- •Расчетно-графическая работа расчет статически неопределимых рам методом сил
- •I. Определение степени статической неопределимости рамы
- •II. Выбор основной системы
- •III. Составление канонических уравнений метода сил
- •IV. Построение эпюр изгибающих моментов в элементарных состояниях
- •V. Определение коэффициентов и свободных членов канонических уравнений
- •VI. Проверка правильности вычисления грузовых и единичных перемещений.
- •VII. Решение канонических уравнений метода сил.
- •VIII. Построение окончательной эпюры изгибающих моментов Мtot.
- •VIII. Деформационная проверка правильности построения эпюры
- •IX. Построение эпюры поперечных сил Qtot.
- •X. Построение эпюры продольных сил Ntot
- •XI. Проверка правильности построения эпюр Qtot и Ntot.
VII. Решение канонических уравнений метода сил.
Решение системы канонических уравнений, содержащих не более 2-х неизвестных, можно решать подстановкой. При 3-х неизвестных и более удобно применять метод Гаусса или матричные методы. После решения канонических уравнений обязательно следует сделать проверку правильности этого решения подстановкой значений лишних неизвестных в исходные канонические уравнения.
VIII. Построение окончательной эпюры изгибающих моментов Мtot.
Ординаты окончательной эпюры изгибающих моментов в заданной системе от действующей нагрузки определяются по формуле:
(10)
То есть, ординаты окончательной эпюры изгибающих моментов получаются сложением соответствующих ординат из эпюры моментов в основной системе от заданной нагрузки Мp и эпюр моментов в основной системе от действительных значений неизвестных Х1 , Х2, …, Хn.
Вычисление ординат удобно вести в табличной форме:
Сечение |
MP | |||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
VIII. Деформационная проверка правильности построения эпюры
Перед выполнением деформационной проверки эпюры следует убедиться в равновесии всех узлов рамы под действием вычисляемых изгибающих моментов и внешней нагрузки, приложенной к узлу.
Деформационную проверку следует выполнять по формуле:
(11)
где: - приведенное перемещение в заданной системе по направлению лишнего неизвестного, (i=1, 2,…, n);
Подобная проверка выполняется для каждой неизвестной .
Допускается вместо проверки по выражению (11) выполнять так называемую универсальную деформационную проверку по выражению:
(12)
IX. Построение эпюры поперечных сил Qtot.
Построение эпюры поперечных сил в заданной раме производятся по окончательной эпюре изгибающих моментов Мtot. Ординаты эпюры поперечных сил определяются:
(13)
где — значение поперечной силы в элементе рамы, рассматриваемом как простая балка. Если элемент не нагружен, то= 0;
Мпр, Млев — значение ординат эпюры моментов на правом и левом концах рассматриваемого элемента рамы;
l- длина элемента.
X. Построение эпюры продольных сил Ntot
Построение эпюры продольных сил в заданной раме производится по эпюре поперечных сил Qtot с применением метода вырезания узлов.
Вырезая поочередно узлы рамы, следует рассмотреть их равновесие под действием поперечных и продольных сил.
Неизвестные продольные силы направляются от узла.
Положительные поперечные силы прикладываются таким образом, чтобы они вращали рассматриваемый элемент рамы по часовой стрелке.
НАПРИМЕР:
Nb2 – растягивающее усилие;
Nb1 – сжимающее усилие.
Рис. 5
XI. Проверка правильности построения эпюр Qtot и Ntot.
Рама отделяется от опор и рассматривается её равновесие от действия внешней нагрузки и реакций отброшенных опор, значения которых берутся из эпюр Мtot, Qtot и Ntot.