Область применения способа.

Достоинство способа рассечения заключается в том, что он позволяет определить усилие в отдельном стержне фермы. Нужда в этом может возникнуть в следующих случаях:

1) когда аналитическим путем проверяются результаты графического расчета фермы;

2) при построении линий влияния усилий в стержнях фермы;

3) при комбинированном расчете фермы одновременно несколькими способами.

Пример.

Рассмотрим определение усилий в стержнях фермы с параллельными поясами. Причем, будем сравнивать расчет этой фермы с расчетом простой балки.

Расстояние между двумя соседними узлами называют панелью d.

Определим усилия O₃, U₃, Д₃,

Решение.

1)Для определения усилий O₃, U₃, Д₃ рассечем ферму через эти три стержня сечением I-I. Мысленно отбросим правую часть фермы (там больше нагрузок) и будем рассматривать условия равновесия левой части фермы.

2) Для определения усилия O₃ используем уравнение моментов. Моментную точку выберем там, где пересекаются усилия Д₃ и U₃. Составим уравнение моментов всех сил, расположенных левее сечения I-I относительно моментной точки O₃.

М^с_.О3-балочный момент относительно О₃

Таким образом имеем:

М_тр.О3 + О₃h = 0; Отсюда О₃ = -

Для определения U₃ также составим уравнения моментов, для чего выберем точку Риттера U₃

отсюда U₃ =

Выводы:

1) Чтобы найти усилие в стержне верхнего или нижнего пояса фермы с параллельными поясами, нужно соответственно, балочный момент поделить на высоту фермы h.

2) При нагрузках, действующих сверху вниз, независимо от направления раскосов, нижний пояс всегда растянут, а верхний сжат.

3) Так как балочный момент возрастает от опор к середине фермы, то стержни поясов будут испытывать тем большее усилие, чем дальше они от опор.

Для определения усилия Д₃ в раскосе фермы нужно для левой части фермы составить уравнение т.к. для Д₃ моментная точка будет располагаться в бесконечности.

Из имеем

- балочная поперечная сила в сечении I-I

-

Отсюда

Для определения усилия в стойке V₃ проведем сечение II-II, снова через три стержня, в которое попадет и V₃. Отбросим правую часть, а для левой части составим уравнение , так как моментная точка для V₃ располагается в бесконечности.

У = 0;

- балочная поперечная сила в сечении II-II балки

Отсюда V₃ = - .

Выводы:

1) Усилия в раскосах ферм с параллельными поясами равны балочной поперечной силе поделенной на sin угла между раскосом и поясом фермы.

2) Усилия в стойках этих ферм равны балочной поперечной силе, причем сечение в балке нужно проводить между теми же силами (узловыми нагрузками), между которыми проведено рассечение фермы.

3) Так как балочная поперечная сила у опор балки больше чем в середине пролета, то раскосы и стойки у фермы с параллельными поясами испытывают большие усилия возле ее опор, уменьшаясь к середине пролета.

Как правило, при расчете ферм методом моментной точки или проекций, сечение необходимо проводить через три стержня. Однако существуют фермы, которые позволяют делать рассечение более чем через три стержня и получать уравнение с одним неизвестным.

Условие в этом случае таково: сколько бы стержней мы не рассекали, все стержни, кроме одного исследуемого, должны иметь одну общую точку пересечения, которая и принимается за моментную точку.