Расчет статически определимой составной системы на постоянную и подвижную нагрузки

Цель работы:

1. Изучение аналитических методов расчета статически определимых стержневых систем на действие неподвижных и подвижных нагрузок.

2. Изучение методов построения линий влияния, а также определения расчетных значений силовых факторов по линиям влияния при действии заданной подвижной нагрузки.

3. Приобретение навыков определения внутренних усилий M, Q, N и построении их эпюр и линий влияния (ЛВ).

4. Приобретение навыков использования линий влияния в расчетах сооружений на действие неподвижных и подвижных нагрузок.

5. Приобретение практических навыков в построении линий влияния дискретным методом с использованием ПЭВМ на примере расчета фермы или всей составной системы.

Объем работы: решение двух задач.

Задача 1. Расчет статически определимой составной системы

на постоянную нагрузку

Содержание задачи: построение эпюр изгибающих моментов поперечных и продольных усилий в элементах составной балочно-ферменной системы.

Порядок выполнения:

1. Провести кинематический анализ заданной схемы и построить поэтажную схему под рисунком заданной системы. Показать на схеме неизвестные реакции в междисковых и опорных связях. Пронумеровать диски.

2. Из уравнений равновесия отдельных дисков в порядке разборки этажной схемы определить величины и знаки реакций в междисковых и опорных связях в соответствии с направлениями, показанными на схеме.

3. Для каждой балки, используя метод сечений, записать уравнения для определения внутренних усилий M, Q.

4. Определить внутренние усилия в характерных точках каждой балки и построить их в виде эпюр M, Q под рисунком исходной и этажной схем.

5. Для выделенной из составной системы фермы определить усилия в стержнях методами вырезания узлов и сквозных сечений. Результаты расчета представить в табличной форме или в виде значений на стержнях расчетной схемы фермы.

6. Проверить правильность расчета всей системы.

Задача 2. Расчет статически определимой составной системы

на подвижную нагрузку

Содержание задачи: построение линий влияния (ЛВ) опорных реакций и внутренних усилий в заданном сечении К балки и в четырех стержнях фермы, определение по ним расчетных значений реакций и усилий от действия заданной нагрузки, а также невыгоднейшего положения заданной подвижной нагрузки.

Порядок выполнения:

1. Статическим методом построить линии влияния всех опорных реакций и внутренних усилий M и Q в заданном сечении К рассмотренной в 1-ой задаче составной системы. Показать на расчетной схеме положительные направления изучаемых усилий, принятые в задаче 1, расположить линии влияния под рисунком расчетной схемы. Проверить построенные линии влияния кинематическим способом. Если линии влияния построены кинематическим способом, записать для каждой линии влияния уравнения, по которым она может быть построена статическим методом.

2. Статическим методом построить линии влияния усилий в раскосе, стойке и двух стержнях разных поясов фермы составной системы. Проверить построенные линии влияния кинематическим способом. Если линии влияния построены кинематическим способом, записать для каждой линии влияния уравнения, по которым она может быть построена статическим методом.

3. По построенным линиям влияния определить усилия от неподвижной нагрузки, заданной в задаче 1, и сравнить их с полученными ранее результатами.

Необходимость выполнения следующих пунктов определяется препо-давателем с целью более углубленного изучения темы.

4. Выявить невыгоднейшее положение заданной подвижной нагрузки и вычислить расчетные значения 4 усилий: одной опорной реакции на первом этаже, М_к, Q_к и одного усилия нижнего пояса фермы.

5. Подготовить информацию для расчета фермы или всей составной системы на ПЭВМ дискретным методом.

6. Используя компьютерную программу FERMА.exe или RAMA_SOS, дискретным методом построить матрицу влияния усилий в стержнях фермы или всей составной системы. Сравнить линии влияния, построенные ранее, с линиями влияния, полученными по матрице влияния.