Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Кротов С.В. Расчет трехшарнирных систем. Учеб пособ. 2020-1

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.03.2026
Размер:
3.08 Mб
Скачать

Рис. 5.76

Рис. 5.77

91

Рис. 5.78

Рис. 5.79

92

Рис. 5.80

Убедимся в равновесии арки. Получив величины реакций – Reaction Solution видим, что их суммарная величина составляет –50 кН, что уравновешивает горизонтальную внешнюю нагрузку F = 50 кН (рис. 5.81).

Рис. 5.81

93

Таким образом, наиболее удачным решением следует признать вариант с тремя шарнирами и жесткими опорами, имеющий наилучшие показатели прочности и жесткости при одинаковых условиях нагружения, физических и геометрических характеристиках.

Отметим, что операции наложения связей, моделирование нагружения с таким же успехом можно выполнять в модуле Solution.

При моделировании различных схем нагружения следует использовать одну модель, которую требуется сохранить в отдельном файле с именем *.db в необходимой директории. В названии можно использовать цифры и (или) латинскую аббревиатуру.

Операция чтения модели из файла – Resume from, далее выполняется поиск файла в обычном порядке.

В качестве самостоятельной работы рекомендуется проверить возможности арки, как рационального строительного сооружения по сравнению с балкой на следующем примере.

Модель классической арки с замком в центре описывается по закону окружности.

Равномерно-распределенная нагрузка q = 10 кН/м прикладывается по всей длине арки гидростатически, т.е. не вертикально, а «охватывая» арку

(рис. 5.82).

Рис. 5.82

При правильном моделировании изгибающие моменты должны обратиться в ноль и соответствующая эпюра должна отсутствовать.

94

В частности, при моделировании полуарок нумерацию узлов или точек следует вести снизу вверх.

После выполнения моделирования и расчета арки на лабораторных занятиях составляется отчет, в котором необходимо:

представить геометрические параметры моделируемой арки, свойства материала арки;

представить модель арки и геометрические характеристики поперечного сечения, рассчитанные программой;

представить вид напряженного и деформированного состояния

арки;

представить эпюры внутренних силовых факторов;

сравнить рассчитанные аналитически напряжения с результатами расчетов программы ANSYS;

выполнить анализ полученных результатов.

При выполнении расчетно-графической работы по предмету «Строительная механика», в которую входит задача № 3 «Расчет трехшарнирной системы», для выбора варианта задания (численные данные) следует пользоваться прил. 1, а для выбора расчетной схемы – прил. 2.

95

Библиографический список

1 Дарков, А.В. Строительная механика / А.В. Дарков, Н.Н. Шапошников. –9-е изд., испр. – М. : Лань, 2005. – 655 с.

2 Анохин, Н.Н. Строительная механика в примерах и задачах. Ч. I. Статически определимые системы : учеб. пособие / Н.Н. Анохин. – М. :

АСВ, 2007. – 334 с.

3 Каримов, И.Ш. Строительная механика. Теоретический курс с примерами типовых расчетов : учеб. пособие / И.Ш. Каримов. – Уфа : ГУП РБ «Издательство Белая река», 2008. – 280 с.

4Кривошапко, С.Н. Строительная механика: лекции, семинары, расчетно-графические работы : учеб. пособие / С.Н. Кривошапко. – М. :

Высш. шк., 2008. – 391 с.

5Строительная механика. Примеры и задачи : учеб. пособие / под ред. С.В. Елизарова. – СПб. : ПГУПС, 2009. – 461 с.

6Колкунов, Н.В. Пособие по строительной механике стержневых систем. Ч. 1: Статически определимые стержневые системы / Н.В. Колку-

нов. – М. : МГАКХиС, 2009. – 102 с.

7Кротов, С.В. Строительная механика и практикум по профессиональным дисциплинам : учебный сайт / С.В. Кротов. – 2013. – Режим до-

ступа: https://sites.google.com/site/allstillahead/prakticeskie-zanatia/

96

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Размеры и нагрузки

Номер

Схема

 

 

f

 

 

h

 

 

zK

 

 

 

 

 

 

 

арки

l ,

 

 

 

 

 

 

q ,

 

 

 

студента

 

 

 

 

для

u1

u2

u3

или

м

 

l

 

l

 

 

l

кН/м

по списку

 

 

 

 

 

рам

 

 

 

 

рамы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

A

20

 

 

0,5

 

 

0,25

0,4

0,2

10

0,25

0

0,5

2

B

22

 

 

0,5

 

 

0,25

0,5

0,4

9

0,5

0

0,5

3

C

24

 

 

0,4

 

 

0,25

0,6

0,6

8

0,7

0

0,5

4

D

26

 

 

0,4

 

 

0,25

0,7

0,8

7

0,25

0

0,5

5

E

28

 

 

0,4

 

 

0,25

0,8

1,0

6

0,5

0

0,5

6

F

30

 

 

0,3

 

 

0,75

0,4

1,2

5

0,7

0,25

0,75

7

A

32

 

 

0,3

 

 

0,75

0,5

1,4

4

0,25

0,25

0,75

8

B

34

 

 

0,3

 

 

0,75

0,6

1,6

3

0,5

0,25

0,75

9

C

36

 

 

0,3

 

 

0,75

0,7

1,8

2

0,7

0,25

0,75

10

D

38

 

 

0,3

 

 

0,75

0,8

2,0

1

0,25

0,25

0,75

11

E

40

 

 

0,5

 

 

0,25

0,4

0,2

10

0,5

0,5

1

12

F

42

 

 

0,5

 

 

0,25

0,5

0,4

9

0,7

0,5

1

13

A

44

 

 

0,4

 

 

0,25

0,6

0,6

8

0,25

0,5

1

14

B

46

 

 

0,4

 

 

0,25

0,7

0,8

7

0,5

0,5

1

15

C

48

 

 

0,4

 

 

0,25

0,8

1,0

6

0,7

0,5

1

16

D

20

 

 

0,3

 

 

0,75

0,4

1,2

5

0,25

0

0,5

17

E

22

 

 

0,3

 

 

0,75

0,5

1,4

4

0,5

0

0,5

18

F

24

 

 

0,3

 

 

0,75

0,6

1,6

3

0,7

0

0,5

19

A

26

 

 

0,3

 

 

0,75

0,7

1,8

2

0,25

0

0,5

20

B

28

 

 

0,3

 

 

0,75

0,8

2,0

1

0,5

0

0,5

21

C

30

 

 

0,5

 

 

0,25

0,4

0,2

10

0,7

0,25

0,75

22

D

32

 

 

0,5

 

 

0,25

0,5

0,4

9

0,25

0,25

0,75

23

E

34

 

 

0,4

 

 

0,25

0,6

0,6

8

0,5

0,25

0,75

24

F

36

 

 

0,4

 

 

0,25

0,7

0,8

7

0,7

0,25

0,75

25

A

38

 

 

0,4

 

 

0,25

0,8

1,0

6

0,25

0,25

0,75

26

B

40

 

 

0,3

 

 

0,75

0,4

1,2

5

0,5

0,5

1

27

C

42

 

 

0,3

 

 

0,75

0,5

1,4

4

0,7

0,5

1

28

D

44

 

 

0,3

 

 

0,75

0,6

1,6

3

0,25

0,5

1

29

E

46

 

 

0,3

 

 

0,75

0,7

1,8

2

0,5

0,5

1

30

F

48

 

 

0,3

 

 

0,75

0,8

2,0

1

0,7

0,5

1

97

 

 

Приложение 2

 

Расчетные схемы

 

 

F = ql

q

 

u1l

 

y

u2l

 

u3l

 

 

 

 

C

 

 

K

Парабола

 

 

 

f = h

 

A

 

z

 

 

 

zК

 

 

l/2

l/2

 

 

K

C

Окружность

 

 

f = h

B

 

z

 

 

 

zК

 

 

l/2

l/2

 

 

y

 

 

 

l/5

l/5

 

K

 

 

 

C

 

 

f = h

C

 

z

 

 

zК

l/2

l/2

 

98

D

E

F

 

 

 

Окончание прил. 2

 

 

F = ql

q

y

u1l

 

 

 

u2l

 

 

 

 

 

 

 

u3l

 

 

K

 

 

 

 

C

αh

 

 

f = h

 

 

z

 

 

 

 

zК

l/2

l/2

 

 

y

 

K

 

 

 

 

C

αh

 

 

f = h

 

 

z

 

 

 

 

zК

l/2

l/2

 

 

 

 

l/5

l/5

y

 

K

 

 

 

 

 

 

 

C

αh

 

 

f = h

 

 

z

 

 

 

 

zК

l/2

l/2

 

 

99

Учебное издание

Кротов Сергей Викторович

РАСЧЕТ ТРЕХШАРНИРНЫХ СИСТЕМ

Редактор Т.В. Бродская

Корректор Т.В. Бродская

Подписано в печать 20.08.20. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 5,81. Тираж 500 экз. Изд. № 22. Заказ

Редакционно-издательский центр ФГБОУ ВО РГУПС.

______________________________________________________________

Адрес университета:

344038, г. Ростов н/Д, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, д. 2.

100