8.1 8.2 8.3 8.4. Kesit Tesir Diyagramları Örnekler PROBLEMLER



Benzer belgeler
Kesit Tesirleri Tekil Kuvvetler

Nlαlüminyum 5. αlüminyum

8. Hafta. Kirişlerin Kesme Kuvveti ve Eğilme E. Kiri. görece. beam) Nedir?; MUKAVEMET I : I : MUKAVEMET I MUKAVEMET I : 09/10 5.H. (kalınlıkxgenişlik)

MATERIALS. Değiştirme Dönüşümleri. (Kitapta Bölüm 7) Third Edition. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T. DeWolf

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet I Final Sınavı

Saf Eğilme (Pure Bending)

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Doç. Dr. Muhammet Cerit Öğretim Üyesi Makine Mühendisliği Bölümü (Mekanik Ana Bilim Dalı) Elektronik posta ( ):

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları 03 Mart 2017

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

I I I. TEST SORULARI Mmaksın değeri nedir A) al/2 B) 2aL C) al D) 2aL/3. qz ql qz. Adı /Soyadı : No : İmza: MUKAVEMET 1.

10. ÜNİTE DİRENÇ BAĞLANTILARI VE KİRCHOFF KANUNLARI

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

29. Düzlem çerçeve örnek çözümleri

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

İÇ KUVVETLER. Amaçlar: Bir elemanda kesit yöntemiyle iç kuvvetlerin bulunması Kesme kuvveti ve moment diyagramlarının çizilmesi

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

Prof. Dr. Ayşe Daloğlu Karadeniz Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü. INSA 473 Çelik Tasarım Esasları Basınç Çubukları

MATERIALS. Basit Eğilme. Third Edition. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T. DeWolf. Lecture Notes: J. Walt Oler Texas Tech University

Elemanlardaki İç Kuvvetler

30. Uzay çerçeve örnek çözümleri

g 1, q Tasarım hatası

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

İÇ KUVVETLER. Amaçlar: Bir elemanda kesit yöntemiyle iç kuvvetlerin bulunması Kesme kuvveti ve moment diyagramlarının çizilmesi

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAPI STATİĞİ-I. M. Akköse, Ş. Ateş, S. Adanur

STATIK MUKAVEMET. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

Çerçeve ve Makineler

CS MÜHENDİSLİK PROJE YAZILIM HİZMETLERİ EUROCODE-2'ye GÖRE MOMENT YENİDEN DAĞILIM

Burulma (Torsion) Amaçlar

Mekanik. Mühendislik Matematik

TAŞIMA GÜCÜ. n = 17 kn/m3 YASD

ÜNİTE. MATEMATİK-1 Prof.Dr.Murat ÖZDEMİR İÇİNDEKİLER HEDEFLER GRAFİK ÇİZİMİ. Simetri ve Asimtot Bir Fonksiyonun Grafiği

GERİLME Cismin kesilmiş alanı üzerinde O

MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ (STATİK)

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

YAPI STATİĞİ MESNETLER

ÇALIŞMA SORULARI. Şekilde gösterildiği gibi yüklenmiş ankastre mesnetli kirişteki mesnet tepkilerini bulunuz.


TAŞIMA GÜCÜ. γn = 18 kn/m m YASD. G s = 3 c= 10 kn/m 2 φ= 32 o γd = 20 kn/m3. γn = 17 kn/m3. 1 m N k. 0.5 m. 0.5 m. W t YASD. φ= 28 o. G s = 2.

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

Bölüm 8: Potansiyel Enerji ve Enerjinin Korunumu

EĞİLME. Köprünün tabyası onun eğilme gerilmesine karşı koyma dayanımı esas alınarak boyutlandırılır.

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

Varsayımlar ve Tanımlar Tekil Yükleri Aktaran Kablolar Örnekler Yayılı Yük Aktaran Kablolar. 7.3 Yatayda Yayılı Yük Aktaran Kablolar

Gerçekte yükler yayılı olup, tekil yük problemlerin çözümünü kolaylaştıran bir idealleştirmedir.

KESİT TESİR DİYAGRAMLARI YAPI STATİĞİ 1

MECHANICS OF MATERIALS. Burulma. Fatih Alibeyoğlu. Third Edition CHAPTER. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T.

STATICS. Equivalent Systems of Forces VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: Seventh Edition CHAPTER. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr.

FONKSİYONLAR ÜNİTE 1. ÜNİTE 1. ÜNİTE 1. ÜNİTE 1. ÜNİT

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ ARA SINAVI ( )

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

ANALİTİK GEOMETRİ. * I. bölgede noktalar (+,+), II. bölgede noktalar (,+), III. bölgede noktalar (, ) ve VI. bölgede noktalar (+, ) şeklindedirler.

İ.T.Ü. Makina Fakültesi Mekanik Ana Bilim Dalı Bölüm 4 BÖLÜM IV. Düzlem Kafesler. En çok kullanılan köprü kafesleri. En çok kullanılan çatı kafesleri

STATIK VE MUKAVEMET 4. Ağırlık Merkezi. Yrd. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

STATİK-MUKAVEMET 1. YIL İÇİ SINAVI m m. 4.5 m

GEOMETRİ. Tüm geometrik şekiller, elemanları noktalar olan kümeler olduğundan, biz de noktadan baģlayarak gezimize çıkacağız.

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1. YILİÇİ SINAVI ( )

7. STABİLİTE HESAPLARI

PROF.DR. MURAT DEMİR AYDIN. ***Bu ders notları bir sonraki slaytta verilen kaynak kitaplardan alıntılar yapılarak hazırlanmıştır.

Hedefler. Kafeslerde oluşan kuvvetlerin hesaplanması: düğüm noktaları metodu kesme metodu


MUTO YÖNTEMİ. Çerçeve Sistemlerin Yatay Yüklere Göre Çözümlenmesi. 2. Katta V 2 = F 2 1. Katta V 1 = F 1 + F 2 1/31

ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

Kütle Merkezi ve Merkezler. Konular: Kütle/Ağırlık merkezleri Merkez kavramı Merkez hesabına yönelik yöntemler

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MF İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ Department of Civil Engineering

b Üslü Sayılara Giriş b İşlem Önceliği b Ortak Çarpan Parantezine Alma ve Dağılma Özelliği b Doğal Sayı Problemleri b Çarpanlar ve Katlar - Kalansız

STATİK-MUKAVEMET. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

Arş. Gör. Melda A. ÇAKIROĞLU Sayfa /11:10 Osman GENÇEL

TEST SORULARI Adı /Soyadı : No : İmza: xaxxbxcde STATİK-MUKAVEMET 1.YILİÇİ SINAVI

Türev Kavramı ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Prof.Dr. Vakıf CAFEROV

Rijit Cisimlerin Dengesi

Rijit Cisimlerin Dengesi


DERS 1. ki De i kenli Do rusal Denklem Sistemleri ve Matrisler

MUKAVEMET FATİH ALİBEYOĞLU

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

VEKTÖRLER KT YRD.DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU

3B Kuvvet Momenti. Üç Boyutlu Kuvvet Sistemi

idecad Çelik 8 Kullanılan Yönetmelikler

SINIF. Örüntü ve Süslemeler ... TEST. 1. Aşağıdakilerden hangisi bir fraktalın adımlarından cm A) B) C) D)

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

Çok Katlı Yapılarda Perdeye Saplanan Kirişler

u=0 = + = + = α olur. İntegral alınırsa = ½ α = ½ α ve lardan biri için = / α

III İÇİNDEKİLER ÜNİTE 1 ÜNİTE 2 ÜNİTE 3 FRAKTALLAR 2 YANSIYAN VE DÖNEN ŞEKİLLER 6 HİSTOGRAM 10 ÜSLÜ SAYILAR 14 ÜSLÜ SAYILARLA ÇARPMA İŞLEMİ 18

YAPI STATİĞİ II (Hiperstatik Sistemler) Yrd. Doç. Dr. Selçuk KAÇIN

Momentum iletimi. Kuvvetin bileşenleri (Momentum akısının bileşenleri) x y z x p + t xx t xy t xz y t yx p + t yy t yz z t zx t zy p + t zz

UYGULAMALI DİFERANSİYEL DENKLEMLER

T E M E L L E R. q zemin q zemin emniyet q zemin 1.50 q zemin emniyet

5. ÜNİTE ÜÇ FAZLI ALTERNATİF AKIMLAR

ÇELİK YAPILARIN TASARIM, HESAP ve YAPIM ESASLARI. ÖRNEKLER ve TS648 le KARŞILAŞTIRILMASI

MUKAVEMET TEMEL İLKELER

INSA 473 Çelik Tasarım Esasları Basınç Çubukları

Transkript:

8.1 8.2 8.3 8.4 İç Kuvvetler Bir Noktada Kesit Tesirlerinin Hesabı Örnekler Doğru Eksenli Çubuklarda Kesit Tesirleri Kesim Yöntemi Örnekler Doğru Eksenli Çubuklarda Kesit Tesirleri Diferansiel Denge Denklemleri 8.5 Kesit Tesir Diagramları Örnekler PROBLEMLER 229 232 235 238 240 243 245 247 253 Ünlü İngiliz fizikçi enerjinin mekanik, elektriksel ve ısısal temelde anı olduğunu ve birbirlerine dönüştürülebileceğini gösterdi. Bölece enerjinin korunumu asasına katkıda bulundu. Joule etkisi olarak bilinen çalışmasıla elektrik akımının bir telde oluşturduğu ısının, telin direnci ile akımın karesinin çarpımına doğru orantılı olduğunu tespit etti. Isının ısıtılan cismin niteliğinden bağımsız bir enerji biçimi olduğunu ispatladı. 1982 de William Thomson (Lord Kelvin) ile birlikte daha sonra soğutucu sanainde kullanılacak büük buluşu olan, dışarıa iş ugulamaksızın genleşmee bırakılan gazın sıcaklığının düştüğünü açıkladı. Isının mekanik karşılığı olan iş birimi Joule kısaca J harfile gösterilir. James Prescott JOULE (1818-1889)

8.1 İÇ KUVVETLER Bir taşııcı sisteme etkien dış ükler, taşııcıı oluşturan parçalar arasında palaşılarak taşınır. Dış üklerin etkisi altındaki tüm taşııcılar, molekülleri arasındaki bağları kullanarak, üke bir karşı direnç gösterirler. Bu direnç taşııcı, noktadan noktaa değişir. O nedenle bir taşııcı elemanın her noktasında dış ükü karşılarken oluşacak iç direncin hesaplanabilior olması mühendisler için gereklidir. Bölece en çok zorlanan noktalar daha sonra tasarım aşamasında titizlikle incelenecektir. Statik kapsamında sadece taşııcının herhangi bir kesitinde dış etkilere direnç olarak gelişecek iç tepkilerin ne tür kuvvetler ve/vea momentler olduğunu belirlemek istioruz. Arıca çözeceğimiz taşııcı sistemlerde statikçe belirli olacak. Hatırlatmak gerekirse, statik sadece apısal denge ile ilgilidir ve rijit cisimler mekaniği penceresinden bu konuu bakmaktadır. O nedenle, iç direnç kuvvetlerinin kapasitesinin dış kuvvetleri taşımada eterli olup olmadığı, a da taşııcı dış ükleri aktarmakta etersiz kalıorsa nasıl bir boutlandırma ile onu eterli hale getirebiliriz gibi tasarıma dönük bakışlar bu dersin kapsamı dışındadır. Dik Kesit Şekil (8.1a) daki çubuğu, x eksenine dik bir haali düşe düzlemlerle kestiğimizi varsaalım. Bu durumda, düşe düzlem ile çubuğun arakesitini oluşturan enkesit eğer çubuk eksenine dikse, ona dik kesit denir, aksi halde eğik kesit olur. Eğer haali düşe düzlemle çubuğu ikie aırdığımızı varsaarsak, o zaman da karşımız Şekil (8.1) deki gibi iki çubuk parçası çıkar. Şimdi kesim aptığımız erde karşılıklı duran iki dik kesitten sol parçanın sağındaki kesite sağ kesit denirken, sağ tarafta kalan parçanın solundaki dik kesite de sol kesit denir.

230 STATİK Çubuk Ekseni Şekil (8.2) de görüldüğü gibi çubuğun her bir dik kesiti- ne ait ağırlık merkezinden geçecek biçimde çizilecek eğrie çubuk ekseni denir. Çubuk ekseni bir doğru olabileceği gibi, bir uza eğrisi de olabilir. İç Kuvvet (Gerilme) Bir taşııcının dış üklere karşı geliştirdikleri iç dirence iç kuvvet a da gerilme deni. İç kuvvetler çubuğun x ekseni bounca her bir dik kesitinde farklı şiddetlerde ve doğrultularda karşımıza çıkar. Tanım gereği iç kuvvet çubuk kesiti üstünde aılı dağılmış bir büüklük olup birim alana gelen kuvveti temsil eder. O nedenle iç kuvvetin birimi [kuvvet/alan] olur. Kesit Tesirleri Çizelge (8.1) de görüldüğü gibi, eğer bir dik kesitteki iç kuvvetlerin bileşkelerini o kesitin ağılık merkezine taşırsak, bu noktada oğunlaşmış tekil kuvvet ve/vea moment büüklükleri ile karşılaşırız. Şu halde özetlemek gerekirse, doğrudan çubuk ağırlık merkezine indirgediğimiz kuvvet ve moment büüklüklerine kesit tesiri adını verioruz. Kuvvetler kendi içlerinde eksenel normal kuvvet ve kesme kuvveti, momentler de eğilme momenti ve burulma momenti die sınıflandırmaa tabi tutulurlar. Normal kuvvet Kesme kuvveti Eğilme momenti Burulma momenti Kesite dik etkien bir kuvvettir ve gösterimde N harfi kullanılır. Kesit düzlemi içinde bir kuvvettir ve gösterimde T harfi kullanılır. Üç boutlu bir problemde, bir karışıklığa neden olmamak için, kesme kuvveti kesit düzleminin içinde er aldığı eksenlerden hangisinin doğrultusunda ise o eksen alt indis olarak kullanılır (Bakınız Şekil 8.3b). Çubuğu, kendi eksenine dik doğrultuda döndüren momenttir ve gösterimde kullanılacak M e harfi alt indisli azılır. Burada e alt indisi moment vektörünün doğrultusunu işaret eder ve üç boutlu problemlerde e harfi karışıklık olmaması için çubuk eksenine dik eksenler ile değiştirilir (örneğin, eğer çubuk ekseni ise, e harfi de x a da z olur Bakınız Şekil 8.3b). Çubuğu ekseni etrafında döndüren momenttir ve gösterimde M b harfi kullanılır. Buradaki b alt indisi üç boutlu problemlerde karışıklık olmaması için çubuk ekseni ile de değiştirilir. Denge Çizelge (8.1) deki doğru eksenli çubuğu bir erinden düşe doğ- rultuda kesersek, çubuk iki parçaa arılmış olur. Her bir parçanın dengede durabilmesi için, kesilen üze alanındaki iç kuvvetler kesit üzelerine etki tepki kuralına göre erleştirilmelidir.

8. KESİT TESİRLERİ 231 ÇİZELGE (8.1) Kesim apılmış bir düzlem çubuğun sağ ve sol kesitlerinde oluşacak kesit tesirleri

8. KESİT TESİRLERİ 233 Bölge Saısı Şekil (8.6) da görüldüğü gibi, çerçeve çubuğuna bağ kuvvetleri dışında etkien dış üklerin onun üzerindeki ük dağılımını değiştireceği için, kesit tesirlerinin ükten öncesi ile ükten sonrasında değerleri a da davranışları değişir. Şekil (8.7) de çeşitli çubuklarda bölge saısının nasıl tespit edildiği görülüor. KESİT TESİRLERİNİN HESABI Şekil (8.6) daki iki bölgeli CE çubuğunu hesap kolalığı sağlaacağı için incelemee alalım. Bölüm 6 da mafsal noktalarındaki bağ kuvvetleri C x, C, F BD ile Ex, E nin nasıl hesaplandığını görmüştük. Buna göre şimdi onları bildiğimiz varsaalım.. Bölgede C noktasından x kadar ötedeki kesim noktasındaki kesit tesirlerini bulmak için, bu noktada denge denklemleri azılırsa, F x = 0 ( NCE ) 1 = Cx (8.1) F = 0 ( TCE ) 1 =- C (8.2) M = 0 ( M CE ) 1 =- xc (8.3)

8. KESİT TESİRLERİ 241 Kesit Tesirleri Bölge içinde kefi bir noktadan çubuğu kesersek, ankastre mesnet ile kesim noktası arasındaki sol parçanın SCD Şekil (P 6.3) de görüldüğü gibi çizilir. Sağ kesitte denge denklemlerini azarsak, = 0 T - 4= 0 T = 4kN (P 6.1) F A M = 0 M +-( -3)- 4x= 0 M = 4x- 3 (P 6.2) Şimdi kesitlerini bir de sağ parça üstünden hesaplaalım. Bu durumda çubuğun SCD Şekil (P 6.4) de görüldüğü gibi çizilir. Sol kesitteki kesit tesirleri etki-tepki kuralına göre erleştirilmiştir. Arıca eksen koordinatı x de serbest uçtan başlaarak ankastre mesnede doğru önelmiştir. Şimdi sağ parçanın sol kesitinde denge denklemlerini azalım. = 0 T - 4= 0 T = 4kN (P 6.3) F A M = 0 M + 4x = 0 M =- 4x (P 6.4) Anı olması gereken kesme kuvveti sonuçları (P 6.1) ve (P 6.3) tarafından gerçeklenir. İlk anda (P 6.2) ile (P 6.4) sanki farklı sonuçlarmış gibi gelebilir, ama durum gerçekte böle değil. Şöle ki, C noktasından ölçülen uzunluk koordinatı x i A noktasından ölçülen x e çevirecek olursak 3 x = - x azılır. Daha sonra apılması geren, bunu (P 4 6.4) de erleştirmektir. Bölece, 3 ( ) M =- 4x =-4 - x = 4x- 3 (P 6.2) º (P 6.4) 4 görülür. Serbest uçtan 25cm uzaktaki noktada kesit tesirleri Kesme kuvveti (P 6.1) e göre çubuk ekseni bounca sabit değerli ama (P 6.2) de eğilme momenti x in fonksionu. Şu halde (P 6.2) de x = 0.5m erleştirilirse, bulunur T = 4kN ve M = 4 0.5-3 =- 1 kn m ÖRNEK 8.7 Şekil (P 7.1) deki basit mesnetli kirişte kesit tesir fonksionlarını hesaplaınız. q = 2kN/m, P = 21kN, a = 2m, b = 1m. ÇÖZÜM Mesnet Tepkileri Kirişin SCD Şekil (P 7.2) de görüldüğü gibi çizilir. Burada bilinmeen bağ kuvvetlerini hesaplaabilmek için denge denklemlerini azarsak, F x = 0 A x = 0 = 0 3B - 1.5( 3 2) - 2 21= 0 B = 17 kn M A = 0 A + 17-3 2-21= 0 A = 10kN F