Расчет статически неопределимой рамы, эпюры / HELP / HELPRAMA

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Геометрия системы.

Для задания стержневой системы используйте кнопки с изображением стержней, расположенные справа на панели диалогового окна, появляющегося при нажатии пункта меню Cхема|Cоздать.

Построение системы осуществляется непрерывно, то есть каждый последующий стержень начинается в той точке, где заканчивается предыдущий.

Поэтому на кнопках стрелками указано направление стержней: слева-направо, сверху-вниз, и т.д. Таким образом, нажимая например, кнопку , Вы получаете стержень с обходом слева-направо, то есть стержень, у которого начало – слева, конец– справа., а следующий стержень присоединится к крайне правой точке текущего. Если же Вы хотите вернуться на начало стержня, то есть в крайне левую точку, нажмите кнопку с противоположным обходом :

Все стержни по умолчанию имеют единичную длину.

Пример. Чтобы построить стержневую систему указанного на рисунке вида, Вам понадобится 4 стержня: 1)снизу-вверх, 2)слева-направо, 3) справа-налево, и еще раз, 4) справа-налево.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Длина стержней.

После задания геометрии системы Вы получаете систему стержней с единичной длиной. Чтобы изменить длину каждого стержня по собственному усмотрению. нажмите кнопку ''Длина'' в диалоговом окне создания схемы, появляющимся после выбора пункта меню Схема|Создать .

В появившемся диалоговом окне ''Задание длины стержней'' введите длину каждого стержня в удобных вам единицах (метрах, сантиметрах, долях какой-нибудь величины и т.д.).

После закрытия окна для задания длин стержней программа перерисует схему с учетом новых значений длин.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Расстановка и удаление опор.

Расстановка опор производится с помощью кнопок с изображением опор, расположенных справа на панели инструментов диалогового окна, появляющегося при нажатии пункта меню Cхема|Cоздать.

На панели инструментов представлено 8 видов опор: 4 подвижных опоры и 4 вида защемлений. Опоры вида несут в себе одну связь. Опоры типа защемления, то есть вида , несут три связи.

Чтобы поставить опору в нужную точку на стержневой системе, нажмите мышкой на кнопку с выбранной опорой и, не отпуская мышки, перемещайте появившийся указатель в виде опоры в нужное место на схеме.

Опоры можно устанавливать только на концах стержней, поэтому если Вы неточно указали точку установки опоры, появится сообщение: ’’Точнее укажите точку, в которую устанавливается опора’’. В этом случае попытайтесь установить опору еще раз.

Если Вы неправильно установили опору, ее можно убрать в корзину. Для этого нажмите левой кнопкой мыши на изображении опоры на построенной Вами схеме и, не отпуская мыши, перетащите ее в корзину. Если в одной и той же точке стержневой системы установлено несколько опор, подвигайте мышью с нажатой левой кнопкой вблизи этой точки, пока не появится нужное Вам изображение опоры. которую хотите удалить.

Если Вы случайно удалили нужную опору, установите ее еще раз, используя панель инструментов с опорами.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Задание сил.

Чтобы задать силовую нагрузку на стержнях, нажмите кнопку на панели инструментов диалогового окна, появляющегося при нажатии пункта меню Cхема|Cоздать.

Появится небольшое диалоговое окно, в котором Вы должны задать общее количество сил на каждом из заданных стержней.

Если сила задана на границе двух стержней, то ее можно отнести как к началу первого, так и к концу второго. При этом Вы должны помнить последовательность задания стержней, то есть какой стержень задан первым, какой вторым и т.д.

После задания сил на каждом стержне нажмите кнопку ’’Ok’’

Далее появится диалоговое окно для задания вида сил, их величин и точек приложения. Это окно содержит таблицу с пятью колонками.

В первой колонке отображается номер стержня, к которому Вы будете прикладывать силу.

Во второй колонке необходимо задать вид прикладываемой силы. Чтобы выбрать вид силы, нажмите левой кнопкой мыши на одну из кнопок с изображением сил, расположенных справа на панели инструментов диалогового окна и, не отпуская кнопки мыши, перетащите изображение силы в соответствующую ячейку таблицы.

В ячейке ''Величина силы'' необходимо указать значение силы в любых удобных Вам единицах (сантиметрах, метрах, долях какой-то величины и т.д.).

Важно. Положительным направлением считается направление силы, изображенное на рисунке. Если вам надо задать силу с противоположным направлением, задайте величину со знаком минус.

В ячейке ''Точка приложения силы или начало участка с распределенной нагрузкой'' следите за тем, чтобы введенное вами значение не выходило за границы длины стержня, иначе появится сообщение об ошибке: ’’Точка приложения стержня выходит за границы стержня’’.

В последней ячейке ’’Длина участка силы (для распределенной нагрузки)’’ необходимо задать длину участка распределенной нагрузки. При этом следите, чтобы длина участка распределенной нагрузки в сумме с началом участка не превышала длину стержня. В противном случае появляется вышеуказанное сообщение об ошибке.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Исправление ошибок построения схемы.

После того, как Вы зададите исходную схему в диалоговом окне создания схемыIDH_Sxema и закроете это окно, Вы возвратитесь в главное окно программы. В нем появится окошечко с изображением построенной Вами схемы.

Если Вы обнаружили ошибки в задании исходной схемы , Вы можете исправить эти ошибки, выполнив команду меню Схема|Изменить. Далее появится такое же диалоговое окно, что и при выполнении команды меню Схема|Создать, но уже с построенной Вами схемой. Чтобы внести исправления, пользуйтесь всеми имеющимися на форме средствами: кнопками с изображением стержней и опор, кнопками для задания сил, для изменения длины стержней (см. Диалоговое окно создания схемыIDH_Sxema).

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Диалоговое окно создания схемы.

Чтобы вызвать диалоговое окно создания схемы, выполните команду меню Схема|Создать. В появившемся окне Вы увидите справа панель инструментов с расположенными на ней кнопками с изображением стержней и опор. А внизу окна расположены кнопки ’’Длина’’, ’’Силы’’, ’’Очистить’’, ’’Готово’’.

Вначале необходимо задать геометрию системыIDH_GeomSystem, то есть задать совокупность стержней, из которых состоит схема. Далее Вы можете выполнять следующие действия:

{bmc CHICLET.BMP}IDH_DlinaSterz Задание длины стержней (кнопка ’’Длина’’)

{bmc CHICLET.BMP}IDH_Opori Расстановка и удаление опор.

{bmc CHICLET.BMP}IDH_Sili Задание сил (кнопка ’’Силы’’)

{bmc CHICLET.BMP}IDH_ErrorCreateSystem Исправление ошибок построения схемы.

После того, как Вы задали нужную Вам схему, Вы увидите в диалоговом окне ее изображение. Убедившись, что все задано верно, нажмите кнопку ’’Готово’’, чтобы перейти к следующему этапу работы с программой.

При нажатии кнопки ’’Очистить’’ происходит полное удаление схемы.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Выбор основной системы.

Чтобы задать основную систему, то есть освободить исходную от избыточных связей, выполните команду меню Решение|Основная система. На экране появится диалоговое окно, в котором будет изображена заданная Вами схема, но без силовой нагрузки. Из этой схемы Вы должны удалить лишние на Ваш взгляд связи (опоры). Для этого щелкните левой кнопкой мыши на изображении ’’лишней’’ опоры на схеме. Вместо курсора появится удаляемая Вами опора. Не отпуская кнопки мыши, перетащите ее в корзину, расположенную в правом нижнем углу формы: опора исчезнет.

В одной и той же точке стержневой системы может быть установлено несколько опор. Чтобы удалить лишь одну из них, подвигайте мышью с нажатой левой кнопкой рядом с разными опорами, установленными в этой точке, пока не появится нужное Вам изображение опоры, которую хотите удалить. Как только появится нужная для удаления опора, перетащите ее в корзину.

Как только Вы удалите все избыточные на Ваш взгляд связи, нажмите кнопку ’’Готово’’. Программа анализирует количество оставленных связей и кинетическую неизменяемость полученной стержневой системы. При неправильном выборе основной системы выдается сообщение ’’Основная система выбрана неверно’’. После этого все удаленные Вами опоры вновь появятся на схеме, и Вы должны будете попробовать выбрать основную систему еще раз.

Замечание. Если Вы из трех связей, которые несет с собой опора типа защемление, хотите удалить одну связь, Вы должны убрать защемление в корзину и на это место поставить две опоры, несущие по одной связи. При помощи такой процедуры из трех связей Вы уберете момент. Аналогично, если Вы хотите на месте защемления оставить только одну связь, то перетащите защемление в корзину и установите на этом месте одну опору, например вида .

После правильного задания основной системы, Вы возвращаетесь в главное окно программы, в котором появится окошечко с изображением основной системы.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Задание эквивалентной системы.

Чтобы задать эквивалентную систему к исходной схеме, необходимо выполнить команду меню Решение|Эквивалентная система. Появится диалоговое окно, в котором слева будет изображена исходная система, а в центре окна - схема с отброшенными избыточными связями. Вот на этой схеме Вы и должны будете заменить отброшенные связи неизвестными силовыми факторами. Для этого на панели инструментов справа в диалоговом окне расположены кнопки с изображением сил. Нажмите левой кнопкой мыши на кнопке с нужной силой и, не отпуская кнопки мыши, перетащите изображение силы в нужное место на схеме. После этого на схеме появляется изображение поставленной Вами силы и ее обозначение по порядку (, , ,..., и т.д.).

Каждая отброшенная на этапе построения основной системы связь должна будет заменена здесь соответствующим силовым фактором. При этом Вы должны знать, какую силу или совокупность сил нужно установить вместо каждой отброшенной опоры. Так, если Вы отбросили защемление, необходимо установить в точке приложения этого защемления три силовых фактора: сосредоточенную горизонтальную и вертикальную силу и момент.

После того, как Вы установите все силовые факторы вместо отброшенных опор, нажмите кнопку ’’Готово’’.

Программа анализирует соответствие отброшенной связи и направление приложенного неизвестного силового фактора. При несоответствии выдается сообщение ’’Эквивалентная система не верна’’. В этом случае нажмите на кнопку ‘’Очистить’’, чтобы удалить поставленные Вами силовые факторы, и повторите все сначала.

После правильного задания эквивалентной системы, Вы возвращаетесь в главное окно программы, в котором появится окошечко с изображением эквивалентной системы.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Задание коэффициентов системы канонических уравнений.

Данная программа расчета статически неопределимой рамы требует от Вас участия во всех основных этапах решения задачи и одновременно проверяет Ваши знания. Так, например, Вы участвуете в выборе основной системы и в построении эквивалентной системы для Вашей рамы. Теперь Вы должны указать, сколько и какие коэффициенты системы канонических уравнений будут необходимы для решения задачи. Данное условие работы программы требует от Вас знания теоретических сведений о методе сил. Поэтому, если Вам не понятно, что требует от Вас программа, обратитесь к учебнику по сопротивлению материалов, чтобы ознакомиться с методом сил расчета статически неопределимых стержневых систем.

Чтобы задать коэффициенты системы канонических уравнений, выполните команду меню Решение|Коэффициенты|Задать. Перед Вами появится окно с табличкой, в которой содержатся некоторые коэффициенты. Нажатием левой кнопки мыши на ячейке таблицы с нужным коэффициентом, Вы помечаете его (при этом ячейка выделяется красным цветом). Пометьте все необходимые на Ваш взгляд коэффициенты и нажмите затем на кнопку

Если необходимые на Ваш взгляд коэффициенты отсутствуют в таблице, введите их самостоятельно, используя расположенное внизу под табличкой поле для ввода и затем также нажмите на кнопку

В списке справа Вы увидите все выбранные Вами коэффициенты. Если Вы считаете, что выбрали правильно, нажмите кнопку ’’Ok’’. Программа проанализирует выбранные коэффициенты и в случае ошибочного выбора укажет Вам, какие из выбранных коэффициентов лишние и каких недостает. Добавьте в список выбранных коэффициентов недостающие, а если хотите убрать из списка лишние коэффициенты, то используйте кнопку

Чтобы полностью очистить весь список, нажмите на кнопку

После того как все коэффициенты выбраны правильно, на экране появится следующее окно, приглашающее Вас принять участие в вычислении каждого из выбранных коэффициентов.

Дальше?

{bmc CHICLET.BMP}IDH_SxemiNagruz Задание схем нагружения.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Задание схем нагружения.

После выполнения команды меню Решение|Коэффициенты|Задать появляется диалоговое окно для задания коэффициентов системы канонических уравнений системыIDH_ViborKoef. После проверки правильности задания всех коэффициентов программа потребует от Вас участия в вычислении этих коэффициентов.

Как известно, коэффициенты в системе канонических уравнений представляют собой перемещения точек системы, причем первый индекс указывает направление перемещения (то есть перемещение происходит в направлении действия i-той силы), а второй - силе, вызывающей это перемещение. Если рама состоит из прямых участков и можно пользоваться правилом Верещагина, то представляет собой результат перемножения i-х единичных эпюр на k-е единичные эпюры. Чтобы показать, какие единичные эпюры необходимы для расчета коэффициента , программа строит на экране эти единичные эпюры (i-тая единичная эпюра - это эпюра, возникающая от действия единичной силы, приложенной в направлении действия силы ). А чтобы построить единичные эпюры, программа требует от Вас задать соответствующую схему нагружения для построения эпюры.

Для построения нужной схемы нагружения выберите в окне кнопку с изображением нужного силового фактора, нажмите на этой кнопке левой клавишей мышки и, не отпуская ее, перетащите на схему. После этого на схеме появится изображение этой силы и ее значение, равное единице. Поскольку для каждого коэффициента нужно задать две схемы нагружения, перетащите мышкой необходимый силовой фактор и на вторую схему, изображенную в диалоговом окне.

Если для коэффициента единичная нагрузка для построения единичных эпюр указана неверно, программа сообщит Вам об этом и предложит повторить попытку.

Если же нагрузка указана верно, программа предложит Вам указать силовую нагрузку для следующего в списке коэффициента системы канонических уравнений и так далее, пока не будут рассчитаны все коэффициенты.

Величины , входящие в канонические уравнения, представляют собой перемещения в направлениях действия сил, , , ,...,возникающие под действием заданных внешних сил в основной системе. Они определяются перемножением эпюры заданных сил на соответствующие единичные эпюры. Программа рассчитывает эти величины автоматически.

Таким образом, участвуя в работе программы Вы проверяете свои теоретические знания и закрепляете алгоритм решения задач на раскрытие статической неопределимости стержневых систем методом сил.

После расчета всех коэффициентов Вы возвращаетесь в главное окно программы. В нем же Вы увидите появившиеся окошечки с эпюрами от единичных сил и эпюру от внешней нагрузки.

На этом Ваше участие в работе программы закончено. Выбрав далее пункт меню Результат|Суммарная эпюра, Вы получите суммарную эпюру изгибающих моментов.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Основные этапы работы с программой.

С помощью данной программы Вы можете рассчитать статически неопределимую раму методом сил.

Данная программа требует от Вас участия во всех этапах решения задачи. Поэтому, для того чтобы успешно решить задачу с применением данного программного продукта, Вы должны иметь некоторый запас теоретических знаний по теме ’’Статически неопределимые системы’’ и иметь представление о методе сил, которым пользуются при расчете таких систем.

После запуска программы на экране появляется главное окно программы ’’Расчет статически неопределимой рамы’’, содержащее главное меню. Сразу после запуска программы окно пусто. По мере того, как Вы переходите от одного этапа работы с программой к другому, в окне появляются другие окна, в которых отображается результат выполнения программой того или иного этапа. Так, например, после задания Вами исходной схемы в окне появляется окошечко с отрисованной схемой, после выбора основной системы и возврата в главное окно в нем появляется еще одно окошечко с изображением основной системы и т.д.

Вначале необходимо задать исходную схему (см. Диалоговое окно создания схемыIDH_Sxema), то есть задать

геометрию системыIDH_GeomSystem

длину каждого из стержнейIDH_DlinaSterz

расставить опорыIDH_Opori

указать силовую нагрузку на рамуIDH_Sili

На этом заканчивается первый этап работы с программой. После отрисовки схемы Вы приступаете к участию в решении задачи. Первым шагом в решении является выбор основной системыIDH_OsnovSystem. Эòî означает, что Вы должны освободить исходную систему от дополнительных связей (опор). Вы можете отбросить любые связи по своему усмотрению, следя лишь затем, чтобы система оставалась кинетически неизменяемой.

Вторым шагом в решении задачи является построение эквивалентной системыIDH_EkvivSystem , то есть замена отброшенных связей неизвестными силами.

Для дальнейшей работы программа должна сформировать и решить систему канонических уравнений. Для этого необходимо задать коэффициентыIDH_ViborKoef этой системы. При этом Вы задаете лишь необходимые схемы нагруженияIDH_SxemiNagruz схемы нагружения, а программа сама рассчитывает коэффициенты, перемножая соответствующие эпюры.

После этих трех шагов, Вы заканчиваете второй этап работы с программой. Теперь программа получила все необходимые ей данные для расчетов, а также проверила Ваши знания относительно решения задач на расчет статически неопределимых систем. Если вы удачно выполнили все действия до этого момента, Вы получаете результирующую суммарную эпюруIDH_SummarEpjur, выбрав пункт меню Результат|Суммарная эпюра.

В главном окне программы Вы получите окошечки с

• исходной схемой

• эквивалентной системой

• эпюрами от единичных нагрузок

• суммарную эпюру.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Изменение схемы.

Если Вы на каком-то этапе работы с программой обнаружили ошибки в задании исходной схемы , Вы можете исправить эти ошибки, выполнив команду меню Схема|Изменить. Далее появится диалоговое окно с построенной Вами схемой. Чтобы внести исправления, пользуйтесь всеми имеющимися в окне средствами: кнопками с изображением стержней и опор, кнопками для задания сил, для изменения длины стержней (см. Диалоговое окно создания схемыIDH_Sxema).

Важно. Если Вы хотите изменить схему уже после того, как выбрали основную систему или построили эквивалентную, помните, что любое изменение схемы повлечет за собой необходимость заново проходить все этапы в решении задачи, то есть заново задавать основную и эквивалентную системы, задавать коэффициенты системы канонических уравнений. Поэтому, изменив схему и вернувшись в главное окно программы, Вы увидите в ней только окошечко с изображением измененной схемы. Если ранее там были другие окна, они исчезнут.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Удаление схемы.

Удаление схемы повлечет за собой закрытие всех окон программы, кроме главного окна, и удаление всех введенных ранее данных. Таким образом, удалив схему, Вы заканчиваете работу с введенной ранее задачей.

Чтобы удалить схему, выполните команду меню Схема|Удалить.

После этого можно приступать к созданию новой схемы (см. Диалоговое окно создания схемыIDH_Sxema) или завершить работу с программой, выполнив команду меню Выход.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Суммарная эпюра.

После того, как Вы завершите все этапы решения задачи, то есть построите основную и эквивалентную системы и зададите коэффициенты системы канонических уравнений, можно приступать к просмотру результатов.

Чтобы выдать на экран суммарную эпюру изгибающих моментов, выполните команду меню Результат|Суммарная эпюра. В главном окне появится окошечко с построенной в нем результирующей эпюрой. Растяните его на весь экран, чтобы увидеть эпюру в более крупном масштабе.

Внизу в окошечке с суммарной эпюрой выдаются найденные значения неизвестных сил , , ,..., и т.д., получающиеся в результате решения системы канонических уравнений. Если все значения сил не умещаются одновременно в окне, пролистайте список этих сил, используя кнопки и в правом нижнем углу окна.

^{# $ K +} {bml MyOpen.bmp} Просмотр коэффициентов канонического уравнения.

Просмотреть значения коэффициентов канонического уравнения можно, выполнив команду меню Результат|Коэффициенты канонич. уравнения. На экране появится окно, отображающее систему канонических уравнений. Значения же неизвестных, получающиеся в результате решения этой системы, выдаются в окне суммарной эпюры.

# IDH_GeomSystem

$ Геометрия системы

K Геометрия системы

+ US:0

# IDH_DlinaSterz

$ Длина стержней

K Длина стержней

+ US:0

# IDH_Opori

$ Расстановка и удаление опор

K Расстановка и удаление опор

+ US:0

# IDH_Sili

$ Задание сил

K Задание сил

+ US:0

# IDH_ErrorCreateSystem

$ Исправление ошибок построения схемы

K Исправление ошибок построения схемы

+ US:0

# IDH_Sxema

$ Диалоговое окно создания схемы.

K Диалоговое окно создания схемы.

+ US:0

# IDH_OsnovSystem

$ Выбор основной системы

K Выбор основной системы

+ US:0

# IDH_EkvivSystem

$ Задание эквивалентной системы

K Задание эквивалентной системы

+ US:0

# IDH_ViborKoef

$ Задание коэффициентов системы канонических уравнений

K Задание коэффициентов системы канонических уравнений

+ US:0

# IDH_SxemiNagruz

$ Задание схем нагружения

K Задание схем нагружения

+ US:0

# IDH_OsnovEtap

$ Основные этапы работы с программой

K Основные этапы работы с программой

+ US:0

# IDH_IzmenSxema

$ Изменение схемы

K Изменение схемы

+ US:0

# IDH_DeleteSxema

$ Удаление схемы

K Удаление схемы

+ US:0

# IDH_SummarEpjur

$ Суммарная эпюра

K Суммарная эпюра

+ US:0

# IDH_ViewKoef

$ Просмотр коэффициентов канонического уравнения

K Просмотр коэффициентов канонического уравнения

+ US:0