[Scienze delle Costruzioni] Telaio

Daddarius1

Vorrei sapere se è corretto.

E ho delle domande: quando faccio i diagrammi di taglio e sforzo normale, la reazione parallela ai pattini del doppio pendolo la posso anche applicare dove sta il doppio pendolo? voi mi direte di si, poichè ho un sistema equivalente a quello formato dalla coppia+forza, ma voglio capire dove DEVO applicarla.

Il carico distribuito agisce sul tratto a destra della cerniera nel grafico dello sforzo normale?

Risposte
peppe.carbone.90
"Daddarius":
Il disegno a penna è riportato male, ma il bipendolo ha la stessa inclinazione della reazione della cerniera.


Ok, quindi, come avevo scritto, il poligono delle forze non si può chiudere; questo è quello che si ottiene:



Come si vede, appiccicando la reazione della cerniera alla punta e quella del bipendolo alla coda del carico (o viceversa) il poligono rimane aperto. Non è ammissibile nemmeno l'ipotesi in cui le reazioni siano entrambe nulle (evidentemente non c'è equilibrio se rimane solo il carico) e nemmeno se una sola delle due reazioni è nulla (rimane il problema del poligono aperto).
Allora ciò significa che la struttura è labile, perché non esiste una combinazione di reazioni che possa equilibrare il carico agente.

In effetti, ricavati i centri di rotazione, si ricava che essi sono allineati.

Daddarius1
Letto.

peppe.carbone.90
Ma non avevi fatto una verifica per vedere se la struttura era labile o isostatica prima di iniziare l'esercizio?

Daddarius1
No, per il motivo di prima.

ELWOOD1
Scusa Jojo la curiosità, ma quindi dove sarebbe il centro assoluto di rotazione?

peppe.carbone.90
Il centro assoluto di rotazione per tutta la struttura non credo esista, tuttavia il fatto che i centri siano allineati vuol dire che la struttura ammette un cinematismo ovvero i tratti possono ruotare attorno ai propri centri assoluti e attorno al centro relativo.
Intanto parlo di allineamento dei centri perché:


    [*:2lu3sn6v]Il centro assoluto del tratto di sinistra è il punto all'infinito nella direzione dei pendoli del bipendolo;[/*:m:2lu3sn6v]
    [*:2lu3sn6v] Il centro assoluto del tratto di destra coincide con la cerniera;[/*:m:2lu3sn6v]
    [*:2lu3sn6v]Il centro relativo coincide con la cerniera interna.[/*:m:2lu3sn6v][/list:u:2lu3sn6v]

    Se ora unisco i centri delle cerniere ottengo una direzione parallela all'inclinazione del bipendolo, dunque i tre centri (due al finito e uno all'infinito) risultano allineati lungo la direzione di $45$ gradi.

    Un possibile cinematismo può essere il seguente:



    dal quale si vede che il tratto di sinistra trasla lungo la direzione ortogonale a quella dei pendolini [ovvero ruota attorno al proprio centro di rotazione assoluto (punto all'infinito)], mentre il tratto di sinistra ruota attorno alla cerniera esterna.

ELWOOD1
Ne sei sicuro?
A dir la verità io ragiono a intuito, ma a mio avviso quello non può essere un cinematismo ammissibile, visto che la reazione del bipendolo ha comunque 2 componenti, una verticale ed una orrizzontale che impediranno quel cinematismo....no?

peppe.carbone.90
Dato che parliamo di cinematismi, quindi di "movimenti" conviene forse che ragioniamo sui movimenti consentiti dal bipendolo.
Esso consente solo la traslazione lungo la direzione ortogonale a quella dei pendolini. Il tratto di sinistra può quindi solo traslare lungo la direzione di $45°$, letti dall'orizzontale in senso antiorario:


Daddarius1
Ragazzi vi propongo quanto segue: . Sul tratto di sinistra ho 4 forze; quindì faccio la somma a due a due, e trovo la retta in viola che unisce i due punti trovati; sul tratto di destra ho l'equilibrio a 3 forze e qui il poligono si chiude nessun problema. Non so come assegnare i versi delle forze del primo tratto!

Daddarius1
Qui invece:
Ho sul tratto di destra le due forze che generano un momento che si oppone a quello appliccato. Sul tratto di sinistra ho però tre forze che non si incontrano e quindì non è in equilibrio il tratto. Ipotesi: la cerniera interna non reagisce, quindì reagiscono il pendolo interno e la cerniera del tratto di destra, che bilanciano il momento, mentre sul tratto di sinistra ho due forze che non rendono il tratto in equilbrio.

peppe.carbone.90
Riguardo questo:


non ho capito cosa hai fatto. Quali sono le "quattro forze" e come hai fatto a sommarle se è nota solo l'intensità del carico $q$?

ELWOOD1
"JoJo_90":
Dato che parliamo di cinematismi, quindi di "movimenti" conviene forse che ragioniamo sui movimenti consentiti dal bipendolo.
Esso consente solo la traslazione lungo la direzione ortogonale a quella dei pendolini. Il tratto di sinistra può quindi solo traslare lungo la direzione di $45°$, letti dall'orizzontale in senso antiorario:



thanks for open my eyes ;)

peppe.carbone.90
Don't mention it :smt023

Daddarius1
"JoJo_90":
Riguardo questo:


non ho capito cosa hai fatto. Quali sono le "quattro forze" e come hai fatto a sommarle se è nota solo l'intensità del carico $q$?


Ho trovato le rette d'azione e i punti dove si incontrano le quattro forze. Così mi è stato spiegato che per fare l'equilibrio di 4 forze, le sommo a due a due, e poi traccio la retta per questi due punti.

peppe.carbone.90
Scusa, ma continuo ad avere difficoltà a capire il criterio che hai seguito per la costruzione grafica. Cerco di interpretare.

Allora le quattro forze sono:


    [*:2oicfu65]la reazione del pendolino esterno, [/*:m:2oicfu65]
    [*:2oicfu65]il carico $q$, [/*:m:2oicfu65]
    [*:2oicfu65]la reazione della cerniera interna,[/*:m:2oicfu65]
    [*:2oicfu65]la reazione del pendolo interno. [/*:m:2oicfu65][/list:u:2oicfu65]

    Bene, individuate queste quattro forze, prolunghi le rispettive rette d'azione. Trovi il punto di intersezione della retta d'azione del pendolo esterno con la cerniera interna e il punto di intersezione fra la retta d'azione del carico $q$ e il pendolo interno. Questi due punti poi li unisci, tracciando la retta viola che non ho capito cosa rappresenta.
    Da questa costruzione tuttavia, non mi pare che si ottenga un poligono delle forze risolvibile, perché l'unica forza nota fra le quattro è il carico, invece, essendo un poligono di quattro forze, per ricavare tutti gli altri moduli e versi è necessario conoscere almeno tre forze se non sbaglio.

    Oltretutto, il modo più corretto di procedere in questo caso, che è anche il più semplice, è un altro a mio avviso e discende dal fatto che la struttura è isostatica per vincoli esterni.

Daddarius1
Fare l'equilibrio globale e non sul tratto ?

peppe.carbone.90
Si. La costruzione grafica in questo modo è quella usuale: carico - reazione pendolo esterno - reazione pendolo interno.
Il fatto poi che la struttura sia vincolata internamente in quel modo, fa si che la struttura sia come un unico corpo rigido, dato che non esiste il centro relativo di rotazione (in pratica è come se ci fosse un incastro interno).

Daddarius1
Perfetto.
Una domanda: quando ha la priorità fare l'equilibrio sul tratto e quando fare l'equilibrio globale? Aggiungo che conosco superficialmente il discorso sui centri di rotazione; in sostanza se la mia scelta deve dipendere dai centri di rotazione.

peppe.carbone.90
Se la struttura è isostatica per vincoli esterni, conviene fare l'equilibrio globale, mentre negli altri casi, conviene procedere per tratti. In realtà non è nemmeno una questione di convenienza, ma una questione di possibilità o impossibilità di poter procedere in un modo o nell'altro.
Riguardo i centri di rotazione, non mi pare sia necessario conoscere un granché; certo è che una minima loro conoscenza può sempre essere utile!

Daddarius1
Come faccio a capire che è isostatica per vincoli esterni?

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