Obliczenia konstrukcji prętowych

Obliczenia konstrukcji prętowych

rok wydania: 2022, wydanie drugie
ISBN: 978-83-01-21737-2
ilość stron: 396
format: 16,5x23,5 cm
oprawa: miękka

Opis

Drugie, rozszerzone wydanie znanego podręcznika przeznaczonego jest dla studentów kierunków „mechanika i budowa maszyn” i „budownictwo” oraz słuchaczy studiów podyplomowych organizowanych przez wydziały mechaniczne (konstrukcyjne) i budownictwa lądowego wyższych szkół technicznych. W książce omówiono najczęściej stosowane metody analizy statyki, stateczności, nośności granicznej i dynamiki konstrukcji prętowych. Oprócz przybliżonej metody badania stateczności dynamicznej układów prętowych, w nowym wydaniu omówiono m.in. metodę bilansu harmonicznych oraz metodę bezpośredniego całkowania Newmarka. Należytemu zrozumieniu i opanowaniu teorii zawartej w kolejnych rozdziałach służą przykłady zamieszczone w tekście. Na końcu większości rozdziałów znajdują się zadania przeznaczone do samodzielnego rozwiązania, mające na celu ułatwienie studiującemu ocenę stopnia opanowania materiału.

Spis treści

Przedmowa / 7

1. Podstawy mechaniki konstrukcji prętowych / 9
1.1. Wiadomości ogólne / 9
1.1.1. Klasyfikacja konstrukcji prętowych i definicje sił wewnętrznych / 11
1.1.2. Zakres obliczeń konstrukcji prętowych / 16
1.2. Konstrukcje statycznie wyznaczalne / 19
1.2.1. Obliczenia sił wewnętrznych / 19
1.2.2. Wyznaczanie przemieszczeń konstrukcji / 27
1.3. Konstrukcje statycznie niewyznaczalne / 32
1.3.1. Metoda sił / 32
1.3.2. Metoda przemieszczeń / 41
1.3.3. Metoda kolejnych przybliżeń (Crossa) / 50
1.3.4. Metoda elementów skończonych / 58
1.4. Podstawy geometrii dyskretnego zbioru punktów / 74
1.4.1. Bazy i obiekty zbioru / 75
1.4.2. Metryka i koneksja zbioru / 77
1.4.3. Przyrosty kowariantne składowych kowariantnych i kontrawariantnych / 78

2. Tarcze prętowe / 79
2.1. Kratownice płaskie statycznie wyznaczalne / 79
2.2. Metody obliczeń sił wewnętrznych kratownic statycznie wyznaczalnych / 82
2.2.1. Analityczna metoda równoważenia węzłów kratownicy / 82
2.2.2. Wykreślna metoda równoważenia węzłów kratownicy / 87
2.2.3. Plan sił Cremony / 90
2.2.4. Analityczna metoda przecięć (metoda Rittera) / 93
2.2.5. Wykreślna metoda przecięć (mtoda Culmanna) / 96
2.2.6. Metoda wymiany prętów (metoda Henneberga) / 99
2.2.7. Analityczna metoda równoważenia węzłów, traktowanych jako dyskretny zbiór punktów / 105
2.3. Kratownice płaskie statycznie niewyznaczalne / 111
2.4. Ramy płaskie płasko obciążone / 114
2.4.1. Zastosowanie metody sił do obliczania ram statycznie niewyznaczalnych / 114
2.4.2. Zastosowanie mechaniki ośrodków siatkowych do obliczania ram ściśle płaskich statycznie niewyznaczalnych / 129
2.4.3. Zastosowanie metody elementów skończonych do obliczania konstrukcji belkowych / 148
2.5. Zadania / 156

3. Płyty prętowe / 169
3.1. Obliczenia ram jednoobwodowych i wieloobwodowych / 169
3.2. Zastosowanie mechaniki ośrodków siatkowych do obliczeń płyt prętowych / 177
3.2.1. Zgięciowy stan przemieszczeń płyty / 178
3.2.2. Związki geometryczne w płycie / 183
3.2.3. Stan napięcia wewnętrznego płyty / 183
3.2.4. Związki fizyczne płyty / 186
3.2.5. Równania równowagi płyty / 187
3.3. Zadania / 199

4. Powłoki prętowe / 204
4.1. Metody obliczeń kratownic przestrzennych statycznie wyznaczalnych / 204
4.1.1. Analityczna metoda równoważenia węzłów / 205
4.1.2. Analityczna metoda przekrojów / 211
4.1.3. Metoda integralnych sił wewnętrznych / 213
4.2. Kratownice statycznie niewyznaczalne / 236
4.3. Zastosowanie mechaniki ośrodków siatkowych do obliczania powłok prętowych / 251
4.3.1. Bezmomentowa teoria powłok kratowych / 251
4.3.2. Momentowa teoria powłok kratowych ze sztywnymi węzłami / 256
4.4. Geometryczna zmienność powłok prętowych / 265
4.5. Zadania / 270

5. Stateczność prętów i konstrukcji prętowych / 280
5.1. Podział zagadnień stateczności prętów i konstrukcji prętowych / 280
5.2. Obliczenia obciążeń krytycznych i postaci wyboczenia w prętach prostych / 286
5.3. Wyboczenie prętów o przekroju poprzecznym zmieniającym się skokowo / 298
5.4. Przybliżona metoda badania stateczności płaskich dźwigarów kratowych / 303
5.4.1. Zagadnienie tarczy kratowej / 303
5.4.2. Zagadnienie płyty kratowej obciążonej w węzłach dowolnym obciążeniem / 307
5.4.3. Obciążenie płytowe wywołane tarczowym stanem napięcia / 308
5.4.4. Równania stateczności dźwigara kratowego / 309
5.5. Zasady tworzenia równań ruchu stosowane w stateczności prętów i układów prętowych / 312
5.5.1. Równania ruchu wyprowadzone przy zastosowaniu funkcji własnych drgań swobodnych / 314
5.5.2. Równania ruchu tworzone z zastosowaniem funkcji postaci utraty stateczności statycznej / 317
5.5.3. Równania ruchu otrzymane przy zastosowaniu metody elementów skończonych / 320
5.5.4. Omówienie uzyskanych równań ruchu / 321
5.6. Stateczność płaskiej postaci zginania dźwigarów kratowych o pasach prostych i równoległych / 324
5.7. Zadania / 331

6. Nośność graniczna / 334
6.1. Pojęcia podstawowe / 334
6.2. Warunki plastyczności / 337
6.3. Obliczenia nośności granicznej belek, ram i łuków / 342
6.4. Zadania / 356

7. Elementy dynamiki konstrukcji prętowych / 359
7.1. Określenia podstawowe / 359
7.2. Drgania układów o jednym stopniu swobody / 359
7.2.1. Drgania swobodne nietłumione / 359
7.2.2. Drgania wymuszone nietłumione / 362
7.2.3. Drgania swobodne tłumione / 365
7.2.4. Drgania wymuszone z tłumieniem / 367
7.3. Drgania poprzeczne płyt kratowych / 368
7.4. Stateczność dynamiczna układów prętowych / 370
7.4.1. Przybliżona metoda badania stateczności dynamicznej układów prętowych / 370
7.4.2. Metoda bilansu harmonicznych / 373
7.4.3. Metoda bezpośredniego całkowania Newmarka / 378
7.5. Zadania / 381
Literatura / 385