- •Будівельна механіка. Конспект лекцій для студентів напряму “Будівництво” денної та заочної форм навчання/ я.Д.Кислюк, д.Я.Кислюк. - Луцьк: лнту, 2008.
- •Тема 1. Основні положення будівельної механіки. Кінематичний аналіз споруд
- •1.1. Розрахункові схеми та основні елементи споруд
- •1.2. Кінематичний аналіз споруд
- •Тема 2. Розрахунок балок та простих рам на нерухоме навантаження
- •2.1. Загальні положення визначення внутрішніх зусиль в балках
- •2.2. Порядок та методи розрахунку балок
- •2.3. Залежності між побудованими епюрами
- •2.4. Багатопрольотні статично визначні балки
- •2.5. Розрахунок шарнірно-консольної балки
- •2.6. Статично визначні рами
- •2.7. Особливості розрахунку складених рамних систем
- •Тема 3. Прості плоскі ферми
- •3.1. Поняття про ферму та особливості її роботи
- •3.2. Класифікація ферм
- •3.3.Визначення зусиль в стержнях ферм
- •Тема 4. Розрахунок трьохшарнірних систем
- •4.1. Види трьохшарнірних систем
- •4.2. Визначення опорних реакцій трьохшарнірної арки
- •4.3. Визначення внутрішніх зусиль
- •Тема 5. Розрахунок балок на рухоме навантаження
- •5.1. Загальні положення розрахунку конструкцій на рухоме навантаженняю
- •5.2. Лінії впливу опорних реакцій балок
- •5.3.Лінії впливу внутрішніх зусиль для балок
- •5.4. Визначення зусиль за допомогою ліній впливу
- •Тема 6. Розрахунок ферм на рухоме навантаження
- •Тема 7. Розрахунок трьохшарнірних систем на рухоме навантаження
- •При побудові лінії впливу поперечної сили qk для перерізу к арки використаємо вираз
- •Побудова ліній впливу за допомогою нульових точок.
- •Тема 8. Загальні методи визначення переміщень
- •8.1.Робота зовнішніх сил
- •8,2. Теорема про взаємність робіт
- •8.4. Формула переміщень
- •8.5. Переміщення від зміни температури
- •8.6. Техніка знаходжень переміщень
- •8.7. Переміщення статично визначених систем, визваних зміщенням опор
- •Література
- •43018 М. Луцьк, вул. Львівська, 75.
2.5. Розрахунок шарнірно-консольної балки
Для розрахунку шарнірно-консольної балки будують схему взаємодії елементів - поверхову схему балки, умовно заміняючи шарніри шарнірно-нерухомими опорами (рис. 2.5.б).
Рис.2.5
Така заміна не змінює кінематичну схему споруди, так як і шарнір і шарнірно-нерухома опора мають дві в'язі. Для побудови поверхової схеми послідовно, наприклад зліва направо, зображають окремі елементи, розташовуючи черговий елемент вище, якщо попередній елемент геометричне незмінний, і нижче, якщо попередній елемент змінний.
На поверховій схемі кожен елемент являє собою однопроліьотну балку, сприймаючу прикладене навантаження і тиск від вище лежачих елементів. Тиск рівний реакції у відповідній умовній опорі вище лежачого елемента і зворотній за напрямком.
Розпочавши з верхнього елемента і, рухаючись зверху вниз по поверховій схемі, можна послідовно розрахувати всі елементи (рис. 2.5,в), і побудувати результуючі епюри Мі Q, (рис. 2.5,г).
Відзначимо, що елемент (Ш2 - Шг) в зображенні на поверховій схемі (рис. 2.5,б) має дві шарнірно-нерухомі опори. Але по суті одна з цих опор має можливість переміщатись разом з з'єднаними
елементами по горизонталі. Крім того горизонтальні в'язі грають роль тільки при визначенні поздовжніх сил, а цей розрахунок може бути виконаний без розтину балки на елементи. Аналогічно пояснюється уявна відсутність горизонтальної в'язі в елементі Щг-Д.
2.6. Статично визначні рами
Рами відносяться до несучих систем в елементах яких під дією прикладеного навантаження виникають три види внутрішніх зусиль (М, Q, N), що спричинене наявністю жорсткого з'єднання елементів у вузлах.
В основу класифікації статично визначних рамних систем покладено характер з'єднання окремих елементів в їх конструкціях, а також способи приєднання рам до основи. З цієї точки зору розрахункові схеми рам класифікуються трьома типами:
консольні рами або ламані стержні;
балочні рами;
тришарнірні рами і такі, що приводяться до них.
Перед побудовою епюр внутрішніх зусиль в рамах необхідно знаходити опорні реакції (крім рам першого типу). Ординати епюри М відкладаються на стороні розтягнутого волокна і знаки їм не присвоюються. На епюрах Q і N знаки ординат ставити обов'язково. Побудова епюри згинальних моментів на стороні розтягнутого волокна обумовлена здатністю основних будівельних матеріалів добре опиратись стиску і погано розтягу.
Кожна розрахункова схема має певні особливості визначення опорних реакцій. Поряд з цим різні типи рам можуть об'єднуватись в одній споруді, утворюючи складну раму. Розрахунок складних рам потребує попереднього вивчення кожного типу простих рам, зокрема і правильної уяви про їх взаємодію в загальній системі.
Консольні рами характеризуються наявністю тільки одного опорного пристрою - жорсткого защемлення. Враховуючи, що для будь-якого перерізу консольної рами величини згинального моменту, поперечної і поздовжньої сил можуть бути визначеними з умов рівноваги відрізаної від заданої рами частини, яка являє собою вільну від опорного закріплення консоль, попереднє визначення опорних реакцій не обов'язкове.
Напружено - деформований стан балочних рамних систем в загальному випадку більш складний в порівнянні з балочними. В рамних системах під дією навантаження виникає і третій вид внутрішніх зусиль - поздовжні сили (N). Якщо опорні реакції визначені, то кожна з епюр для статично визначної системи може бути побудованою незалежно від іншої. Вище вказувалось на деякі моменти стосовно побудови епюри М. При побудові епюр в рамах бажано починати саме з цієї епюри. Враховуючи диференційну залежність між згинальними моментами і поперечними силами, епюра Q може бути побудована на основі епюри М. Розгляд вузлів під дією поперечних і поздовжніх сил дозволяє з рівнянь рівноваги визначити ординати епюри N на основі епюри Q.