Добавил:
Студент архфака КНУБА (КИСИ) 2019-2023 (ノ◕ヮ◕)ノ*:・゚✧ Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
БУДIВЕЛЬНА МЕХАНIКА. Посiбник-2018.pdf
Скачиваний:
112
Добавлен:
28.11.2021
Размер:
17.29 Mб
Скачать

12

Рис 12.6

12.3.Розрахунок нерозрізної балки на тимчасові навантаження методом моментних фокусів

Нехай на щойно розглянуту нерозрізну балку діють тимчасові навантаження рис 12.7,а). удемо розраховувати балку на окремі навантаження в кожному прогоні

Рис 12.7

Обчислення фокусних співвідношень:

 

 

 

 

 

 

 

 

Ліві

 

 

 

 

 

 

 

Праві

 

k1

,

10

 

 

1

 

 

 

k3

2,

 

9

 

 

1

 

 

 

k2

2

 

2

 

5,333,

k2

2

 

2

4,250,

6

 

 

6

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

2

6

 

2

 

1

 

3,208.

k

2

6

2

1

 

3,059.

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

5,333

 

1

 

10

 

4,250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Визначення положення фокусів в прогонах балки

Прогон l1:

a

8

 

0,

 

b

8

 

 

1,97 м.

1

 

 

1 3,059

1

 

 

 

 

 

1

 

Прогон l2:

a

2

 

 

12

 

1,89 м,

b2

 

12

 

2,28 м,

 

1 5,333

1 4,250

 

 

 

 

 

 

 

Прогон l3:

a

 

 

 

 

9

 

2,14 м,

b

 

12

3,00 м.

 

1 3,208

 

 

 

3

 

 

3

1 2

 

Схему розташування фокусів в прогонах балки представлено на рис 12.7,б.

13

1.Розрахунок на рівномірно розподілене навантаження q = 4 кН м в прогоні l1 рис.12.8,а)

Рис 12.8

14

алкові епюри Мб і Qб побудовано на рис 12. б в. іктивні опорні реакції

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ql3

 

 

 

4

83

 

 

85,333 кНм2 .

 

 

 

A

B

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опорні моменти на кінцях навантаженого прогону

 

 

M 0 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85,333 85,333

 

 

 

 

 

 

 

M1

6

 

 

 

20,922 кНм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

3,059

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опорні моменти на кінцях ненавантажених прогонів

 

 

M 2

 

M1

 

 

 

 

20,922

4,923 кНм,

 

 

 

k2

 

 

 

 

 

 

 

4,25

 

 

 

 

 

 

 

 

M 3

 

 

M 2

 

 

 

4,923

2,461 кНм.

 

 

 

 

k3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дійсна епюра MI

від дії першого тимчасового навантаження наведена на рис 12.8,г.

 

Виконаємо

 

 

кінематичну

 

перевірку скориставшись

сумарною одиничною епюрою М ,

побудованою при розрахунку даної балки на постійне навантаження рис 12.5, ):

 

 

I l

 

MEIMI

dx 6 0,88 EI

0 4 0,5 21,539 1 20,922

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1 12 8,000

1

1 9,230 36,927

48,100

11,070

 

 

2EI0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI0

 

 

 

 

 

EI0

EI0

EI0

 

 

47,997 48,000 0,003

0.

 

 

 

 

EI0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI0

 

 

 

 

 

 

 

EI0

 

 

 

 

Відносна похибка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,003

100% 0,006%

1%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47,997

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Визначення поперечних сил

 

 

 

 

Q

0 1

 

20,922 0

 

16 13,385 кН,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

20,922 0

 

16 18,615 кН,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

Q

2 1

 

 

4,923 20,922

2,154 кН,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

2 3

Q

 

 

 

 

 

 

2,461 4,923

0,820 кН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дійсна епюра поперечних сил QI від дії першого тимчасового навантаження наведена на

рис 12.8, .

15

Обчислення опорних реакцій

R0

13,385 0 3,385 кН,

R2

0,82 2,154 2,974 кН,

R

2б154 18,615 20,769 кН,

R

0 0,820 0,820 кН.

1

 

3

 

Перевірка рівноваги балки рис 12.9):

Рис 12.9

Fy 4 8 3,385 20,769 2,974 0,820 0.

2.Розрахунок на рівномірно розподілене навантаження q = 4 кН м в прогоні l2 рис.12.10,а)

Рис 12.10

алкові епюри Мб і Qб побудовано на рис 12. б в. іктивні опорні реакції

 

 

9ql3

9 4 12

3

162 кНм2 ,

A

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

384

 

384

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

7ql3

7 4 12

3

126 кНм2 .

B

2

 

2

 

 

 

384

384

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опорні моменти на кінцях навантаженого прогону

M1 6 162 4,250 126 12,982 кНм, 12 5,333 4,250 1

M 2 6 126 4,250 162 11,769 кНм. 12 5,333 4,250 1

Опорні моменти на кінцях не навантажених прогонів

M 3

 

M 2

 

 

11,769

 

5,884

кНм,

k3

2

 

 

M 0

 

M1

 

 

12,982

0.

 

k1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дійсна епюра MII від дії другого тимчасового навантаження наведена на рис 12.10,г.

Виконаємо кінематичну перевірку скориставшись сумарною одиничною епюрою М , побудованою при розрахунку даної балки на постійне навантаження рис 12.5, ):

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II,

 

 

MII M

dx

1

 

 

 

 

1

1 8

2

12,982

 

 

 

6

 

1 12,982

 

0

EI

 

 

0,8EI0

 

2

3

6 2EI0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 1 23,321 1 23,625

 

 

 

 

 

1 6 5,929

 

 

1 9 2,942

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2EI0

 

 

 

 

EI0

 

 

 

 

 

 

 

 

43,273

 

51,963

 

 

17,784

 

 

26,478

 

 

69,751

 

69,747

0.

 

 

 

 

EI0

 

 

EI0

 

 

 

 

EI0

 

 

 

 

 

 

EI0

 

 

 

EI0

 

 

 

EI0

 

 

 

Відносна похибка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69,571 69,747

100 % 0.004 %

1% .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69,747

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечні сили

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

Q

 

12,982 0

1,623 кН,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

 

 

1 0

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1 2 11,769 12,982 18 18,101 кН, 12

Q1 2 11,769 12,982 6 5,899 кН, 12

Q2 3 5,884 11,769 1,961 кН. 12

Дійсна епюра поперечних сил QII від дії другого тимчасового навантаження наведена на рис 12.10, .

Обчислення опорних реакцій

17

R0 1,623 0 1,623 кН,

R2

1,961 5,889 7,860 кН,

R1 18,101 1,623 19,724 кН,

R3

0 1,961 1,961 кН.

Перевірка рівноваги балки рис 12.11):

Рис 12.11

Fy 4 6 1,623 19,724 7,860 1,961 0.

3.Розрахунок на дію зосередженої сили P = 15 кН в прогоні l2 рис.12.12,а)

Рис

18

алкові епюри Мб і Qб побудовано на рис 12.12,б в. іктивні опорні реакції

A

 

15 122

0,75 0,25 1 0,25 84,375 кНм2 ,

 

 

2

 

6

 

 

B2

 

15 122

0,75 0,25 1 0,75 118,125 кНм2 .

6

 

 

 

 

 

Опорні моменти на кінцях навантаженого прогону

M1

6

 

84,375 4,250 118,125

5,550 кНм,

12

 

5,333 4,250 1

 

 

 

 

M 2

 

6

 

118,125 4,250 84,375

12,591 кНм.

 

 

 

 

12

 

5,333 4,250 1

 

 

 

 

Опорні моменти на кінцях не навантажених прогонів

M 3

 

M 2

 

 

12,591

6,296

кНм,

k3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 0

 

M1

 

 

5,550

0.

 

k1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Епюра згинальних моментів MIII побудована на рис 12.12,г.

Виконаємо кінематичну перевірку скориставшись сумарною одиничною епюрою М , побудованою при розрахунку даної балки на постійне навантаження рис 12.5, ):

 

 

l

M

 

M

 

 

1

 

1

2

 

1

 

 

 

 

III,

0

 

IIIEI

dx 0,8EI

0

2

1 8 3 5,550

2EI

1

9

8,685

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

1

 

1 3 5,164

1

 

1 9 3,148 18,50

39,082

7,746

28,332

 

 

2EI0

 

 

 

 

 

 

EI0

 

 

 

 

 

EI0

EI0

 

EI0

EI0

 

 

46,832

46,828

0,004

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI0

 

 

 

EI0

 

 

 

EI0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відносна похибка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,004

100 % 0.008 %

1 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46,828

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечні сили

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

0 1

Q

 

5,550 0

0.694 кН,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

12,591 5,550

3,75 3,163 кН,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2 1

 

12,591

5,550

11,25 11,837 кН,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

12,591

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

2 3

Q

 

6,296

2,098 кН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

Дійсна епюра поперечних сил QIII від дії третього тимчасового навантаження наведена на рис 12.12, .

Обчислення опорних реакцій

R0 0,694 0 0,694 кН,

R2

2,098 11,837 13,935 кН,

R1 3,163 0,694 3,857 кН,

R3

0 2,098 2,098 кН.

Перевірка рівноваги балки рис 12.12,е):

Fy 15 0,694 3,857 13,935 2,098 0.

4.Розрахунок на дію зосередженого моменту M = 18 кНм в прогоні l3 рис.12.13,а)

Рис 12.13

Епюри Мб і Qб для однопрогонової балки рис 12.13,б) побудовано на рис 12.13,в г.

20

іктивні опорні реакції

A3

 

18 9

 

3 0,752 1 18,562 кНм2 ,

6

 

 

 

1 3 0,252 21,937 кНм2 .

B3

 

18 9

 

6

 

 

 

 

 

Опорні моменти на кінцях навантаженого прогону

M

2

 

6

 

18,562 2 21,937

1,869 кНм,

9

3,208 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 3

 

 

6

 

 

21,937 3,208 18,562

6,378 кНм.

 

9

 

3,208 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опорні моменти на кінцях не навантажених прогонів

M1

 

M 2

 

1,869

0,350 кНм,

 

k2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

M 0

 

 

M1

 

 

0,350

0.

 

k1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Епюра згинальних моментів MIV побудована на рис 12.13, .

Виконаємо

 

кінематичну перевірку

скориставшись

сумарною

одиничною епюрою М ,

побудованою при розрахунку даної балки на постійне навантаження

рис 12.5, ):

IV,

 

 

l

M IV

M

dx

 

 

 

 

1

 

 

 

1

8

2

1

 

1

 

 

0,759 12 1

 

 

 

 

 

EI

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0,8EI0

 

 

 

 

2EI0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

4,682 2,25 1

1

 

2,063 6,75 1

1.167

 

4,554

 

 

 

 

 

 

EI0

 

EI0

 

 

EI0

EI0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,534

 

13,925

 

15,092

 

15,088

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI0

 

 

EI0

 

 

 

 

EI0

 

 

 

 

EI0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відносна похибка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15,092 15,088

100 % 0.027 %

1 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15,088

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечні сили

Q

Q

0,350 0 0,044 кН,

0 1

1 0

8

 

 

Q

Q

1,869 0,350 0,185 кН,

1 2

2 1

12

 

 

Q

Q

6,378 1,869 2 2,501 кН.

2 3

3 2

9

 

 

Дійсна епюра поперечних сил QIV від дії четвертого тимчасового навантаження наведена на рис 12.13,е.

Обчислення опорних реакцій

21

R0 0,044 0 0,044 кН,

R2

2,501 0,185 12,316 кН,

R1 0,185 0,044 0,229 кН,

R3

0 2,501 2,501 кН.

Перевірка рівноваги балки рис 12.13, ):

Fy 0,044 0,229 2,316 2,501 0.

. обудова огинаючих епюр

Обчислення оординат огинаючих епюр виконується в табл 12.3.

Таблиця 12.3 ( а к)

ак н ення аблиц 12.3

 

 

 

 

 

 

 

22

Стовпці таблиці відповідають перерізам в

прогонах балки

На консолі розглядаються два

перерізи

на початку і на кінці

В першому l1 прогоні п’ять перерізів на початку

на кінці в

чвертях

і посередині прогону

В другому l2

та в третьому l3

прогонах

крім того

вводяться

додаткові перерізи в місцях прикладення зосереджених навантажень Так

в другому прогоні l2 в

точці

l2 де прикладено зосереджену силу розглядаються не один а два перерізи перший

розташовано нескінченно близько ліворуч

l2

а другий нескінченно близько праворуч

(0,75l2

від зазначеної точки

Також два перерізи введено в місці прикладення зосередженого

моменту в третьому l3 прогоні

По результатам обчислень табл 12.3 побудовано огинаючі епюри M і Q рис 12.14,а і 12.14,б відповідно

Рис 12.14

23

12.4. обудова ліній впливу

1.Лінії впливу опорних моментів

Для побудови ліній впливу розташовуємо силу P 1 почергово у низці перерізів кожного прогону і обчислюємо відповідні опорні моменти по кінцях навантаженого прогону за формулами (12.12) – (12. а потім у ненавантажених прогонах за допомогою співвідношень (12.16) – (12.17).

Рис 12.15

Сила P=1 на лівій консолі рис 12.15 а

M0 1 l0 x l0 1 ,

M1

M0

M0

,

 

k1

3,059

 

M2

M1

M1

,

 

k2

4,250

 

M3

M2 M0 .

 

 

k3

2

 

24

Обчислення виконуються в табл 12.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 12.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0

 

 

 

M1

 

 

M2

M3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

–2

 

 

 

0,6538

 

 

–0,1538

0,0769

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

–1

 

 

 

0,3269

 

 

–0,0769

0,0384

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сила P 1 у прогоні l1

рис 12.

б).

 

 

 

 

M0 M л в

0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

1

M

рав

l1 U

8

 

U 2,615U ,

 

 

 

 

 

 

 

 

k1

 

3,059

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M2

M1

 

M1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k2

 

 

4,250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M3

M2 M2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислення виконуються в табл 12.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 12.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

M1

 

 

M2

M3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

 

 

0,2344

 

 

 

-0,6130

 

 

0,1442

-0,0721

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

0.3750

 

 

 

-0,9807

 

 

0,2307

-0,1154

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

 

 

0,3281

 

 

 

-0,8580

 

 

0,2019

-0,1009

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сила P 1 у прогоні l2

рис 12.6,в).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

Vk2 U

 

 

 

12

V 4,250 U

 

M1 M л в

k2k2 1

5,333 4,250 1

 

 

 

 

 

2,354V 0,554U;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

M2 M рав k2k2 1 Uk2

V

 

5,333 4,250 1

U 5,333 V

 

 

 

 

 

2,954U 0,554V;

 

 

 

 

 

 

 

M0 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M3

M2 M2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

Обчислення виконуються в табл 12.6.

Таблиця 12.6

 

 

U

 

V

 

Обчислення M1

Обчислення M2

M3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2,354V

 

0,554U

M1

-2,954U

0,554V

M2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

 

0,2344

 

0,3281

 

-0,772

 

0,130

 

-0,642

-0,692

0,182

-0,510

0,255

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

0.3750

 

0,3750

 

-0,883

 

0,208

 

-0,675

-1,108

0,208

-0,900

0,450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

 

0,3281

 

0,2344

 

-0,552

 

0,182

 

-0,370

-0,969

0,130

-0,839

0,419

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сила P 1 у прогоні l3

рис 12. г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l3

 

 

12

 

 

 

 

 

 

M2 M л в k3k3 1 Vk3

U 3,208 2 1 V

2

U

 

 

 

 

 

 

3,323V 1,662U;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l3

 

 

9

 

 

 

 

 

 

M3 M рав k3k3 1 Uk3 V 3,208 2 1 U 3,208 V

 

 

 

 

 

 

5,331U 1,662V ,

 

 

 

 

 

 

 

 

M1

M2

 

M2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k2

5,333

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0 M1 M1 0. k1

Обчислення виконуються в табл 12.7.

Таблиця 12.7

 

U

V

Обчислення M

2

Обчислення M3

M1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-3,323V

1,662U

 

M2

-5,333U

1,662V

M3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

 

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

0,2344

0,3281

-1,090

0,389

 

-0,701

-1,249

0,545

-0,704

0,131

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

0.3750

0,3750

-1,246

0,623

 

-0,623

-1,999

0,623

-1,376

0,117

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

0,3281

0,2344

-0,779

0,545

 

-0,234

-1,749

0,389

-1,360

0,044

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

0

0

 

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По результатам таблиць 12.4 – 12. будуються ліні впливу опорних моментів рис 12.16).

26

Рис 12.16

Для перевірки побудованих ліній впливу визначимо за їхньою допомогою опорні моменти від якого–небудь навантаження наприклад від розподіленого по всій балці навантаження g=1,2 кН/м

рис 12. а

за формулою

12.

Для визначення площ ліній впливу скористаємось на кожному

прогоні формулою парабол

12.21).

 

M1 gAM g 1,2

1 0,654 2

8 0 4 0,613 2 0,981 4 0,858 0

 

1

 

2

 

3 4

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

9

 

3 4 0 4

0,642 2 0,675

4 0,370 0 3 4 0 4 0,131 2 0,117

4 0,044)

11,135 кНм.

 

M2 gAM2 g 1,2 12 0,154 2 384 0 4 0,144 2 0,231 4 0,202 03124 0 4 0,510 2 0,900 4 0,839 0 394 0 4 0,701 2 0,6234 0,234) 11,831 кНм.

M3 gAM g 1,2

1

0,077 2

8

0 4 0,072 2 0,115 4 0,101 0

3

2

 

3 4

 

 

 

 

 

3124 0 4 0,255 2 0,450 4 0,419 0 394 0 4 0,704 2 1,376

4 1,360) 6,238 кНм.

Одержані результати практично збігаються з розв’язком системи рівнянь трьох моментів

27

2.Лінія впливу згинального моменту в перерізі k рис.12.17 а

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 12.17

 

 

 

 

 

 

 

Лінія впливу згинального моменту Mk будується на базі формули

12.

Тут Mi 1 та Mi – лінії

впливу опорних моментів на лівій та правій опорах прогону

а M z

– лінія впливу згинального

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

моменту в

перерізі однопрогонової балки

рис 12.17 в

який характеризується координатою z

рис 12.17 б Для даного перерізу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лв. .

k M1

1

 

pk 0,75лв. .

1 0,25лв. .

2 лв. .

бk

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислення ординат лінії впливу згинального моменту Mk

виконуємо в табл 12.8 Дійсна лінія

впливу показана на рис 12. г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 12.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

ξ

 

M1

M2

 

 

Mбk

 

0,75M1

 

0,25M2

Mk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l0

0

 

0,654

-0,154

 

 

0

 

0,491

 

-0,039

0,452

 

 

1

 

0

0

 

 

0

 

0,000

 

0,000

0,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

0

 

 

0

 

0,000

 

0,000

0,000

 

 

 

0,25

 

-0,613

0,144

 

 

0

 

-0,460

 

0,036

-0,424

 

 

l1

0,50

 

-0,981

0,231

 

 

0

 

-0,736

 

0,058

-0,678

 

 

0,75

 

-0,858

0,202

 

 

0

 

-0,644

 

0,051

-0,593

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

0

 

 

0

 

0,000

 

0,000

0,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

0

 

0

0

 

 

0

 

0,000

 

0,000

0,000

 

 

 

0,25

 

-0,642

-0,510

 

 

2,25

 

-0,482

 

-0,128

1,642

 

 

 

0,50

 

-0,675

-0,900

 

 

1,50

 

-0,506

 

-0,225

0,769

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

0,75

 

-0,370

 

-0,839

 

0,75

 

-0,278

 

-0,210

 

0,262

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

0

 

0

 

0,000

 

0,000

 

0,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0,000

 

0,000

 

0,000

 

 

0,25

 

0,131

 

-0,701

 

0

 

0,098

 

-0,175

 

-0,077

 

l3

0,50

 

0,117

 

-0,623

 

0

 

0,088

 

-0,156

 

-0,068

 

0,75

 

0,044

 

-0,234

 

0

 

0,033

 

-0,059

 

-0,025

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

0

 

0

 

0,000

 

0,000

 

0,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислимо згинальний момент в перерізі від постійного навантаження

q 1,2 кН м по всій

балці рис 12.

а . Площу лінії впливу будемо обчислювати по формулі трапецій

12.20).

 

Mk qAM

1,2

1 0,452 2 8

0 0,424 0,678 0,593 0

 

 

 

 

k

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

124 0 1,642 0,769 0,262 0 94 0 0,077 0,068 0,025 0)

 

 

4,699 кН м.

 

 

 

 

 

З розрахунку на постійне навантаження

рис

г у перерізі k згинальний момент дорівнює

k 4,894 кН м

що практично збігається з одержаним результатом

 

 

3.Лінія впливу поперечної сили в перерізі k рис.12.18 а

 

 

Рис 12.18

 

 

 

Лінії впливу поперечної сили будуються на базі співвідношення 12.

де Mi 1 та Mi – лінії

впливу опорних моментів на лівій та правій опорах прогону а Qz

– лінія впливу поперечної сили

 

 

 

P

 

 

в перерізі однопрогонової балки

рис 12.18 в Для даного перерізу

 

 

лв. . k 1

2

1 pk 1 лв. .

2 1 лв. .

1 лв. .

бk .

l

 

12

12

 

 

1

 

 

 

 

 

29

Обчислення ординат лінії впливу поперечної сили Qk виконуємо в табл 12.9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 12.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

M1

M2

1 M1

 

1 M2

Qбk

Qk

 

 

 

 

 

 

12

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l0

 

0

0,654

-0,154

-0,154

 

-0,013

0

-0,067

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

0

 

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

 

0

0

0

 

l1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

-0,613

0,144

0,051

 

0,012

0

0,063

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,50

-0,981

0,231

0,082

 

0,019

0

0,111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

-0,858

0,202

0,071

 

0,017

0

0,088

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

0

 

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

 

0

0

0

 

l2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

-0,642

-0,510

0,053

 

-0,042

0,25 0,75

0,239 0,761

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,50

-0,675

-0,900

0,056

 

-0,075

0,50

0,481

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

-0,370

-0,839

0,031

 

-0,070

0,25

0,211

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

0

 

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

 

0

0

0

 

l3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

0,131

-0,701

-0,011

 

-0,058

0

-0,069

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,50

0,117

-0,623

-0,010

 

-0,052

0

-0,063

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

0,044

-0,234

-0,004

 

-0,019

0

-0,023

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

0

 

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дійсна лінія впливу показана на рис 12.1

г

 

 

 

Для перевірки завантажуємо лінію впливу постійним навантаженням g 1,2 кНм рис 12.6).

Криволінійні площі лінії впливу в прогонах l1 та l3 будемо обчислювати за формулою парабол

(12.

а в прогоні l2

– за формулою трапецій 12.20).

 

 

 

 

 

Qk

1,2 1 0,067 2

8 0 4 0,063 2 0,111

4 0,088 0

 

 

 

2

 

3 4

 

 

 

 

 

3

 

9

1

 

 

9

 

 

2

 

0 0,239 3

2 0,761 0,481 0,211 0

 

3

4

0 4 0,069

 

2 0,063 4 0,023 0

3,567 кН.

 

 

 

 

е практично збігається з результатом одержаним при розрахунку за допомогою рівнянь трьох моментів

30

4.Лінія впливу опорної реакції R1 рис.12.19 а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 12.19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лінії впливу опорної реакції Ri будуються на базі співвідношення

12.

 

де Qi 1

та Qi – лінії

впливу поперечних сил відповідно з правого та лівого боку від опори Зокрема

для опори

можна записати

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лв. . 1 лв. .

р,1 лв. . л в,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечні сили праворуч та ліворуч опори визначаються залежностями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

р,1

 

M2 M1 Qб

лв. .

р,1

лв. .

2 лв. . 1

лв. .

б

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р,1

 

 

 

 

12

 

 

р,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

л в,1

 

M1 M0 Qб

лв. .

л в,1

лв. .

1 лв. .

0 лв. .

 

б

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л в,1

 

 

 

8

 

 

 

л в,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислення ординат лінії впливу поперечної сили Qk виконуємо в табл 12.9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 12.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

M0

 

M1

 

 

M2

 

M2 M1

 

 

 

M1 M0

 

Qб

 

 

 

Qб

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

8

 

 

р,1

 

 

 

л в,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

0

-2

0,654

 

-0,154

 

-0,067

 

 

 

-0,332

 

0

 

 

 

0

 

0,399

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

0

 

0

 

 

0

 

0

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

0

 

 

0

 

0

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

0

 

0

l1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

0

-0,613

 

0,144

 

0,063

 

 

 

0,077

 

 

0

 

 

 

0,25

 

0,390

 

0,50

0

-0,981

 

0,231

 

0,101

 

 

 

0,123

 

 

0

 

 

 

0,5

 

0,724

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

0

-0,858

 

0,202

 

0,088

 

 

 

0,107

 

 

0

 

 

 

0,75

 

0,945

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

0

 

 

0

 

0

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

1

0

1

l2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

0

-0,642

-0,510

-0,011

0,080

0,75

0

0,841

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,50

0

-0,675

-0,900

-0,019

0,084

0,5

0

0,565

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

0

-0,370

-0,839

-0,039

0,046

0,25

0

0,257

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

0

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

0

0

l3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

0

0,131

-0,701

-0,069

-0,116

0

0

-0,085

 

0,50

0

0,117

-0,623

-0,062

-0,015

0

0

-0,077

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

0

0,044

-0,234

-0,023

-0,005

0

0

-0,018

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Для перевірки завантажуємо побудовану лінію впливу постійним навантаженням g 1,2 кНм

рис 12. Криволінійні площі лінії впливу на кожному прогоні будемо обчислювати за формулою параболи 12.21).

R1 1,2 12 0,389 2 384 0 4 0,390 2 0,724 4 0,945 1

 

12

1 4 0,841 2 0,565 4 0,257 0

 

3 4

 

 

9

0 4 0,085 2 0,077 4 0,028 0

13,045 кН.

3 4

Результати практично збігаються.