- •Данель в.В.
- •Содержание 2
- •1. Плоская система сходящихся сил.
- •1.1. Сила-вектор
- •1.2. Сложение двух сил, сходящихся в одной точке.
- •1.3 Сложение нескольких сил, сходящихся в одной точке.
- •1.4 Равновесие системы сходящихся сил.
- •2. Плоская система произвольно расположенных сил.
- •2.1. Момент силы относительно точки.
- •2.2. Момент пары сил.
- •2.3. Главный вектор. Главный момент.
- •2.4. Влияние изменения центра приведения.
- •2.5. Равновесие твёрдого тела под действием плоской системы сил.
- •2.6. Типы опор.
- •2.7. Определение опорных реакций для простейших балок.
- •3. Анализ расчётных схем.
- •3.1. Переход от реальных сооружений к расчётным схемам.
- •3.2. Узлы стержневых систем.
- •3.2.1. Жёсткие узлы (рис.3.4).
- •3.2.2. Шарнирные узлы (рис3.5).
- •3.2.3. Упругие узлы (рис.3.6).
- •3.3. Чем опасна мгновенная изменяемость.
- •3.4. Принципы образования мгновенно и геометрически неизменяемых систем.
- •3.5. Степени свободы. Статическая определимость.
- •4. Виды стержневых систем.
- •4.1. Балки.
- •4.2. Рамы.
- •4.3. Фермы.
- •4.3.1 Элементы ферм.
- •4.3.2. Работа ферм.
- •5. Аналитические методы определения усилий в плоских статически определимых фермах. Рекомендации по конструированию.
- •5.1 Метод вырезания узлов
- •5.2. Метод моментных точек.
- •5.3. Метод проекций.
- •5.4. Рекомендации по конструированию ферм.
- •Подбор сечений растянутых элементов.
- •Подбор сечений сжатых элементов
- •Задание № 1.
- •Задание № 2
- •Темы рефератов по дисциплине «основы проектирования»
5.2. Метод моментных точек.
Определим усилие в стержне 4-7 фермы на рис.5.1.
Проведём сечение Ι-Ι (рис.6.10), мысленно отбросим её левую часть. Действие отброшенной левой части на оставшуюся правую заменим усилиями по направлениям перерезанных стержней. Составим моментное уравнение равновесия относительно т.5:
Рис.5.10.
Стержень 4-7 сжат. Т.е. получаем тот же результат, что и в п.6.1.
5.3. Метод проекций.
Определим усилие в стержне 3-4. Уравнение равновесия правой части фермы (рис.5.10) в проекции на ось :
Стержень 3-4 растянут.
Существуют и другие методы определения усилий в стержнях ферм: метод замены связей, кинематический и др.
5.4. Рекомендации по конструированию ферм.
Для того, чтобы без расчёта представить себе качественную картинку напряжённого состояния ферм, определить знаки усилий многих стержней, давать оценку соотношений величин усилий, фермы целесообразно сравнивать с системами, более простыми по образованию: балками, рамами и т.п., несущими такую же нагрузку. С увеличением высоты фермы усилия N в её поясах уменьшается, поэтому уменьшаются их сечения и расход материала:
Здесь - изгибающий момент в поперечном сечении балки при вертикальной нагрузке.
Для наиболее удобного соединения стержней в узлах углы между их осями не должны слишком сильно отличаться от . Поэтому простое увеличение высоты фермы без увеличения длины панели её поясов нежелательно, т.к.раскосы займут положение, близкое к вертикальному.
Это требование приводит к конструктивным схемам полураскосных ферм (рис.4.10) или схемам шпренгельных ферм (рис.4.14, 4.15).
Шпренгельную ферму образуют введением дополнительных фермочек - шпренгелей к ферме, являющейся основной. Шпренгели предназначены для восприятия внеузловой нагрузки, перераспределения внутренних усилий в элементах поясов.
В ферме на рис.4.14а (основная ферма) простые стержни верхнего пояса 2-3, 3-4, 4-5, и 5-6 заменены треугольными фермочками (шпренгелями) с дополнительными стойками (рис. 4.14б), передающими нагрузку с проезжей части на узлы верхнего пояса. Как видно (рис. 4.14в), некоторые элементы шпренгелей конструктивно совмещены с элементами основной решётки.
Расчёт шпренгельных ферм можно производить, сочетая метод вырезания узлов с методом сечений.
Усилия в элементах шпренгельной фермы равно сумме двух усилий:
а) возникающих в элементах фермочки – шпренгеля от нагрузки, приложенной в дополнительных узлах (на рис. 4.14 это узлы 21, 22, 23, 24)-эта нагрузка называется местной,
б) возникающих в элементах основной фермы от нагрузки, приложенной в основных узлах фермы (на рис. 4.14 это узлы 8, 9, 10, 11, 12).
Ещё одна иллюстрация сказанному дана на рис. 4.15. Обратите внимания на разницу в величинах нагрузок в узлах нижних поясов.
6. ПОНЯТИЕ О ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЯХ
7. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЁТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
8. КОЭФФИЦИЕНТЫ ОТВЕТСТВЕННОСТИ И УСЛОВИЙ РАБОТЫ
Различают три класса ответственности сооружений.
-
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ГИБКОСТИ СТЕРЖНЕЙ.
-
РАСЧЁТНЫЕ ДЛИНЫ СТЕРЖНЕЙ
-
ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ФЕРМ