Проверяемое задание 1 (10). Лекция Определение усилий в статически определимых балках

Название	Лекция Определение усилий в статически определимых балках
Дата	25.03.2022
Размер	182.43 Kb.
Формат файла
Имя файла	Проверяемое задание 1 (10).docx
Тип	Лекция #415354

Проверяемое задание №1

Тема: Статически определимые балки

Лекция «Определение усилий в статически определимых балках»

Лекция «Построение линий влияния в статически определимых балках»

Лекция « Определение усилий по линиям влияния в балках»

Задание №1

Выполнить расчет статически определимой балки (многопролетной шарнирно-разрезной балки) на подвижную и неподвижную нагрузки в соответствии с вариантом. Сделать выводы.

Исходные данные к заданию №1:

Сечение III выбирается в произвольном шарнире, врезанным в балку (на усмотрение студента).

Сечение IV выбирается в произвольной опоре, кроме крайних (на усмотрение студента).

Исходные значения принимаются по таблице:

№

варианта

ℓ₀

ℓ₁

ℓ₂

ℓ₃

ℓ₄

ℓ

h₁

h₂

h₃

k₁

k₂

F₁

F₂

М^*

ед.из

кН

кН/м

кНм

2,5

10,5

3,5

-3,0

* если момент имеет знак минус, значит, на схеме балки он показывается с противоположным направлением

Схема балки

Рекомендации по выполнению Задания №1.

Задание выполнить в соответствии со следующим порядком:

Вычертить в масштабе заданную схему балки, приложить заданную внешнюю нагрузку.
Проверить геометрическую неизменяемость системы. Проверить статическую определимость балки, провести анализ структурообразования системы (необходимое и достаточное условия). Сделать вывод.
Построить эпюры M,Q (поэтажно и в целом).
Построить кинематическим способом линии влияния для всех опорных реакций при перемещении по балке груза F = 1.
Построить кинематическим способом линии влияния для внутренних усилий M и Q в заданных сечениях при перемещении по балке груза F = 1.
По линиям влияния определить опорные реакции балки, поперечную силу и изгибающий момент в заданных сечениях.
Сравнить результаты определения усилий и опорных реакций по линиям влияния с аналитическим расчетом. Сделать вывод.

Требования к оформлению работы:

1. Работа оформляется в программе Microsoft Word в соответствии с нормативными документами.

2. Формулы набираются в редакторе формул.

3. Чертежи выполняются в графическом редакторе (любом) и вставляются в работу.

4. Запрещается вставлять в работу отсканированные (сфотографированные) материалы.

Проверяемое задание №2

Тема Статически определимые фермы.

Лекция Определение усилий в статически определимых фермах

Лекция Построения линий влияния в статически определимых фермах. Определение усилий по линиям влияния.

Задание №2. Выполнить расчет статически определимой фермы на подвижную и неподвижную нагрузки в соответствии с вариантом. Сделать выводы.

Исходные данные к заданию № 2:

Схема нагружения снеговой нагрузкой:

F₁= F₇=qd/2; F₂= F₃= F₄= F₅ = F₆=qd

Схема нагружения ветровой нагрузкой

F₁= F₆=qd/2; F₂= F₃= F₄= F₅ =qd

№ варианта	ℓ(м)	h(м)	q(кгс/м)*	№ Сечения**	Тип нагрузки
9	39	0,15ℓ	270	3	ветер

* Единицы измерения перевести в кН/м и кН ( ускорение свободного падения можно принять равным 10)

** сечения номеруются слева направо, начиная с первого; в случае если на ферме указано четыре сечения ,то сечение 3 и 4 совпадают

*Единицы измерения перевести в кН/м и кН
Рекомендации по выполнению Задания №2.

Задание выполнить в соответствии со следующим порядком:

Вычертить в масштабе заданную схему фермы. Загрузить ферму в узлах от заданной нагрузки.
Проверить статическую определимость фермы. Проверить геометрическую неизменяемость системы, провести анализ структурообразования системы (необходимое и достаточное условия). Сделать вывод.
Определить аналитически усилия во всех стержнях фермы (рационально). Составить таблицу значений аналитического расчета.
Определить графически усилия во всех стержнях фермы (Диаграмма Максвелла-Кремоны). Составить таблицу графического расчета.
Построить линии влияния опорных реакций и внутренних усилий в элементах указанного сечения.
По линиям влияния определить опорные реакции и усилия в стержнях указанного сечения.
Сравнить результаты с аналитическим и графическим расчетами. Сделать вывод.

Проверяемое задание №3

Тема Статически определимые арки.

Лекция Определение усилий в статически определимых арках.

Лекция Построение линий влияния в статически определимых арках. Определение усилий по линиям влияния.

Лекция Графический способ расчета статически определимых арок.

Задание № 3

Выполнить расчет статически определимой арки на подвижную и неподвижную нагрузки в соответствии с вариантом. Сделать выводы.

И
сходные данные к заданию №3:

Схема арки:

1) очертание оси по параболе

2) очертание оси по окружности

где

№ варианта	l	f/l	a/l	c/l	t/l	d/l	b/l	β	F₁	F₂	q
	м	-	-	-	-	-	-	-	кН	кН	кН/м
	18	0,4	0,45	0,1	0,55	0,25	0,1	0,1	6,4	7,4	2,0

Рекомендации по выполнению Задания №3.

Задание выполнить в соответствии со следующим порядком:

Вычертить арку в масштабе. Для этого по заданной форме очертания арки просчитать не менее 20 точек (не включая характерные точки).
Загрузить арку постоянной внешней нагрузкой.
Определить опорные реакции арки аналитически.
Определить опорные реакции арки графически. Построить силовой многоугольник.
Построить эпюру балочной поперечной силы Q⁰.
Построить эпюру балочного изгибающего момента M⁰.
Определить внутренние усилия в арке аналитически. Вычисления провести в табличной форме.
По полученным результатам вычислений внутренних усилий (таблица) построить эпюры внутренних усилий M, Q, N.
Определить внутренние усилия в заданном сечении арки графически. Построить многоугольник давления.
Построить в арке линии влияния опорных реакций статическим способом.
Построить в арке линии влияния внутренних усилий аналитическим способом.
Построить в арке линии влияния внутренних усилий способом нулевых точек.
Определить опорные реакции и внутренние усилия в арке по линиям влияния.
Сравнить результаты аналитического, графического расчета и результатов вычислений по линиям влияния. Сделать вывод.

Требования к оформлению работы:

Работа оформляется в программе Microsoft Word в соответствии с нормативными документами.
Формулы набираются в редакторе формул.
Чертежи выполняются в графическом редакторе (любом) и вставляются в работу.
Запрещается вставлять в работу отсканированные (сфотографированные) материалы.

Проверяемое задание №7

Тема Статически неопределимые системы. Метод сил.

Лекция Статически неопределимые рамы. Метод сил.

Лекция Упрощение расчетов сложных статически неопределимых рам.

Задание № 7

Выполнить расчет статически неопределимой рамы методом сил на неподвижную нагрузку в соответствии с вариантом. Сделать выводы.

Исходные данные к Заданию №7:

№ варианта	L (м)	H (м)	Р (кН)	q (кН/м)	I₁ / I₂
	6	4	7	3	2/3

Рекомендации по выполнению Задания №7

Задание выполнить в соответствии со следующим порядком:

Определить степень статической неопределимости заданной рамы.
Выбрать основную систему метода сил и назначить лишние неизвестные усилия. Для упрощения расчетов, при выборе основной системы, использовать симметрию системы и группировку неизвестных по необходимости. Показать эквивалентную систему.
Составить систему канонических уравнений для определения неизвестных усилий от заданной внешней нагрузки (до упрощения системы и после).
В основной системе построить единичные эпюры изгибающих моментов от действия сил и грузовую эпюру М _p от действия заданной внешней нагрузки.
Вычислить коэффициенты и свободные члены канонических уравнений по формулам Мора.
Проверить полученные коэффициенты, выполнив универсальную проверку.
Проверить полученные свободные члены, выполнив постолбцовую проверку.
Решить систему канонических уравнений и найти значения неизвестных сил Х _i. Провести проверку найденного решения, подставив найденные значения в канонические уравнения.
Построить окончательную эпюру изгибающих моментов по формуле:

Проверить правильность построения окончательной эпюры:

а) Сделать статическую проверку.

б) Выполнить деформационную проверку.

Если полученная величина Δ_iок отлична от нуля, то относительная погрешность вычислений не должна превышать 3%.

Построить окончательную эпюру поперечных сил, используя окончательную эпюру изгибающих моментов и условия равновесия каждого вырезанного из системы стержня.
Построить окончательную эпюру продольных сил, используя окончательную эпюру поперечных сил и условие равновесия вырезанных узлов рамы.
Проверить статическое равновесие рамы в целом под действием заданной внешней нагрузки и опорных реакций. Сделать вывод.

Проверяемое задание №8

Тема Статически неопределимые системы. Метод перемещений.

Лекция. Статически неопределимые рамы. Метод перемещений.

Лекция Метод перемещений. Упрощение расчетов сложных статически неопределимых рам.

Задание № 8 Выполнить расчет статически неопределимой рамы методом перемещений в соответствии с вариантом. Сделать выводы.

Исходные данные к Заданию №8:

№ вариан	L (м)	H (м)	Р (кН)	q (кН/м)	I₁ / I₂
	6	4	7	3	2/3

Рекомендации по выполнению Задания №8

Задание выполнить в соответствии со следующим порядком:

Определить степень кинематической неопределимости заданной рамы.
Выбрать основную систему метода перемещений. Для упрощения расчета использовать симметрию системы, и по необходимости группировку неизвестных. Показать эквивалентную систему с дополнительно наложенными связями.
Составить систему канонических уравнений (до упрощения системы и после) для определения неизвестных перемещений от заданной внешней нагрузки.
В основной системе построить единичные эпюры изгибающих моментов М _i от действия перемещений Z_i=1 и грузовую эпюру М _F от действия заданной внешней нагрузки.
Вычислить коэффициенты и свободные члены канонических уравнений статическим способом.
Проверить полученные коэффициенты, построив суммарную единичную эпюру изгибающих моментов и вычислив сумму всех единичных перемещений. Выполнить универсальную проверку.
Решить систему канонических уравнений и найти значения неизвестных перемещений Z_i. Провести проверку найденного решения, подставив найденные значения в канонические уравнения.
Построить окончательную эпюру изгибающих моментов.
Проверить правильность построения окончательной эпюры – сделать статическую проверку вырезанных узлов.
Построить окончательную эпюру поперечных сил, используя окончательную эпюру изгибающих моментов и условия равновесия каждого вырезанного из каркаса стержня.
Построить окончательную эпюру продольных сил, используя окончательную эпюру поперечных сил и условие равновесия вырезанных узлов рамы.
Проверить статическое равновесие рамы в целом под действием заданной внешней нагрузки и опорных реакций.

Проверяемое задание №5

Тема Статически неопределимые системы. Метод сил.

Лекция 6.3. Статически неопределимые балки. Метод моментных фокусов.

Задание № 5

Выполнить расчет статически неопределимой балки постоянного сечения с помощью коэффициентов фокусных отношений в соответствии с вариантом. Сделать выводы.

Исходные данные к Заданию № 5:
С

хема

№ варианта	ℓ₁	ℓ₂	ℓ₃	ℓ₄	ℓ₅	q _п	F _п	q _в	Вид загружения постоянной нагрузкой	Номер пролета загруженного постоянной нагрузкой
Ед. изм	м	м	м	м	м	кН/м	кН	кН/м
9	7	5	6	4	4	2,2	7,6	3,1	F	3

Рекомендации по выполнению Задания №5

Задание выполнить в соответствии со следующим порядком:

Вычислить левые и правые коэффициенты фокусных отношений.
Загрузить балку постоянной нагрузкой.

Для полученного загружения балки вычислить:

фиктивные реакции нагруженного пролета;
опорные моменты нагруженного пролета;
опорные моменты ненагруженных пролетов;
момент в середине нагруженного пролета.

По полученным значения построить эпюру М^пост.

По построенной эпюре изгибающих моментов построить эпюру поперечных сил Q^пост.

Загрузить балку временной равномерно распределенной нагрузкой последовательно во все пролеты балки.

Для каждого загружения балки вычислить:

фиктивные реакции нагруженного пролета;
опорные моменты нагруженного пролета;
опорные моменты ненагруженных пролетов;
момент в середине нагруженного пролета.

По полученным значения построить эпюры М_i^вр.

По построенным эпюрам изгибающих моментов построить эпюры поперечных сил _Qi^вр.

Построить объемлющую эпюру изгибающих моментов М^об .
Построить объемлющую эпюру поперечных сил Q^об .
Сделать выводы.