Шарнирно – консольные балки

Перекрытие нескольких пролетов осуществляют тремя способами:

1. Отдельными одноропролетными балками

2. Одной неразрезной балкой

3. Шарнирно – консольной балкой

Достоинства шарнирно – консольных балок:

1. Наиболее часто встречающихся в практике загружениях пролетные моменты в шарнирно – консольных балках значительно меньше, чем в разрезных. Отсюда – большая экономичность этих балок.

2. Ш.К.Б. не реагируют на изменения температуры и осадку опор.

Недостатки:

1) Необходимость устройства шарниров.

2) Меньшая жесткость в сравнении с неразрезными балками.

Ш.К.Б. состоят из основных балок, передаточных и подвесных.

Основной – называется балка, обе опоры которой находятся на земле.

Передаточной – называется балка, одна опора которой опирается на землю, а другая на консоль смежной балки.

Подвесной – называется балка, обе опоры которой опираются на консоли смежных балок.

Нагрузка, действующая на основную балку, не передается на передаточную и подвесную. Нагрузка же, действующая на передаточную и подвесную балки передается на основную.

Расположение шарниров подбирается так, чтобы эпюра моментов в Ш.К.Б. полностью совпадала с эпюрой моментов соответствующей неразрезанной балки.

Правила установки шарниров:

1) В любом пролете, кроме любого одного (как правило, левого крайнего) можно поставить по одному шарниру.

2) Шарниры ставятся в тех местах, где изгибающие моменты равны нулю.

3) Если в пролете поставлены два шарнира, то следующий пролет должен быть без шарниров.

4) Три шарнира в пролете ставить нельзя (мгновенно изменяемая система).

Впервые теория расчета Ш.К.Б. была разработана в России инженером Гавриилом Семиколеновым в 1871 году.

Расчет Ш.К.Б. начинают с определения степени статической неопределимости по формуле , где - степень статической неопределимости, - число уравнений статики (отсутствует ), - число шарниров.

Далее определяются опорные реакции по двум вариантам:

1. Для балок без жесткой заделки

,

,

это основные уравнения.

в шарнире для сил с одной стороны равна нулю – дополнительные уравнения (по числу шарниров).

- проверочное уравнение.

2. Для балок с жесткой заделкой

,

,

эти основные уравнения.

в шарнире для сил с одной стороны равна нулю – дополнительные уравнения (по числу шарниров).

- проверочное уравнение.

Расчет шарнирно – консольных балок

Задача 13. Построить эпюры и Ш.К.Б. (Рис. 42) , .

Решение.

1. - балка статически определима.

2. ; .

; ; .

; ; .

П роверка:

Рис. 42

3. Эпюра :

; ,

; ,

; ,

; ,

; ,

; .

4. Эпюра :

,

,

,

,

.

Статически определимые плоские рамы

Рамой называется стержневая система, у которой все или некоторые узловые соединения являются жесткими.

Жесткие узлы препятствуют поворотам стержней, сходящихся в узле, поэтому стержни, образующие раму кроме растяжения и сжатия подвергаются еще и изгибу.

Плоскими называют рамы, у которых оси всех стержней и нагрузки лежат в одной плоскости и в этой же плоскости происходит деформация.

Рама состоит из вертикальных или близких к ним стержней – стоек, и горизонтальных или близких к ним стержней – ригелей. Ригели могут быть прямолинейного, ломаного или криволинейного очертания.

Рамы, у которых все внутренние усилия могут быть определены при помощи одних уравнений статики, статически определимы.