35.Покажите на примере как можно проанализировать геометрическую структуру фермы? На чем основан это анализ?
Геометрическая структура фермы очень важна. Основным признаком фермы считается её геометрическая неизменяемость.
Т.к. жёсткие узлы заменены на шарнирные, ферма должна быть геометрически неподвижной. Для этого в ферме должно содержаться достаточно стержней или ещё и «лишние» связи. Причём стержни необходимо «правильно» расставить.
Необходимое количество связей рассчитывается по формуле:
для плоской фермы:
W = 2У - С <= 0,
для пространственной:
W = 3У - С <= 0.
W – степень свободы, У – число узлов, С – число стержней.
На плоскости для предотвращения перемещений по возможным направлениям степеней свободы узел закрепляют стержнями – связь на пути перемещений.
Если W > 0 – связей недостаточно.
Если W = 0 – сооружение содержит необходимое количество связей.
Если W < 0 – «лишние» связи.
Степенью свободы (W) точки на плоскости или в пространстве называется количество независимых геометрических параметров, однозначно определяющих положение точки на плоскости или в пространстве.
Связи необходимо ставить по 4 правилам.
1
)
Стержни не должны пересекаться в одной
точке и не должны быть параллельны.
2) Шарнир можно присоединить к неизменяемой системе.
3) Три диска образуют геометрическую неизменяемую систему если они соединены тремя шарнирами, не лежащими на одной прямой.
4
)
В неизменяемой системе диск можно
присоединить с помощью шарнира или
шарнирно-неподвижной опоры и стержня,
ось которой не проходит через шарнир.
38.Как рассчитываются шарнирно-консольные балки на постоянную и временную нагрузку? Как находятся усилия рабочего состояния таких балок?
Шарнирно-консольная балка обычно является статически определённой. Для определения опорных реакций и усилий балка разбивается по шарнирам на простые балки и решаются поэтапно.
План расчета:
1) строится поэтажная схема (схема опирания элементов друг на друга; главные элементы – имеют 2 опоры на земле или защемляющую опору).
2) в дальнейшем расчет сводится к расчету простых балок (сначала загружается постоянной нагрузкой и строятся эпюры M и Q, затем каждый пролет в отдельности временной нагрузкой + эпюры) и табличка к построению объемлющей эпюры.
3) затем делается подбор сечения по максимальному М для каждого элемента По Wxтр.
σ = Мрасч/ Wxтр <= Ry
36.Покажите как находятся усилия рабочего состояния в фермах.
У
силия
рабочего состояния – экстремальные
усилия при всех возможных сочетаниях
воздействий и нагрузок. Постоянные
нагрузки дают постоянные усилия.
Временные – изменяют их в большую или
меньшую сторону. Для определения
наиневыгоднейшего места расположения
рассматриваются все варианты.
Усилия рабочего состояния получают из таблицы значений усилий для всех действующих нагрузок выборкой. Используется метод суперпозиций.
Для каждой нагрузки находятся усилия отдельно и заносятся в таблицу. Усилия при расчёте фермы находятся статическим способом, методом сечений и вырезания узлов.
Критерием оценки прочности стержней ферм берут σ.
σ р <= Rпр /∙ A
σ р∙ A <= Rпр∙ A
Nр <= Nпр
где A - площадь сечения, Nр - рабочее усилие в стержне, Nпр - предельное усилие.
Для сжатых стержней прочность определяется с учётом гибкости λ = L/ix
Сечение подбирается подбором. Подбирается сечение по Nраб и σ пред .