 
        
        расчет статически определимой фермы
.pdfСоединив концы ординат (N5 4 )ш 0 при x4 0 и (N5 4 )ш 0,412 при
x4 d / 2 , а также концы ординат (N5 4 )ш 0,412 при x4 d / 2 и (N5 4 )ш 0 при x4 d , получим линию влияния усилия (N5 4 )ш в стержне 5 4 шпренгеля
(рис. 3.16, в).
3.4.3. Линии влияния усилий в стержнях 4-й панели на участках (12 1 ), (11 2 ), ( 2 12 ), ( 2 1 ), (1 5 ), ( 5 4 ), (1 4 )
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 12 ) являются стержнями основной фермы. | ||||||||||
| 
 | Стержни (12 1 ), (11 | 2 ), ( 2 | ||||||||||||||||||
| Линии | влияния | усилий | в | этих | 
 | стержнях | N | N ос | , | N | N ос , | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 12 1 | 12 4 | 
 | 11 2 | 11 12 | |
| 
 | 
 | 
 | ос | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ос | 
 | ос | приведены на рис. 3.13. | 
 | ||||
| N2 12 N11 12 . Линии влияния усилий | N12 4 , | N11 12 | 
 | |||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 5 ) являются стержнями шпренгеля. Линии влияния | |||||||||||||
| 
 | Стержни ( 2 | 1 ), | (1 | |||||||||||||||||
| усилий в этих стержнях | 
 | 
 | шп | 
 | 
 | 
 | 
 | шп | . | Линии влияния усилий | ||||||||||
| N | N | , | N | 5 | N | |||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 1 | 2 | 1 | 
 | 1 | 
 | 1 5 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| шп | шп | в стержнях шпренгеля приведены на рис. 3.15. | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||
| N | , | N | 5 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||
| 2 | 1 | 1 | 
 | 
 | 4 ), (5 4 ) стержни основной фермы и шпренгеля совпа- | |||||||||||||||
| 
 | На участках | |||||||||||||||||||
| 
 | (1 | |||||||||||||||||||
| дают. Линии влияния в совпадающих стержнях суммируются. | 
 | 
 | ||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Линия влияния усилия N | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 4 | 
 | 
 | соответствует левой ветви (рис. 3.13, г) ли- | ||||||||||
| До узла 11 линия влияния N | 
 | |||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | oc | основной фермы. | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| нии влияния усилия (N12 4 ) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||
| На участке между узлами 11 и 12 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | N | 
 | 
 | = (N | 
 | 
 | ) | oc | 
 | 
 | ) | ш | . | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 4 | 
 | 
 | 
 | + (N | 4 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 12 4 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | = 0,36 0 0,36 . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| При x 3d N | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||
| 1 | 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 0,36 0,72 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| При x 3,5d | N | 4 | = | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 0,721 0,9 . | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | = 0,72 + 0 = 0,72. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| При x 3d N | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 1 | 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
После узла 10 линия влияния N1 4 соответствует правой ветви (рис. 3.13, г) линии влияния усилия (N12 4 )oc основной фермы. Окончательная линия влияния усилия N1 10 примет вид, изображенный на рис. 3.17, б.
Линия влияния усилия N5 4 . До узла 11 линия влияния N5 4 соответствует
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ос | основной фермы. | 
| левой ветви (рис. 3.13, в) линии влияния усилия (N5 4 ) | 
 | ||||||||||||
| На участке между узлами 11 и 12 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ос | + | 
 | ш | . | 
 | 
 | 
| При x 3d | 
 | 
 | 
 | N5 4 | = (N5 4 ) | 
 | (N5 4 ) | 
 | 
 | 
 | |||
| = – 0,825 + 0 = – 0,825. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| N5 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| При x 3,5d N5 4 = | 0,825 1,1 | – 0,412 = – 1,374. | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| При x 4d | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | = – 1,1 + 0 = – 1,1. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| N5 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 31 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
 
а) Расчетная схема фермы
б) Линия влияния усилия N1 4
в) Линия влияния усилия N5 4
Рис. 3.17. Расчетная схема фермы и линии влияния усилий N1 4 и N5 4
После узла 12 линия влияния N5 4 соответствует правой ветви (рис. 3.11, в) линии влияния усилия (N5 4 )ос основной фермы.
Окончательная линия влияния усилия N5 4 примет вид, изображенный на рис. 3.17, в.
3.5.Определение усилий в стержнях 4-й панели по линиям влияния
исопоставление с аналитическими данными
К стержням 4-й панели (рис. 3.17, а) отнесем стержни (1 4 ), (5–4), (1 5 ), (2–1 ), (12 1 ), (11– 2 ), ( 2 –12).
Причем стержни (12 1 ), (11 2 ), ( 2 12 ) являются стержнями основной фермы. Стержни ( 2 1 ), (1 5 ) являются стержнями шпренгеля. Стержни (1 4 ), (5 4 ) являются совмещенными стержнями, когда стержни основной фермы и шпренгеля совпадают.
32
Значение усилий в стержнях ранее были найдены аналитически из решений уравнений равновесия и эти значения приведены в таблице 2.1. Здесь же в таблице 3.1 в первой колонке показано, какие стержни являются стержнями основной фермы, какие являются стержнями шпренгеля, какие стержни являются совмещенными.
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Усилия в стержнях 4-й панели фермы | 
 | 
 | 
 | Табл. 3.1 | |||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | Стержни | 
 | 
 | Обозначения усилий в стержнях и их значения | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | Усилия в стержнях | Усилия в шпренгель- | Суммарные усилия в | |||||||||
| 
 | 
 | 4-й панели | ||||||||||||
| 
 | 
 | основной фермы | ных стержнях | стержнях | ||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| (12 | 
 | 
 | N oc | 0,721P | 
 | – | 
 | N | 
 | 0,721P | ||||
| 
 | 
 | 1 ) – основн. | 12 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 12 1 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| (11 | 
 | 
 | N oc | 
 | 6P | 
 | – | 
 | N oc | 
 | 6P | |||
| 
 | 
 | 2 ) – основн. | 11 12 | 
 | 
 | 
 | 11 2 | 
 | ||||||
| ( 2 12 ) – основн. | N11oc 12 6P | 
 | – | 
 | N2 12 6Р | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | – | N ш | P | N | 2 1 | P | ||||
| ( 2 -1 ) – шпренг. | 
 | 
 | 2 1 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 5 ) – шпренг. | 
 | – | N ш | 0,566P | N | 0,566P | ||||||
| (1 | 
 | 
 | 
 | 5 1 | 
 | 
 | 1 5 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | N oc | 0,721P | N ш | 0,721P | N | 
 | 1, 442P | ||||
| (1 -4) – совмещ. | 12 4 | 
 | 
 | 1 4 | 
 | 
 | 1 4 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| (5-4) – совмещ. | N5ос4 = 6,61P | N5ш4 0, 412P | N5 4 = 7,02P | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
Для определения усилий в стержнях 4-й панели по линиям влияния представим расчетную схему фермы и линии влияния усилий N1 4 и N5 4 в стерж-
нях 4-й панели (рис. 3.18).
Для определения усилий в стержнях по линиям влияния используем формулу
| 
 | 
 | Ni Pi yi , | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| где Pi значение силы, приложенной в i-м узле фермы; | yi ордината линии | |||||
| влияния Ni в точке, где приложена сила Pi . | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Используя формулу и ординаты линии влияния | N | и N | 5 4 | (рис. 3.18), вы- | ||
| числим усилия: | 
 | 
 | 1 4 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| N | 4 | = –Р(0,06 + 0,12 + 0,18 + 0,24 + 0,3 + 0,36) + | 
 | |||
| 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
+ Р(0,9 + 0,72 + 0,54 + 0,36 + 0,18) = = P 1,26 + P 2,7 = 1,44Р; N5 4 = –Р(0,1375 + 0,275 + 0,4125 + 0,55 + 0,6875 + 0,825 + 1,374 + + 1,1 +0,825 + 0,55 + 0,275) = – 7,01Р.
33
 
Рис. 3.18.
| Итак, имеем N | 4 | = 1,44P ; N | 5 4 | 7,01P . Сравнивая эти значения с ре- | 
| 1 | 
 | 
 | 
зультатами аналитического расчета, приведенными в таблице 3.1, заметим, что они идентичны.
РЕКОМЕНДУЕМЫЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Дарков, А. В. Строительная механика / А. В. Дарков, Н. Н. Шапошников. −
М. : Высш. шк., 1986. − 607 с.
2.Дарков, А. В. Строительная механика / А. В. Дарков, Н. Н. Шапошников. −
СПб. : Лань, 2004. − 656 с.
2.Снитко, Н. К. Строительная механика / Н. К. Снитко. − М. : Высш. шк., 1989. − 187 с.
3.Клейн Г. К. Руководство к практическим занятиям по курсу строительной механики / Г. К. Клейн, В. Г. Рекач, Г. И. Розенблат. − М.: Высш. шк., 1978. − 318 с.
4.Барышенков, Л. А. Расчет статически определимых ферм : методические указания / Л. А. Барышенков. − Ульяновск : УлГТУ, 1996. − 28 с.
5.Манжосов, В. К. Расчетно-проектировочные и контрольные задания по
строительной механике (для студентов ЗВФ) : методические указания / В. К. Манжосов. − Ульяновск : УлГТУ, 2006. − 28 с.
34
 
| 
 | СХЕМЫ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ | |
| 1 | 
 | 2 | 
| 3 | 
 | 4 | 
| 
 | 
 | |
| 5 | 
 | 6 | 
| 
 | 
 | |
| 7 | 
 | 8 | 
| 9 | 
 | 10 | 
| 11 | 
 | 12 | 
| 13 | 
 | 14 | 
| 
 | 
 | |
| 15 | 
 | 16 | 
| 
 | 35 | 
 | 
 
| 17 | 18 | 
| 19 | 20 | 
| 21 | 22 | 
| 23 | 24 | 
| 25 | 26 | 
| 27 | 28 | 
| 29 | 30 | 
| 31 | 32 | 
36
