Добавил:
iliya.0727@yandex.ru Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Литература / А.А. Борисевич. Строительная механика. Минск, 2009

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
23.01.2020
Размер:
10.86 Mб
Скачать

Линия влияния

усилия N 6 имеет вид, представленный на

рис. 5.17,и.

 

Таким образом,

если вырезаемый узел находится на грузовом

поясе, то при построении линии влияния усилия с помощью спосо­ ба вырезания узлов необходимо рассматривать три случая положе­ ния единичной силы:

 

а) сила в узле;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

б) сила вне узла и вне рассеченных участков грузового пояса;

 

в) сила на рассеченных участках грузового пояса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если же вырезаемый узел находится на незагруженном поясе, то

искомое усилие можно выразить через усилия в других стержнях, со­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

единяющихся в данном узле, линии влияния усилий в которых необхо­

димо предварительно построить.

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5.2. Построение линий влияния усилий в консольных фермах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

Особенностью расчета консольных ферм, как и любых других

консольных систем, является то, что для определения усилий в них

практически всегда удобнее ассмат ватьйравновесие отсеченных

консольных частей.

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим консольную фе му с полураскосной решеткой,

представленную на рис. 5.21,а.

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим линию влияния усилия N 1 в стержне 2-3. Проведем в

рассматриваемой ферме

 

осечение I-1. Для определения усилия в

стержне 2-3 состав м уравнение суммы моментов всех правых сил

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

относительно у ла 15.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При расп л

 

 

 

единичной силы слева от рассеченного

стержня 2-3 гру

жении

 

 

 

 

 

 

 

 

вого пояса получим:

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

= 0 ,

 

- N 1h = 0 ,

N 1 = 0 .

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сл довательно, на участке

1-2 линия влияния имеет нулевые

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ординаты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если F = 1 будет расположена правее узла 3, то получим:

 

е

—^

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

Р

 

прав = 0,- N 1h + 1 • x1= 0,

N 1 = - ^ .

 

 

 

Z м

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

151

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N 2co sa - (- N 2)c o sa = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2N 2 cos a = 0,

N 2 = 0,

 

 

 

 

 

откуда следует, что на участке 1-4 линия влияния имеет нулевые

ординаты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При движении подвижной силы справа от рассеченной панели

(на участке 5-7) получаем:

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

Z

Y прав = 0 , N

2 c o s a - N 3c o s a - 1 =

Н

У

 

 

 

0 ,

 

 

 

 

 

 

 

2N 2cos a -1 = 0,

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

N 2 = — 1— .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 cosa

 

 

 

 

 

Это означает, что усилие

N 2 не зависит от точки приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

подвижной силы на рассматриваемом участке.

 

 

 

 

 

 

На участке рассеченного стержня грузового пояса проводим пе­

реходную прямую.

 

 

о

й

 

 

 

 

 

Линия влияния N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 имеет вид, п едставленный на рис. 5.21,в.

 

 

Линия влияния усилия N 3 в сте жне 11-17 в соответствии с за­

висимостью N

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

3 = - N 2 п казанарисна . 5.21,г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилие N4 в стержне 10-17 найдем из уравнений равновесия узла

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17 (рис. 5.23,а):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

N 4 + N 3cos а = 0 ,

N 4 = - N 3cos a ,

 

 

 

Z Y

 

= 0 ,

 

 

 

 

 

п

 

 

 

л. в. N 4 = (л. в. N 3) • ( - c o sa).

 

 

 

 

Усилиеуравнений равновесия узла 4. Если единичная сила находится в

Р

Линия влияния усилия N 4

показана на рис. 5.21,д.

 

 

 

 

 

N 5

в стержне 4-10 находится подобно усилию

N 4 из

 

 

узле 4 (рис. 5.23,б), то имеем:

 

 

 

 

 

 

 

 

Z Y = 0 ,

 

- 1 - N 2cos a - N 5 = 0 ,

N 5 = - N 2cos a - 1 .

 

154

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где tg a = --------

 

 

= 0,9677 ; cos a = 0,7186.

 

 

 

 

 

2,067

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решив уравнение, получим N1= - 2,331RB .

 

 

У

Следовательно, л. в. N

1 = (л. в. Rв ) (-2,331).

 

 

 

При движении единичной силы справа от рассеченного стержня

1-2 грузового пояса имеем:

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

МКев = 0,

N1• 0,7186 • 8,889 - RA4,889 = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

N 1 = 0,7655 RA = 0.

Н

 

Следовательно л.в. N 1 = (л.в. RA )0,7655.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

Переходная прямая будет расположена на участке рассеченного

стержня 1-2 грузового пояса.

 

и

Б

 

 

Линия влияния N1показана на р с. 5.25,г.

 

 

 

Для построения линии влияния N2 в стержне 7-8 проведем сече­

ние II-II (рис. 5.25,а).

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если подвижная сила будет асполагаться левее узла 7, то из

уравнения равновесия правых сил в виде суммы моментов относи­

тельно узла

 

 

 

т

р

 

 

 

 

12 получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

• 2,667 - RB• 2 = 0,

N 2 = - 0,75RB,

 

 

 

 

з

 

 

 

Z M прав = 0, - N 2

 

 

о

л. в. N 2 = (л. в. RB)(-0,75).

 

 

п

 

 

 

 

будет располагаться правее узла 8, то

Если движная сила

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

м лев = 0,

 

N 2• 2,667 - RA • 8 = 0,

N 2 = -3 R b ,

 

 

 

 

 

 

л. в.

N 2 = (л. в. RB) (-3 ).

 

 

 

Переходная прямая располагается на участке 7-8 грузового поя­

Рса. Линия влияния N 2 представлена на рис. 5.25, д.

 

 

158

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стержень 4-6 (рис. 5.25,а) является стержнем первого типа шпренгельной фермы. Ему соответствует стержень 1-6 основной фермы (рис. 5.27,а). Для определения усилия в нем проведем сече­ ние III-III (рис. 5.27,а) и воспользуемся способом моментной точки.

При расположении единичной силы левее узла 1 получим:

У

Z М прав = 0,

- N 6°cos a

8,889 - RB14,889 = 0,

 

N 6o = -2,331RB,

 

 

Н

 

л. в. N 6° = (л. в. RB)(-2,331) .

 

 

 

 

 

Б

 

При расположении единичной силы правее узла 3 получим:Т

Z М лев = 0,

N6° cos a

8,889 - RA 4,889 = 0,

 

N 6° = 0,7655Ra ,

 

й

 

л. в. N 6° = (л. в. RA) 0,7655.

 

 

 

 

и

 

 

На участке 1-3 проводим переходную прямую.

 

Построенная линия влияния ус

л я N6° (и соответственно уси­

 

о

 

 

 

лия N 6) представлена на рис. 5.27,е.

 

 

Стойка 1 - 5 (рис. 5.25,а) также является стержнем основной ре­

т

 

 

 

шетки шпренгельной фермы, ирусилие N 7 в ней эквивалентно уси­

лию N7° основной фермы (рис. 5.27,а). Проведя сечение IV-IV и

рассматривая положен е подвижной силы по обе стороны участка

0-1 грузового пояса, составим уравнения равновесия и получим не­

 

о

 

обходимые ависимостиидля построения линии влияния N7° . По­

 

п

N7° показана на рис. 5.27,ж.

строенная линиязвлияния

 

Построим линию влияния усилия N 8 в стойке 3-6 (рис. 5.25,а). Так

как эта стойка является стержнем основной фермы, то усилие N s° опре­

Р

 

 

д лим, воспользовавшись сечением V-V (рис. 5.27,а).

еСоставив сумму проекций правых сил на вертикаль при распо­

ложении подвижной силы слева от узла 3, получим:

 

Z Y прав = 0,

N ° cos a + N 8° + RB = 0,

160