Ответы на вопросы 19. Опишите общий порядок определения усилий в стержнях балочных ферм способом Максвелла Кремоны
 Скачать 185.2 Kb.
|
|
Ответы на вопросы 19. Опишите общий порядок определения усилий в стержнях балочных ферм способом Максвелла – Кремоны. Вычерчивают геометрическую схему фермы строго в масштабе. Масштаб определяется размерами чертежа. При выполнении самостоятельной работы рекомендуется принимать масштаб 1:200, 1:100, при выполнении расчетно-графической работы — 1:300, 1:200. После вычерчивания фермы к узлам прикладывают внешние силы. 2. Обозначают внешние и внутренние поля: а) внешние поля ограничены внешними силами и поясами И фермы. Эти поля разомкнуты, их принято обозначать буквами а, Ь, с, d, ..., обходя ферму по часовой стрелке. Первое поле, как правило, ограничено линией действия опорной реакции и первой (крайней) силы — оно представляет собой полуплоскость, В расположенную слева от линии действия указанных сил. Если ферма и нагрузки имеют ось симметрии, то симметричные поля правой части фермы обозначаются теми же буквами, что и на левой половине, но с индексами, например а', Ь', с', d',... Поле, расположенное между опорными реакциями, не имеет себе сим-метричного (при отсутствии нагрузки по нижнему поясу фермы); б) внутренние поля ограничены только стержнями фермы. Они замкнуты, их обозначают цифрами 1, 2, 3, ..., обходя ферму? слева направо. При симметричной схеме фермы поля правой половины можно обозначать теми же цифрами, что и левой, на-1 пример 1, 2', 3',... 3. Определяют опорные реакции фермы графическим способом в следующем порядке: а) выбирают масштаб сил. Он также зависит от размеров чертежа; б) откладывают в принятом масштабе все внешние силы поочередно в том порядке, в каком они встречаются при обходе фермы по часовой стрелке. Теперь каждая сила будет обозначаться двумя полями (буквами), между которыми она расположена. Отложенные последовательно сверху вниз внешние силы образуют силовую линию, длина которой в масштабе сил равна сумме всех внешних сил, действующих на ферму; в) определяют опорные реакции фермы. Вследствие симметрии схемы фермы и нагрузки (а также при отсутствии нагрузок по нижнему поясу, как в задачах для самостоятельной работы) опорные реакции равны между собой, причем каждая из них составляет половину длины силовой линии и направлена вверх (в S сторону, противоположную действию нагрузки). Опорные реакции, как и внешние силы, обозначаются полями, между которы- ; ми они лежат. На силовую линию наносят точку, которая обозначает поле, расположенное между опорными реакциями. Она находится в середине силовой линии. Нижняя половина силовой линии является правой опорной реакцией, а верхняя — левой. 4. Строят собственно диаграмму усилий: а) обозначают стержни. При этом нужно твердо уяснить, что при графическом способе расчета каждый стержень обозначается двумя полями, между которыми он лежит. Наименование стержня зависит также от рассматриваемого узла: стержень обозначается двумя полями, которые читаются в том порядке, в каком встречаются при обходе рассматриваемого узла по часовой стрелке. Обозначение стержней может быть цифровым (1 — 2, 2 — 3 и т.д.) для элементов решетки и буквенно-цифровым (1 —а, 2 — в и т.д.) — для поясов и опорных стоек; б) мысленно вырезают узлы. Первым вырезают узел, в котором сходятся два стержня, — с него начинается расчет. Стержни этого узла расположены между тремя полями: двумя буквенными и одним цифровым. На силовой линии уже есть точки, соответствующие буквенным полям. Через эти точки проводят линии, параллельные стержням рассматриваемого узла. Пересечение этих линий обозначают цифрой, соответствующей цифре поля, примыкающего к рассматриваемому узлу. Стержень и параллельное ему усилие имеют одинаковое обозначение. Длина линии на диаграмме, измеренная в масштабе сил, и является величиной усилия в соответствующем стержне. Знак усилия определяется следующим образом. Сначала на схеме фермы читают название стержня, обходя узел по часовой стрелке, затем на диаграмме перемещаются по усилию от одной точки к другой в том порядке, как читается стержень, и, наконец, это движение переносят на стержень фермы. Если движение при этом направлено по стержню от узла, то стержень считается растянутым, а если к узлу — сжатым. На диаграмме сжатый стержень показывается жирной (или красной), а растянутый — тонкой (или синей) линией; в) вырезают узел, в котором сходятся три стержня, причем усилия в двух из них неизвестны, а в третьем оно найдено при рассмотрении первого узла. На диаграмме усилий находят две точки, соответствующие двум полям, прилегающим к рассматриваемому узлу. Через эти точки проводят линии, параллельные стержням, усилия в которых неизвестны. Точку пересечения обозначают номером поля, которое лежит между двумя стержнями, усилия в которых отыскиваются. Длины линий на диаграмме, измеренные в масштабе сил, равны величине усилий в этих стержнях. Знак определяется по правилам, описанным для первого узла; г) каждым следующим рассматриваемым узлом будет тот, в котором сходятся два стержня с неизвестными усилиями, а усилия в остальных стержнях уже определены. Порядок определения величины и знака усилия остается тем же, что для первого и второго узлов. Для симметричной фермы диаграмму усилий можно строить для одной (левой) половины, усилия в стержнях правой половины равны усилиям в симметричных стержнях левой половины; д) определение усилий заканчивается составлением таблицы с обозначением стержней и указанием величины и знака усилий. 28. Дайте определение рамы. Приведите примеры простейших балочных бесшарнирных одноконтурных рам. - Рамами называют стержневые конструкции, состоящие из вертикальных элементов (стоек) и горизонтальных (ригелей), жестко соединенных между собой в узлах. - Рамы бывают однопролетными (портальными), которые называются простыми, а также многопролетными и многоэтажными, имеющими o6щee название сложных рам. Простые рамы:  Каждая из этих схем может отличаться вариантами опирания стоек, очертанием ригеля, наличием или отсутствием шарниров и затяжек. По поперечному сечению: сплошностенчатые и сквозные (решетчатые) - Применение: в основном промышленные, сельскохозяйственные и гражданские здания. - плюсы: перекрывает большой пролет (6-120м) Жесткие узлы обеспечивают совместную работу ригеля и стоек. В этом заключается резерв ее несущей способности, выгодно отличающей раму с жесткими узлами от систем с шарнирами. Основная архитектурная особенность рамы — наличие стоек — прямых вертикальных элементов. Этим достигается оптимальное использование внутреннего объема помещения, без «мертвых» углов и сводчатых потолков, характерных для арочных покрытий. Минусы: наличие распора, наличие переломов и кривизны геометрических осей жестко связанных элементов, невозможно транспортировать полностью. Большая длинная—меньшая устойчивость, увеличение сечения или разделение на участки. |