Методичнi вказiвки

Мета кiнематичного аналiзу розрахункової схеми будiвлi чи споруди полягає в тому, щоб перевiрити чи буде система геометрично змiнною або незмiнною та нерухомою, статично визначною або невизначною. Починаючи вивчати дану тему, необхiдно засвоїти такі поняття: диск; кiнематична в'язь; ступiнь свободи; ступiнь статичної невизначностi; геометрична змiннiсть.

При визначенні ступеня свободи для дискових систем за формулою

W = 3Д  2Ш – Co

необхiдно звернути увагу на пiдрахунок кількості простих шарнiрiв. При цьому треба засвоїти, що шарнiр, який з'єднує не два, а n дискiв дорiвнює кількості n1 простих шарнiрiв. Крiм того, необхiдно мати на увазi, що диск  це така частина системи, геометрична незмiннiсть якої ранiше вже встановлена. Сам по собі диск може бути статично невизначний (наприклад, замкнений контур).

При визначенні ступеня свободи для шарнiрно-стрижневих систем за формулою

W = 2В  С – Co

доцільно звернути увагу на пiдрахунок кiлькостi вузлiв (В) та стрижнiв (С), а також засвоїти, що кiлькiсть зайвих в'язей Л =  W.

Особливу увагу потрібно звернути на перевiрку правильностi утворення систем, засвоїти правила взаємного з'єднання дискiв i приєднання систем до нерухомої основи. При цьому важливо знати, що вiссю повороту диска вважається лiнiя, яка з'єднує центри шарнiрiв, що приєднують його до інших дискiв. При аналiзi геометричної структури системи треба засвоїти правила утворення геометрично незмiнних систем.

Останнiм етапом кiнематичного аналiзу розрахункових схем є перевiрка на миттєву змiннiсть. Необхiдно добре знати ознаки миттєвої змiнностi i вмiти знаходити їх у складних системах.

Питання для самоконтролю:

1. Яка мета кінематичного аналізу розрахункових схем будівель (споруд)?

2. Які складові кінематичного аналізу?

3. Що таке ступінь свободи системи?

4. Як визначається ступінь свободи для дискових систем?

5. Простий і кратний шарніри. Як визначається кратність шарніра?

6. Як визначається ступінь свободи для шарнірнострижневих систем?

7. Як довести, що система статично визначна або невизначна?

8. Чому необхідно виконувати аналіз геометричної структури розрахункової схеми?

9. Правила утворення незмінних систем? Випадки миттєвої змінності.

3 Статично визначні стрижневі системи

3.1 Методи визначення зусиль вiд нерухомого навантаження

Лiтература: [1] с.98-120; [2] с.27-31, 51-59, 62-64; [3] с.14-17; [4] с.33-45; [5] с.25-28

Рiзновидностi навантажень. Методи визначення зусиль у статично визначних системах. Визначення внутрiшнiх зусиль в однодискових і багатодискових системах. Принцип незалежності дії сил (принцип суперпозиції).

Методичнi вказiвки

Основнi данi про навантаження та визначення внутрiшнiх зусиль уже вiдомi з курсу опору матерiалiв. У цьому роздiлi необхідно засвоїти класифiкацiю навантажень залежно вiд часу їх дiї. Згiдно з СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия" (М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988) навантаження дiляться на постiйнi та тимчасовi (тривалi, короткочаснi й особливi).

Розпочинаючи розрахунок статично визначних систем, необхiдно повторити метод перерiзiв, правила побудови епюр внутрiшнiх зусиль, залежнiсть мiж навантаженнями і зусиллями. При розрахунку багатопрогінних, статично визначних балок рекомендується подiляти балку на окремi диски (окремi простi балки з консолями i без них), використовуючи при цьому поверхову схему  схему взаємодiї окремих простих балок. Це дасть можливiсть звести розрахунок багатопрогінних статично визначних балок до розрахунку простих балок як з консолями, так i без них.

При складаннi поверхової схеми багатопрогінної, статично визначної балки необхiдно видiлити основнi та другоряднi балки, що на них опираються. Розраховуючи окремi балки, треба враховувати рiвнiсть за величиною i протилежнiсть за напрямком сил взаємодiї (тиску й реакцiй) у шарнiрах, якi з'єднують окремi балки. З допомогою поверхової схеми зручно розраховувати також деякi типи статично визначних рам, подiляючи їх на окремi простi, статично визначнi рами.

Питання для самоконтролю:

1. Які є види навантажень та їх класифікація згідно зі СНиП 2.01.07-85?

2. Які внутрішні зусилля можуть виникати в перерізі стрижневої системи?

3. Що таке епюра внутрішнього зусилля?

4. Які є правила побудови епюр і як виконується їх перевірка?

5. Як будується поверхова схема багатодискових систем (балок, рам)?

6. Яка специфіка визначення внутрішніх зусиль в багатодискових системах (балках, рамах)?

7. У чому полягає принцип незалежності дії сил (принцип суперпозиції)?