från 4.5kN kraften: (-3.6kN * 1,5m)= -5,4kN
    • Från RA: 10.2kN *0.5m = 5,1kN
    • Totalt: -0,3kN:
    • (Se också fig 5/23 för teckenkonvention. Mittelementet dras upp av krafterna till vänster om det och ned av kraften från B. Se både översta och nedersta skissen i 5/23)
5/137: 15 m snöre spänns med 45 N. Snörets massa är 50g. Hur mycket hänger snöret ned?
  • Observera: snörets massa är nästan försumbart i förhållande till spännkraften. Det kommer att vara nästan rakt. Som en första approximation kan vi därför anta konstant last fördelning i horisontell ledd.
  • 2l=15m, m=50g, w=0,0327N/m, T=45N
  • Använd T0=w lA2/(2hA) (s 286)
  • hA= w lA2/ (2T0)
  • Snöret hänger ned 20,4mm

1/147? Lätt kabel hänger från två punker på avstånd L. Spänningen i mitten är T0. Last w=a+bx2 där a=w0 och lasten i ändarna är w1, dvs (w1- w0)=b*(L/2)^2. Tag fram ett uttryck för sag h
  • d2y/dx2 = w/T0
  • Integration ger:
    y= (ax2/2 + b x4/12) /T0
  • (Kommentar: Vi väljer y=0 för x=0 och stryker linjär term av symmetriskäl)
  • För x=L/2 erhålles
    y(L/2) = (a(L/2)2/2 + b (L/2)4/12)/ T0
    Sätt in uttrycket för b
  • y(L/2)= (L/2)2 /T0 * (w0/2 + (w1- w0)/12 ) =
    L2 /48 T0 ((6-1)w0 + w1)
5/187 Struktur i vatten
  • Volym: V=pi*(0.45^2*3+0.9^2*2.4)=8.0158 m3
  • M=5.7 Mg
  • Detta är uppenbarligen inte stabilt. rho*V-M=
  • Ballast: Bly, massa m, densitet 11.37 * vattnets
  • Total massa M+m
  • Vattnets lyftkraft: B=rho *g * (V+ m/(11.37 rho) )
  • Stabilitetskrav: B=0.85*(M+m)g
  • rho*V +m/11.27 =0.85(M+m)
  • m=(0.85M-rho*V)/(0.85-1/11.37)
  • rho (vatten)=1.0Mg/m3
  • m=(0.85*5.7 - 8.016)/ (0.85-1/11.37) Mg =
  • Kommentar. m=4.16Mg för densitet 1. För Saltvatten 4.49Mg