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

bmp

.pdf
Скачиваний:
39
Добавлен:
05.02.2016
Размер:
36.09 Mб
Скачать

212

Балкові епюри Мб і Qб побудовано на рис.12.12,б,в. Фіктивні опорні реакції:

A2ф 15 122 0,75 0,25 1 0,25 84,375 кНм2 , 6

B2ф 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,з):

 

 

 

l

M

 

M

 

 

1

 

1

 

2

 

 

1

 

 

 

 

III,

 

 

IIIEI dx 0,8EI

0

2 1 8

3

5,550

2EI

1

9

8,685

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

2 3

Q

 

6,296 12,591

2,098 кН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

213

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

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)

а

0

1

0,8 I

2I0

0

 

l1=8

l2=12

д

0,087 0,175 0,262 0,35

0,205 0,759

е

0,185

0,044

0,044

ж

1

0

 

R0=0,044кН

R 1=0,229кН

 

2

 

M=18кНм

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I0

 

 

 

2,25

6,75

 

 

 

 

 

 

l3=9 (l3=9)

 

 

б

2

 

 

M=18кНм

3

 

 

 

13,5 9

в 4,5

Aф 4,5 Bф

3 3

г

 

2

 

2

 

 

10,504

 

 

 

 

4,877

 

 

 

2,063

1,314

1,869

4,123

5,251

 

 

 

 

 

 

 

7,496

6,378

 

2,501

 

2,501

 

0,185

 

 

 

 

M=18кНм

 

2

 

3

 

 

 

R2=2,316кН

 

R 3=2,501кН

Рис.12.13

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

Фіктивні опорні реакції:

A3ф 186 9 3 0,752 1 18,562 кНм2 ,

B3ф 186 9 1 3 0,252 21,937 кНм2 .

214

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,д.

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

 

l

M

M

 

 

 

 

 

1

 

 

1

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

IV,

 

IV

dx

 

 

 

 

 

 

 

8

 

1

 

 

 

0,759

12 1

 

EI

 

0,8EI0

2

3

2EI0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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:

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,ж):

215

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

5.Побудова огинаючих епюр

Обчислення оординат огинаючих епюр виконується в табл.12.3.

Таблиця 12.3 (початок)

Закінчення таблиці 12.3

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

216

точці 0,75l2, де прикладено зосереджену силу розглядаються не один, а два перерізи: перший розташовано нескінченно близько ліворуч (0,75l2 0), а другий нескінченно близько праворуч (0,75l2+0) 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).

 

 

50,934

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36,185

 

 

а

 

 

 

 

 

27,050

 

 

 

15,907

 

9,567

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,4

 

6,606

11,130

 

 

 

 

8,694

 

 

 

 

5,043

7,851

 

 

 

 

 

 

 

 

6,562

 

 

 

9,250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,325

 

21,388

24,374

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32,360

 

34,704

 

 

б

 

 

30,744

47,932

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17,094

 

 

 

 

 

 

 

 

6,694

 

15,144

 

12,582

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,182

 

 

 

7,141

 

5,443

 

 

 

1,348

 

 

1,843

5,202

 

1,782

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,4

 

 

5,958

 

4,920

0,198

5,598

6,067

5,891

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,558

 

 

 

16,467

21,395

 

 

24,995

 

26,867

 

Рис.12.14

217

12.4. Побудова 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) – (12.14), 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

 

Обчислення виконуються в табл. 12.4.

218

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 12.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ

 

 

 

 

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.12.6,б).

 

 

 

 

M0 M лів

0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

1

M

прав

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ

 

 

 

 

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).

 

 

 

 

M1 M лів k

l2

 

Vk2 U

 

12

V 4,250 U

 

k

1

5,333 4,250 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,354V 0,554U;

 

 

 

 

 

 

M2 Mправ k

l2

1 Uk2

 

 

 

12

 

U 5,333 V

 

k

 

V 5,333 4,250 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,954U 0,554V;

 

 

 

 

 

 

M0 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M3

M2

M2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислення виконуються в табл. 12.6.

219

Таблиця 12.6

ξ

 

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.12.6,г).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

l3

 

 

12

 

U

 

 

 

 

M2 M лів

k 1 Vk3 U 3,208 2 1 V

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,323V 1,662U;

 

 

 

 

 

 

 

 

M3 Mправ k

l3

 

 

9

 

 

 

 

 

 

k 1 Uk3 V 3,208 2 1 U 3,208 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,331U 1,662V ,

 

 

 

 

 

 

 

 

M1

M2

 

 

M2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k2

 

5,333

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0 M1 M1 0. k1

Обчислення виконуються в табл. 12.7.

Таблиця 12.7

ξ

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 – 12.7 будуються ліні впливу опорних моментів (рис.12.16).

220

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.12.5,а). за формулою (12.19). Для визначення площей ліній впливу скористаємось на кожному

прогоні формулою парабол (12.21).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M1 gAM1g

1

0,654 2

 

8

 

0

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

1,2

 

3 4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

0,154 2

 

 

8

 

0 4 0,144

2 0,231 4 0,202 0

1,2

2

3 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

3 4 0 4

0,510

2 0,900 4 0,839

0

3 4

0 4 0,701 2 0,623

4 0,234) 11,831 кНм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M3 gAM3g

1

0,077 2

 

 

8

 

0

4

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

1,2

 

3

4

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

3 4 0 4

0,255

2 0,450

4 0,419

0

3 4

0 4 0,704 2 1,376

4 1,360) 6,238 кНм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

221

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

 

 

 

 

 

 

Рис.12.17

 

 

 

 

 

 

 

Лінія впливу згинального моменту Mk

будується на базі формули (12.6). 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. .Mk M1

l1 z z Mpk 0,75лв. .M1

0,25лв. .M2 лв. .Mбk

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислення ординат лінії впливу згинального моменту Mk

виконуємо в табл.12.8. Дійсна лінія

впливу показана на рис.12.8,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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]