Λύσεις — Κεφάλαιο 8 · Φορείς – Φορτίσεις – Στηρίξεις – Επίλυση δοκών (σελ. 181-182, 206)
Απαντήσεις στις Ασκήσεις του βιβλίου.
Ερμηνεία εντατικών μεγεθών
Ερώτηση: 1. Σε τομή τ–τ δοκού: (α) Ν=Q=0, Μ≠0 (β) Ν=Μ=0, Q≠0 (γ) Q=Μ=0, Ν≠0. Συμπεράσματα.
Απάντηση:
- (α) Ν=Q=0, Μ≠0: η διατομή υφίσταται καθαρή κάμψη (μόνο καμπτική ροπή).
- (β) Ν=Μ=0, Q≠0: καθαρή διάτμηση (μόνο τέμνουσα).
- (γ) Q=Μ=0, Ν≠0: καθαρός αξονικός εφελκυσμός/θλίψη (μόνο αξονική).
Σύνοψη: (ενδεικτική) (α) καθαρή κάμψη· (β) καθαρή διάτμηση· (γ) καθαρός εφελκυσμός/θλίψη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: σωστή αντιστοίχιση εντατικού μεγέθους ↔ καταπόνησης.
Αντιδράσεις στηρίξεων
Ερώτηση: (σελ.182) 2. Να βρεθούν οι αντιδράσεις των φορέων (α–δ). [Απαντήσεις βιβλίου: α) 160/140 daN, β) 225/75 daN, γ) 200/150 daN.]
Απάντηση:
- Μέθοδος (για κάθε φορέα): εφαρμόζουμε τις εξισώσεις ισορροπίας.
- \( \sum M_A=0 \) → βρίσκουμε τη μία κατακόρυφη αντίδραση· \( \sum F_y=0 \) → την άλλη· \( \sum F_x=0 \) → την οριζόντια.
- Απαντήσεις βιβλίου: α) \( A_x=160,\ B_y=140\,daN \)· β) \( A_x=225,\ B_y=75\,daN \)· γ) \( A_x=200,\ B_y=150\,daN \) (τα δεδομένα φορτία/αποστάσεις από τα σχήματα).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μέθοδος ισορροπίας ΣM=0, ΣFy=0, ΣFx=0· απαντήσεις 160/140, 225/75, 200/150 daN.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: εξισώσεις ισορροπίας (οι τιμές από τα σχήματα — συμφωνούν με τις απαντήσεις του βιβλίου).
Διαγράμματα [Μ], [Q]
Ερώτηση: (σελ.206) Να βρεθούν τα διαγράμματα [Μ], [Q] των φορέων (1–5).
Απάντηση:
- Βήματα: (1) Αντιδράσεις στηρίξεων (ισορροπία). (2) Τμηματική θεώρηση: σε κάθε τμήμα γράφουμε τις Q(x) & M(x) από την ισορροπία του αποκομμένου τμήματος.
- (3) [Q]: ξεκινά από την αντίδραση, «πέφτει» στα σημειακά φορτία, έχει κλίση −q στα κατανεμημένα.
- (4) [M]: ολοκλήρωμα του Q (M μέγιστο όπου Q=0)· γραμμικό σε σημειακά φορτία, παραβολικό σε κατανεμημένα.
- (5) Έλεγχος: Μ=0 στα ελεύθερα άκρα/αρθρώσεις.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Αντιδράσεις → Q(x),M(x) ανά τμήμα → σχεδίαση [Q],[M] (M μέγιστο όπου Q=0).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: σωστή μέθοδος κατασκευής διαγραμμάτων (μορφή από τα σχήματα).