Statik I Hausuebung Teil 2 PDF

Preview

Summary

Studienleistung / Hausübung...

Description

Technische Universität Darmstadt Institut für Statik und Konstruktion Fachgebiet Statik Prof. Dr.-Ing. Jens Schneider

Hausübung Statik I Teil 2 von 2 im Sommersemester 2018 Bearbeitung: Die Bearbeitung der Hausübung erfolgt in Zweiergruppen. Die Aufgaben sind von der Matrikelnummer abhängig. Geben Sie daher auf jeder Aufgabenstellung beide Matrikelnummern, sowie die von der Matrikelnummer abhängigen Parameter an. Beispiel: Matrikelnummer 1 Matrikelnummer 2 Summe

1 3 4

2 4 6

3 5 8

4 6 10

5 7 12

6 8 14 Y=14

7 9 16 X =16

Die Aufgaben sind in getrennten Ordnern oder Schnellheftern (nicht zusammentackern!) abzugeben! Besteht die Hausübung beispielsweise aus zwei Aufgaben, so muss jede der Aufgaben in einem Schnellhefter oder Ordner abgegeben werden. Jede Gruppe gibt in diesem Fall also zwei Schnellhefter/Ordner ab. Die erste Seite je Schnellhefter/Ordner muss der jeweiligen Aufgabenstellung entsprechen, so dass auf den ersten Blick ersichtlich ist, um welche Aufgabe es sich handelt. Einzeln abgegebene Blätter werden nicht bewertet. Bei einer Wiedervorlage ist ein separates Blatt je Aufgabe mit den zu korrigierenden Teilaufgaben anzufertigen und zwischen die Erstabgabe und die Korrekturblätter zu heften. Anforderungen: Alle Aufgaben sind vollständig und fehlerfrei zu lösen, die Lösungswege müssen deutlich und nachvollziehbar dargestellt werden. Die Ergebnisse der Handrechnungen müssen auf 4 Nachkommastellen genau sein. Eine handschriftliche, gut lesbare Ausfertigung ist völlig ausreichend. Zeichnerische Darstellungen (z.B. Systeme, Zustandslinien wie M-Linien und Verformungsfiguren) sind sorgfältig und maßstäblich anzufertigen. Die Einheiten sind immer anzugeben.

Kontrollieren Sie Ihre Ergebnisse aus Aufgabe 2 mit denen aus Aufgabe 1 (jeweils 4 Nachkommastellen). Zusätzlich ist ein tendenzieller Vergleich der Ergebnisse aus Aufgabe 1 mit dem Stabwerksprogramm Stab2D durchzuführen. Das Programm Stab2D kann auf der Institutshomepage heruntergeladen werden. Offensichtlich falsch bearbeitete Aufgaben werden nicht bewertet. Die Hausübung wird lediglich dann bewertet, wenn alle vorgesehenen Aufgaben zum Abgabetermin vollständig bearbeitet worden sind. Die Hausübung kann nur bis zu den vom Institut festgelegten Terminen abgegeben werden. Wird der Abgabetermin versäumt, kann die Studienleistung erst im darauffolgenden Jahr absolviert werden. Bei Nichtbeachten einer dieser Anforderungen, kann die Hausübung nicht testiert werden. Die Wiedervorlagetermine dienen ausschließlich der Korrektur kleinerer Fehler in der Bearbeitung. Die Studienleistung kann nur anerkannt werden, wenn alle zwei Hausübungen innerhalb eines Semesters bearbeitet und testiert werden. Abgabetermine: Zur Testierung der Studienleistung in Statik I sind 2 Teile zu bearbeiten, die bis zu den folgenden Terminen abzugeben sind: • •

Teil 1 Teil 2

18. Mai 2018 bis 12:00 Uhr 29. Juni 2018 bis 12:00 Uhr

Die Abgabe erfolgt im Briefkasten des Institutes. Die Rückgabetermine der Hausübungen werden auf der Institutshomepage unter ISMD-News bekanntgegeben. Die korrigierten Hausübungen können im schwarzen Regal neben dem Aufzug im Institut abgeholt werden. Es wird eine einmalige Wiedervorlage pro Aufgabe gewährt. Die Abgabetermine hierfür sind der Institutshomepage zu entnehmen.

Korrekturblatt zur Statik I Hausübung Teil 2 von 2 Name 1: Matrikelnr. 1:

Name 2: Matrikelnr. 2:

(Stempel)

Hiwi:

Aufgabe 1: Schnittgrößen

Eingangsparameter:

a

h

F

g

Bemerkungen:

1. Auflagerkräfte

Berechnung

Einheit

Bemerkungen:

2. Schnittgrößen

Normalkraft Berechnung

Einheit

Querkraft Verlauf

Berechung

Einheit

Moment Verlauf

Berechung

Bemerkungen:

Kontrolle

Übereinstimmung mit Stab 2 D

Bemerkungen:

Legende:



richtig

(f)

kleine Fehler

F

grobe Fehler

-

nicht bearbeitet

Übereinstimmung mit Aufgabe 2

Einheit

Verlauf

Hausübung Statik I (Teil 2 von 2) Sommersemester 2018 Name, Vorname:

_________________________________

Name, Vorname:

Matrikelnummer:

________________________________

Matrikelnummer:

______________________________

Studiengang:

______________________________

Studiengang:

_________________________________

______________________________

Aufgabe 1: Schnittgrößen Matrikelnummer 1 Matrikelnummer 2 Summe Y

g 3

4

2

x

3h

x

x

6

x

7

1

2h

5

x

x

g

F a

2a

a ½a

Gegeben:

Das oben dargestellte ebene System mit: F = X kN g = 0,5 .1/m . F a = Y m; falls Y=0 ist mit a=1m zu rechnen h = 0,5.a Alle Stäbe: EA=GAS ∞ EI=konstant

X

Hausübung Statik I (Teil 2 von 2) Sommersemester 2018 Name, Vorname:

_________________________________

Name, Vorname:

Matrikelnummer:

________________________________

Matrikelnummer:

______________________________

Studiengang:

______________________________

Studiengang:

_________________________________

______________________________

Gesucht: 1. Ermitteln Sie die Auflagerkräfte. Zerlegen Sie ggf. hierfür das System in sinnvolle Teilsysteme. Handrechnung

Stab2D

(4 NKS)

PdvV - Aufgabe 2 (4 NKS)

V1 [kN] V3 [kN] H5 [kN] M5 [kNm]

2. Bestimmen Sie die Normalkraft-, Querkraft- und Biegemomentverläufe aller Stäbe und stellen Sie diese maßstäblich dar. Fassen Sie Ihre Ergebnisse in nachfolgenden Tabellen zusammen. [kN]

Handr. (4 NKS)

Stab2D

PdvV -A 2 (4 NKS)

[kN] Handr. (4 NKS)

N12

Q12

N21

Q21

N16

Q16

N61

Q61

N23

Q23

N32

Q32

N34

Q34

N43

Q43

N46

Q46

N64

Q64

N67

Q67

N76

Q76

N56

Q56

N65

Q65

Stab2D

PdvV -A 2 (4 NKS)

Hausübung Statik I (Teil 2 von 2) Sommersemester 2018 Name, Vorname:

_________________________________

Name, Vorname:

Matrikelnummer:

________________________________

Matrikelnummer:

______________________________

Studiengang:

______________________________

Studiengang:

_________________________________

[kNm]

Handr.

Stab2D

(4 NKS)

______________________________

PdvV - A 2 (4 NKS)

M12 M21 M16 M61 MMax Stab 1-6 M23 M32 M34 M43 MMax Stab 3-4 M46 M64 M67 M76 M56 M65 Hinweise: -

Beachten Sie die Lage der gestrichelten Faser und die Laufrichtung von x

-

Alle Einheiten sind anzugeben.

-

Zeichnerische Darstellungen (z.B. Systeme, Zustandslinien wie M-Linien und Verformungsfiguren) sind sorgfältig und maßstäblich anzufertigen.

-

Fügen Sie Ihrer Abgabe einen Stab2D-Ausdruck mit den Auflagerkräften und den Schnittkraftverläufen (M,N,Q) bei.

Korrekturblatt zur Statik I Hausübung Teil 2 von 2 Name 1: Matrikelnr. 1:

Name 2: Matrikelnr. 2:

(Stempel)

Hiwi:

Aufgabe 2: PdvV

Eingangsparameter:

a

h

F

g

Bemerkungen:

1. Moment M5 an Knoten 5

Polplan

Verrückungsfigur

Arbeitssatz

Ergebnis

Einheit

Polplan

Verrückungsfigur

Arbeitssatz

Ergebnis

Einheit

Polplan

Verrückungsfigur

Arbeitssatz

Ergebnis

Einheit

Bemerkungen:

2. Querkraft Q16 in Stab 1-6, Knoten 1

Bemerkungen:

3. Normalkraft N16 in Stab 1-6, Knoten 1

Bemerkungen:

4. Moment M12 an Knoten 1

Polplan

Verrückungsfigur

Arbeitssatz

Ergebnis

Einheit

Polplan

Verrückungsfigur

Arbeitssatz

Ergebnis

Einheit

Bemerkungen:

5. Auflagerkraft V3 an Knoten 3

Bemerkungen:

Legende:  (f) F -

richtig kleine Fehler grobe Fehler nicht bearbeitet

Hausübung Statik I (Teil 2 von 2) Sommersemester 2018 Name, Vorname:

_________________________________

Name, Vorname:

Matrikelnummer:

________________________________

Matrikelnummer:

______________________________

Studiengang:

______________________________

Studiengang:

_________________________________

______________________________

Aufgabe 2 Prinzip der virtuellen Verrückungen (PdvV) Matrikelnummer 1 Matrikelnummer 2 Summe Y

g 3

4

2

x

3h

x

x

g

1

6

x

7

2h

x

x

5

F a

2a

a ½a

Gegeben:

Das oben dargestellte ebene System mit: F = X kN g = 0,5 . 1/m . F a = Y m; falls Y=0 ist mit a=1m zu rechnen h = 0,5.a Alle Stäbe: EA=GAS ∞ EI=konstant

X

Hausübung Statik I (Teil 2 von 2) Sommersemester 2018 Name, Vorname:

_________________________________

Name, Vorname:

Matrikelnummer:

________________________________

Matrikelnummer:

______________________________

Studiengang:

______________________________

Studiengang:

_________________________________

______________________________

Gesucht: 1. Bestimmen Sie das Moment am Knoten 5 mit dem Prinzip der virtuellen Verrückungen. 2. Bestimmen Sie die Normalkraft im Stab 1 - 6 an Knoten 1 mit dem Prinzip der virtuellen Verrückungen. 3. Bestimmen Sie die Querkraft im Stab 1 - 6 an Knoten 1 mit dem Prinzip der virtuellen Verrückungen. 4. Bestimmen Sie das Moment im Stab 1 - 2 an Knoten 1 mit dem Prinzip der virtuellen Verrückungen. 5. Bestimmen Sie die Auflagerkraft am Knoten 3 mit dem Prinzip der virtuellen Verrückungen. Hinweis: -

Die Polpläne, Widersprüche, Verrückungsfiguren und Arbeitssätze in den Aufgaben 1 bis 5 müssen nachvollziehbar dargestellt werden.

-

Alle Einheiten sind anzugeben.

-

Kontrollieren Sie Ihre Ergebnisse mit Aufgabe 1 und Stab 2D. Tragen Sie hierzu die Ergebnisse in die Tabelle (Aufgabe 1) ein....