- •1. Система сил на площині
- •1.1.Короткі теоретичні відомості
- •1.2. Довільна система сил
- •1.3. Задачі для самоконтролю
- •2. Кінематичний аналіз плоских систем і визначення реакцій з’єднань
- •2.1.Короткі відомості про кінематичний аналіз
- •2.3. Схеми задач для самостійного розв’язування
- •3. Розрахунок плоских статично визначуваних ферм
- •3.1.Короткі теоретичні відомості
- •3.3. Схеми задач для самостійного розв’язування
- •4. Статично визначувані просторові ферми
- •4.1. Короткі теоретичні відомості
- •4.3. Задачі для самостійного розв’язування
- •5. Розрахунок шарнірно-консольної балки на нерухоме навантаження
- •5.1.Основні теоретичні відомості
- •5.3. Задачі для самостійного розв’язування
- •6. Розрахунок тришарнірних арок
- •6.1 Короткі теоретичні відомості
- •6.3. Схеми задач для самостійного розв’язування
- •7. Статично визначувані рами
- •7.1. Короткі теоретичні відомості
- •7.2.Розрахунок простої рами
- •7.3.Розрахунок складеної рами
- •7.4. Розрахунок рами із замкненим контуром
- •8. Розрахунок на рухоме навантаження
- •8.1. Короткі теоретичні відомості
- •8.2. Лінії впливу для двоопорної балки
- •8.3. Лінії впливу для консольної балки
- •8.4. Навантаження ліній впливу
- •8.5. Лінії впливу для шарнірно–консольної балки
- •8.6. Лінії впливу в фермах
- •8.7. Лінії впливу в шпренгельних фермах
- •8.9. Задачі для самостійного розв’язування
- •9. Обчислення переміщень у стержневих системах
- •9.1. Короткі теоретичні відомості
- •9.6. Задачі для самостійного розв’язування
- •10. Розрахунок статично невизначуваної рами методом сил
- •10.1. Короткі теоретичні відомості
- •10.2. Розрахунок рами методом сил
- •10.3. Розрахунок симетричної рами методом сил
- •10.4. Задачі для самостійного опрацювання
- •11. Статично невизначувані ферми
- •11.1.Короткі теоретичні відомості
- •11.3. Задачі для самостійного опрацювання
- •12. Нерозрізна балка
- •12.1.Основні теоретичні відомості
- •12.2. Розрахунок статично невизначуваної балки на постійне навантаження методом трьох моментів
- •12.3.Розрахунок нерозрізної балки на тимчасові навантаження методом моментних фокусів
- •12.5. Задачі для самостійного опрацювання
- •13. Метод переміщень
- •13.1.Короткі відомості про метод переміщень
- •13.2.Розрахунок несиметричної рами в канонічній формі
- •13.3. Розрахунок несиметричної рами в розгорнутій формі
- •13.4. Розрахунок симетричної рами на симетричне навантаження
- •13.6. Задачі для самостійного опрацювання
- •14. Метод скінченних елементів для стержневих систем
- •14.1.Основні положення методу скінченних елементів
- •14.3. Розрахунок шарнірно-стержневої системи методом скінченних елементів
- •14.4. Схеми для самостійного розв’язування
- •15.Розрахунок рам на стійкість
- •15.1. Короткі теоретичні відомості
- •15.3. Розрахунок на стійкість симетричної рами
- •15.4. Задачі для самостійного розв’язування
- •16. Динамічний розрахунок рам
- •16.1.Короткі відомості про розрахунок на динамічні дії
- •16.4. Задачі для самостійного опрацювання
- •17. Розрахунок стінової панелі методом скінченних елементів
- •17.1. Короткі відомості про розрахунок стінової панелі
- •17.3. Задачі для самостійного розв’язування
- •18. Навчальний програмний комплекс АСИСТЕНТ
- •18.1. Основні характеристики
- •18.2. Запуск комплексу АСИСТЕНТ
- •18.3. Керування роботою комплексу
- •18.4. иконання розрахункових робіт
- •19.1. Основні характеристики
- •19.3. Завантаження ОК SCAD і основні елементи керування
- •19.4. Основні етапи створення розрахункової схеми в ОК SCAD
4
7.2.Розрахунок простої рами
Розрахункова схема рами представлена на рис 7.2,а Необхідно виконати статичний розрахунок рами тобто побудувати епюри згинальних моментів M, поперечних сил Q i поздовжніх сил N.
а |
|
б |
|
|
|
|
K |
|
|
D |
E |
3 |
|
|
|
2 |
|
C |
F |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
A |
B |
4 |
4 |
2 |
|
в
0,25
9,4 3,4
6
Q
6
D
y
x
г |
|
28 |
|
|
4,5 |
10 |
10 |
|
|
|
|
11 |
3 |
|
18 |
|
|
|
12 |
3,5 |
|
12
M
е |
4,95 |
6 |
6 |
6 |
|
15,75 |
|
|
|
||
14,55 |
|
|
|
15,75 |
16,25 |
|
|
6 |
|
|
N |
|
|
|
|
|
16,25 |
|
15,75 |
3
D
5 C
Рис
5
Кінематичний аналіз
Система складається з двох дисків суцільний ламаний стержень що уособлює власне раму
і диск основи |
земля які з’єднуються трьома кінематичними в’язями тобто = 2, =3, П = |
0, В = 0, |
Отже за формулою ебишова (2.1) геометрична змінюваність становить |
|
3 2 2 0 3 0 2 0 3 3 0. |
еометрична структура система складається з двох дисків поєднаних трьома стержнями які всі водночас не паралельні й не перетинаються в одній точці
Висновок рама геометрично незмінювана статично визначувана і утворена за один крок тобто є простою
изначення опорних реакцій
Для визначення опорних реакцій проводимо переріз через опорні з’єднання і замість
розрізаних |
опорних стержнів |
прикладаємо |
реакції VA, H A,VB |
як зовнішні сили невідомої |
||
величини |
рис 7.2,б Знаходимо їх величини з рівнянь рівноваги |
|
||||
|
M A 0 |
VB 8 10 6 2 2 8 4 0 |
|
VB 15,75 кН, |
||
|
|
M B 0 |
VA 8 10 6 2 2 8 4 0 |
VA 16,25 кН, |
||
|
|
Fx 0 |
H A 6 0 |
H A 6 кН. |
|
|
|
|
|
|
Обчислення внутрішніх зусиль і побудова епюр
Розбивку рами на окремі ділянки AC, CD, ED, EK, EF, FB зображено на рис 7.2,б Залежно від виду навантаження на кожній ділянці призначаються два або три перерізи рис 7.2,в).
Визначаємо згинальні моменти в обраних перерізах
|
ни |
0, |
|
|
M1 M1 |
|
|
||
|
ни |
6 2 12 кНм (розтяг зліва |
|
|
M 2 M 2 |
|
|
||
|
л в |
6 2 12 кНм розтяг зверху |
|
|
M 3 M 3 |
|
|||
M 4 |
л в |
16,25 2 6 3,5 4 2 1 3,5 кНм |
розтяг знизу |
|
M 4 |
||||
M 5 |
л в |
16,25 4 6 5 4 4 2 3 кНм |
розтяг знизу |
|
M 5 |
||||
M 6 |
л в |
16,25 4 6 5 4 4 2 3 кНм |
розтяг знизу |
|
M 6 |
||||
M 7 |
л в |
16,25 6 6 3,5 4 6 3 4,5 кНм |
розтяг зверху |
|
M 7 |
6
M8 M8 |
рав 6 3 10 28 кНм розтяг зверху |
|||||
M 9 M 9 |
рав 10 |
кНм |
розтяг зверху |
|||
M10 M10рав |
10 кНм |
розтяг зверху |
||||
M11 |
|
ни |
6 3 18 кНм розтяг праворуч |
|||
M10 |
||||||
M12 |
|
|
ни |
0 |
, |
|
M12 |
|
|||||
M13 |
|
|
ни |
0 |
, |
|
M13 |
|
|||||
M14 |
|
|
ни |
0 . |
|
|
M14 |
|
Епюра згинальних моменті побудована на рис 7.2,г.
Поперечні сили в перерізах рами
|
|
|
ни |
6 кН , |
|
|
|
Q1 Q2 Fn,1 |
|
|
|||||
Q3 |
|
л в |
VAcos |
HAsin |
16,25 0,8 6 0,6 9,4 кН |
||
Fn,3 |
|||||||
Q5 |
|
л в |
VAcos |
q 4cos |
H Asin |
|
|
Fn,5 |
|||||||
|
|
|
16,25 0,8 4 4 0,8 6 0,6 3,4 кН , |
||||
|
|
л в |
VA |
q 4 16,25 4 4 0,25 кН , |
|||
Q6 Fn,6 |
|||||||
Q8 Fn,8рав VB |
15,75 кН , |
|
|||||
Q9 Q10 |
Fn,9рав |
0 , |
|
|
|||
Q11 Q12 |
Fn,8рав |
P 6 кН , |
|
|
|||
|
|
|
ни |
0 . |
|
|
|
Q13 Q14 Fn,13 |
|
|
Епюра поперечних сил побудована на рис 7.2, .
Поздовжні сили в перерізах рами
ни |
VA 16,25 кН |
N1 N2 Ft ,8 |
л в |
VAsin |
HAcos |
16,25 0,6 6 0,8 14,55 кН , |
N3 Ft,3 |
7
|
л в |
VAsin HAcos q 4 sin |
|
|
N5 Ft,5 |
||||
|
|
16,25 0,6 6 0,8 4 4 0,6 4,95 кН , |
||
N6 N8 |
Ft,6рав |
P 6 кН , |
|
|
N9 N10 |
Ft,9рав 0 , |
|
||
|
|
ни |
VB 15,75 кН |
|
N11 N12 Ft ,11 |
|
|||
|
|
ни |
VB 15,75 кН . |
|
N13 N14 Ft ,13 |
|
Епюра поздовжніх сил побудована на рис 7.2,е.
еревірки епюр
Перевіримо рівновагу одного з вузлів наприклад вузла D Вирізаний вузол зображено на рис 7.2., До вузла в місцях розрізів прикладено внутрішні зусилля які вибираються з епюр Згинальні моменти які на епюрі М відкладено знизу прикладаються так щоб зумовлювати розтяг нижніх волокон Додатні поперечні сили спрямовано так що вони намагаються повернути вузол за годинниковою стрілкою Від’ємні поздовжні сили спрямовані так щоби викликати стиск в перерізах Складаючи для вузла рівняння рівноваги маємо
Fx 4,95 0.8 3,4 0,6 6 0;
Fy 4,95 0,6 3,4 0.8 0,25 0;
M 3 3 0.
Перевіримо відповідність між епюрами М і Q на ділянках де епюра М прямолінійна
QAC 122 6 кН,
QEF 183 6 кН.
На ділянках де епюра М криволінійна необхідно розглянути рівновагу всього елемента Так стержень CD вирізаний зі схеми представлено на рис 7.2, До стержня довжина якого складає 5 м прикладено зовнішнє рівномірно розподілене навантаження а також внутрішні зусилля які вибираються з епюр M, Q i N Далі для стержня складаються рівняння рівноваги рівняння проекцій на локальні вісі координат x і y стержня а також рівняння моментів відносно будь-якої точки площини наприклад точки .