Mechanica vraagje

[atoombom]

Beste wetenschapsforum leden,

Ik heb hier een vraag waar ik veel discussie had met medestudenten.

De vraag is eigenlijk best simpel

Bereken Fh (dus die kracht van boven)

(Ik ga er 100% vanuit dat Fv groter moet zijn dan Fh)

Gegevens:

L= 4000mm

Fh= 973 KN



Uploaded with ImageShack.us

Ik zie graag zo spoedig mogelijk een antwoord met uitwerking,

gegroet en bij voorbaat dank,

atoombom

[oktagon]

Welke kracht is een gegeven,de Fv of de Fh,het is verwarrend!

[atoombom]

Welke kracht is een gegeven,de Fv of de Fh,het is verwarrend!

Die fh dus 973kn is gegeven, ik wil zeg maar die kracht van dat pijltje ( boven naar beneden) weten.

[jaja]

Het plaatje is erg onduidelijk. Wat stelt het allemaal voor?

[sillyconmarc]

?????????????????????????????

Je zal toch echt meer je best moeten doen om uit te leggen wat de vraag is....

[atoombom]

?????????????????????????????

Je zal toch echt meer je best moeten doen om uit te leggen wat de vraag is....

sorry je hebt gelijk,

Het profiel is een HE280A

Wat ik wil weten is wat de Fh hier is.

de bijbehorende formules zijn

m=f x arm

Q=f/a

Q=m/w

Q=sigma oftewel spanning

f= kracht (dus die Fh die ik nu niet weet)

m= moment

w=weerstandsmoment

wat ik nou wil weten is wat is nou precies die Fh, wat ik dacht is

eerst het moment bepalen dus

m=f x arm

= 973 kn x 4= 3892kn= 3982 x 10^6 N/mm

W= 1010x 10 ^3

m/w=Q , 3892 x 10 ^6/ 1010 x 10 ^3= 3942.6 n/mm^2

Nu je de spanning hebt( ******* hoog) kun je F berekenen door A (af te lezen van tabel , A=oppervlakte) maal Q te doen en dat geeft dus

A x Q= 9730 x 10^3 x 3942.6=37494KN , Fh is dus volgens mij 37494kn.

Is dit nou goed of een foute berekening en hoe zouden jullie dat doen?

[dirkwb]

De vraag is nog steeds niet duidelijk, kan je een nieuw plaatje maken?

[atoombom]

De vraag is nog steeds niet duidelijk, kan je een nieuw plaatje maken?

ik hoop dat dit wat duidelijk is ...



Uploaded with ImageShack.us

!!!!!ER STAAT 30 KN IN DE TEKST MAAR HET IS 973 KN

[robertus58a]

Nog eens de getallen nagekeken: Fh=973 kN is niet realistisch (zie je eigen berekening van spanning). Fh=973kN geeft een doorbuiging aan einde van balk van 723mm!.

Er vanuitgaande dat er een dergelijke (elastische) balk bestaat kan je een resulterende spanning in de inklemming berekenen: Buigspanning (trek) en normaal spanning (druk). Buigspanning wordt veroorzaakt door Fh*L en Fv*y, waarin y de doorbuiging van de balk. De normaalspanning wordt veroorzaakt door Fv. Via berekening van inklemmings moment en het stellen dat de trekspanning=0 bepaal je:

\(F_v.(\frac{W_b}{A} - \frac{F_hL^3}{3EI}) = F_h.L\)

. Hieruit kan je Fv berekenen: -6286.5 kN (Naar boven gericht)

nb. Indien Fh<104kN (bijvoorbeeld 30kN!) wisselt Fv van teken (naar beneden gericht)

nb. Ik ben er niet zeker van indien tpv de inklemming geen trekspanning is of dat ook voor de rest van de balk geldt.

[oktagon]

Als je er een verticale as-kracht opzet,zal er gauqw een verhoging van de trekspanning (buigspanning) optreden door het aanwezige moment.

P=last A = dwarsdsn balkprofiel M= buigmoment door hor.last Wx in buigrichting.

Er moet nl. een knikberekening worden uitgevoerd bij een optredende verticale kracht met een kniklengte van 8 mtr (2L) met alg.formule

\(\sigma= P/(alpha *A) + M/W\)

,waarbij de

\(\alpha\)

afhankelijk is van

\(\lambda\)

en die is kniklengte/ minimale traagheidsstaal ( i=

\(\sqrt (Imin/A)\)

.

In dit geval:

\(\lambda\)

= 800/7 = 114.28 en

\(\alpha\)

volgens tabel afh.staalsoort= ca. 0.45

Dat resulteert in een toelaatb. spanning bij

\(\sigma\)

= 235 N/mm in 0.45 * 235 N/mm2=105.75 N/mm2;dus dat gegeven kun je verwerken in de knikformule als eerder aangegeven.

Er bestaat ook een tabellenreeks met 1/0.45 =2.22 maar dat geeft dezelfde resultaten,doordat de P moet worden vermenigvuldigd met 2.22 en de deling alleen door A gebeurt.

[atoombom]

Nog eens de getallen nagekeken: Fh=973 kN is niet realistisch (zie je eigen berekening van spanning). Fh=973kN geeft een doorbuiging aan einde van balk van 723mm!.

Er vanuitgaande dat er een dergelijke (elastische) balk bestaat kan je een resulterende spanning in de inklemming berekenen: Buigspanning (trek) en normaal spanning (druk). Buigspanning wordt veroorzaakt door Fh*L en Fv*y, waarin y de doorbuiging van de balk. De normaalspanning wordt veroorzaakt door Fv. Via berekening van inklemmings moment en het stellen dat de trekspanning=0 bepaal je:

\(F_v.(\frac{W_b}{A} - \frac{F_hL^3}{3EI}) = F_h.L\)

. Hieruit kan je Fv berekenen: -6286.5 kN (Naar boven gericht)

nb. Indien Fh<104kN (bijvoorbeeld 30kN!) wisselt Fv van teken (naar beneden gericht)

nb. Ik ben er niet zeker van indien tpv de inklemming geen trekspanning is of dat ook voor de rest van de balk geldt.

ja idd ik vind het ook niet echt een bepaald realistisch getal maar dit is wat er in zo n tentamen vraag stond.

Normaal bij alle oefententamens die ik heb gemaakt waren er waarden gegeven van Fh=30kn of 42kn iedergeval niet zo super hoog

[oktagon]

Aanvulling op de knikberekening:

Je kunt er ook een excentrische verticale last op zetten (met een kopplaat) met een arm van bijv. 13 cm en dat geeft een Fv van 400/13 * 973 kN =29938 kN.

Als ik dat deel door de toelaatb. knikspanning van 105N/mm2 geeft dat 29938000/105 =2851 cm2;bij het huidige profiel van iets meer dan 97 cm2 geeft dat al gauw problemen.

Dus als je naar een treklast gaat moet je de optredende spanning overwinnen:

\(\sigma\)

=M/w= 973000N*4000 mm/1010000 mm3 =3853 N/mm2 ;ik geloof niet dat dit ook gaat werken!

[atoombom]

oke bedankt alvast voor je antwoord.

Het gekke is ik heb precies zulke vragen gemaakt en dan waren de waarden echt laag.

Maar goed dus Fv (die kracht van boven naar beneden) moet groter zijn toch dan de Fh zodat die HEA280 ook op zn plek blijft toch?

[oktagon]

Aan de berekening van Roberto kon je al zien,dat er wat fout zat,want de doorbuiging werd theoretisch al veel te groot en de kolom zou in werkelijkheid al lang bezweken zijn door grote overschrijding van de vloeispanning (ca. 235 N/mm2)en trekvastheid van het staal ( 340-470 N/mm2,afh plaatdikte)