Hoe om lyne van invloed te trek? Strukturele meganika is gebaseer op die kinematiese metode van Lagrange. Die belangrikste essensie daarvan lê in die feit dat in 'n stelsel wat in 'n toestand van volledige ewewig is, die resultaat van alle kragte op onbeduidende verplasings nul is.
Metode-spesifisiteit
Om die invloedslyne van die reaksie, buigmoment, dwarskrag vir 'n gegewe balkgedeelte te bou, word 'n sekere algoritme van aksies gebruik. Verwyder eers die skakel. Daarbenewens word die invloedslyne van die interne krag verwyder, en die nodige krag word ingevoer. As gevolg van sulke manipulasies sal die gegewe sisteem 'n meganisme met een mate van vryheid wees. In die rigting waar die interne krag oorweeg word, word 'n klein verplasing ingebring. Die rigting daarvan moet soortgelyk wees aan die interne poging, net in hierdie geval sal positiewe werk gedoen word.
Voorbeelde van konstruksies
Op grond van die beginsel van verplasings word die ewewigsvergelyking geskryf, wanneer dit opgelos word, word die invloedslyne bereken, en die vereiste inspanning word bepaal.
Kom ons kyk na 'n voorbeeld van sulke berekeninge. Ons bou lyne van invloed van die dwarskrag in een of ander afdeling A. Toom die taak te hanteer, is dit nodig om die verplasings van hierdie balk vanaf 'n enkele verplasing in die rigting van die verwyderde krag te plot.
Formule vir die bepaling van poging
Konstruksie van invloedslyne word uitgevoer met behulp van 'n spesiale formule. Dit verbind die verlangde krag, die grootte van die gekonsentreerde krag wat op die balk inwerk, met die area van die figuur wat gevorm word deur die invloedslyn en die as van die diagram onder las. En ook met die aanwyser van die buigmoment en die raaklyn van die hoek van die invloedslyn van kragte en die neutrale as.
As die rigting van die verspreidingslas en die gekonsentreerde krag saamval met die rigting van die bewegende eenheidskrag, het hulle 'n positiewe waarde.
Buigmoment sal positief wees wanneer sy rigting kloksgewys is. Die raaklyn sal positief wees wanneer die rotasiehoek kleiner as 'n regte hoek is. By die uitvoering van berekeninge word die waarde van die ordinate en die area van die invloedslyn met hul tekens gebruik. Struktuurmeganika is gebaseer op die statistiese metode om diagramme te konstrueer.
Definisies
Kom ons gee die basiese definisies wat nodig is om tekeninge en berekeninge van hoë geh alte uit te voer. Die invloedslyn is die lyn wat die interne krag en die verplasing van 'n eenheid bewegende krag verbind.
Die ordinate demonstreer die verandering in die geanaliseerde interne krag wat by 'n sekere punt op die balk voorkom wanneer langs die lengte van 'n eenheidskrag beweeg. Hulle wys die verandering op verskillende punte in die internekrag onder die toestand van die gebruik van 'n eksterne vaste las. Die statistiese weergawe van die konstruksie is gebaseer op die skryf van die ewewigsvergelykings.
Twee konstruksie-opsies
Konstruksie van invloedlyne in balke en buigmoment is in twee gevalle moontlik. Die krag kan regs of links van die gedeelte wat gebruik word geleë wees. Wanneer die kragte aan die linkerkant van die seksie geleë is, tydens die berekeninge, word die kragte wat na regs sal inwerk, gekies. Met haar regteraksie tel hulle volgens die linkermagte.
Multi-span balke
By brûe, byvoorbeeld, word hulpbalke gebruik om die eksterne las oor te dra na die draende deel van die hele geboustruktuur. Die hoofbalk word die een genoem wat die ondersteunende basis is. Dwarsbalke word geag teen 'n regte hoek met die hoofbalk geleë te wees.
Hulpbalke (enkelspan) word opgeroep, waarop 'n eksterne las toegepas word. Hierdie opsie om die las na die hoofbalk oor te dra, word as nodale beskou. Die paneel word beskou as die area wat tussen die twee naaste nodusse geleë is. En hulle word voorgestel as punte van die hoofas, waarby die dwarsbalke pas.
Kenmerke
Wat is die lyn van invloed? Die definisie van hierdie term in 'n balk word geassosieer met 'n grafiek wat die verandering in die geanaliseerde faktor toon wanneer 'n eenheidskrag langs die balk beweeg. Dit kan 'n dwarskrag, 'n buigmoment, 'n steunreaksie wees. Enige ordinaat van die invloedslyne demonstreer die groottegeanaliseerde faktor op die tydstip wanneer die krag bo dit geleë is. Hoe om lyne van invloed van 'n balk te teken? Die statistiese metode is gebaseer op die samestelling van statistiese vergelykings. Byvoorbeeld, vir 'n eenvoudige balk, geleë op twee skarnierstutte, is 'n krag wat langs die balk beweeg kenmerkend. As jy 'n sekere afstand kies waarteen dit funksioneer, kan jy lyne van invloed van die reaksie bou, 'n vergelyking van momente opstel, 'n tweepuntgrafiek bou.
Volgende word 'n skuifkrag-aksiekromme gekonstrueer, hiervoor word die ordinate van die invloedslyne in die snit gebruik.
Cinematic way
Miskien kan 'n lyn van invloed gebou word op grond van die bewegings. Voorbeelde van sulke grafieke kan gevind word in gevalle waar 'n balk sonder ondersteuning gewys word sodat die meganisme in 'n positiewe rigting kan beweeg.
Om 'n invloedlyn van 'n sekere buigmoment te bou, is dit nodig om 'n skarnier in die bestaande gedeelte te sny. In hierdie geval sal die resulterende meganisme met 'n eenheidshoek in die positiewe rigting roteer.
Die bou van 'n invloedslyn met 'n dwarskrag is moontlik wanneer dit in die gedeelte van die skuifbalk ingevoeg word en die balk met een eenheid in die positiewe rigting uitbrei.
Jy kan die rolprentmetode gebruik om buigmoment- en skuifkraglyne in 'n vrykragbalk te teken. Met inagneming van die onbeweeglikheid van die linkerkant in so 'n balk, word slegs die beweging vir die regterkant in die positiewe rigting oorweeg. Danksy die invloedslyne kan die formule enige poging bereken.
Berekeningein rolprentmodus
Wanneer bereken word deur die kinematiese metode, word 'n formule gebruik wat die aantal steunstawe, die aantal spanwydtes, skarniere, vryheidsgrade van die taak in verband bring. As, wanneer die gegewe waardes vervang word, die aantal vryheidsgrade gelyk is aan nul, kan die probleem statisties bepaal word. As hierdie aanwyser 'n negatiewe waarde het, is die taak statisties onmoontlik, met 'n positiewe mate van vryheid word 'n meetkundige konstruksie uitgevoer.
Om dit geriefliker te maak om berekeninge uit te voer, om 'n visuele voorstelling van die kenmerke van die werking van skywe in 'n multi-span balk te hê, word 'n vloerdiagram gebou.
Om dit te doen, word al die oorspronklike skarniere in die balk vervang met skarnierstutte.
Verskeie balke
Verskeie tipes multi-span balke word aanvaar. Die spesifisiteit van die eerste tipe is dat in alle strekke, met die uitsondering van die eerste, skarnier-beweegbare stutte gebruik word. As stutte in plaas van skarniere gebruik word, sal enkelspanbalke gevorm word, waarin elkeen op die aangrensende konsole sal rus.
Die tweede tipe word gekenmerk deur die afwisseling van spanne, wat twee gelede beweegbare stutte het, met spanne sonder stutte. In hierdie geval is die vloerplan op die konsole van die sentrale balke gebaseer op die insetbalke.
Daar is boonop balke wat die twee vorige tipes kombineer. Om die statistiese definieerbaarheid van die insetbalke te verseker, word die horisontale verbinding tussen die stut oorgedra na die regte aangrensende balk. Onderste vloer in vloer-vir-vloerdie skema sal deur die hoofbalk voorgestel word, en die sekondêre balke word vir die boonste vloer gebruik.
Plotte van interne kragfaktore
Met die hulp van 'n stap-vir-stap skema kan jy plot vir 'n enkele balk begin vanaf die boonste verdieping en eindig met die onderste konstruksies. Nadat die konstruksie van interne kragfaktore vir die boonste verdieping voltooi is, is dit nodig om al die gevind waardes van die ondersteuningsreaksie te verander na kragte in die teenoorgestelde rigting, en pas dit dan in die vloerdiagram op die onderste vloer toe. Wanneer diagramme daarop geplot word, word 'n gegewe lading kragte gebruik.
Na voltooiing van die plot van krag interne faktore, word 'n statistiese kontrole van die volledige multi-span balk uitgevoer. Wanneer nagegaan word, moet aan die voorwaarde voldoen word, waarvolgens die som van alle reaksies van steune en gegewe kragte gelyk is aan nul. Dit is ook belangrik om die voldoening aan die differensiële afhanklikheid vir individuele seksies van die gebruikte balk te ontleed.
In 'n grafiek wat die wet van verandering in die reaksie van 'n ondersteuning of 'n krag interne faktor in 'n spesifieke (gegewe) gedeelte van 'n gebou uitdruk, word die funksies van die ligging van 'n bewegende individuele las die lyn genoem van invloed. Pas die vergelyking van statistiek toe om hulle te bou.
Grafiese konstruksies word gebruik om die krag interne faktore te bepaal vir die berekening van die reaksies van stutte langs sekere invloedslyne.
Berekeningwaarde
In 'n breë sin word boumeganika beskou as 'n wetenskap wat metodes van berekening en beginsels van verifikasie ontwikkelstrukture en strukture vir stabiliteit, sterkte en rigiditeit. Danksy hoë kwaliteit en tydige sterkteberekeninge is dit moontlik om die veiligheid van die opgerigte strukture, hul volle weerstand teen interne en eksterne kragte te waarborg.
Om die gewenste resultaat te bereik, word 'n kombinasie van ekonomie en duursaamheid gebruik.
Stabiliteitsberekeninge maak dit moontlik om kritieke aanwysers van eksterne invloede te identifiseer wat die behoud van 'n gegewe vorm van balans en posisie in 'n misvormde toestand waarborg.
Styfheidsberekeninge is om 'n verskeidenheid vervormingsopsies (set, defleksie, vibrasie) te identifiseer, as gevolg waarvan die volle werking van strukture uitgesluit word, is daar 'n bedreiging vir die sterkte van strukture.
Om noodgevalle te vermy, is dit belangrik om sulke berekeninge uit te voer, die voldoening van die verkrygde aanwysers met die maksimum toelaatbare waardes te ontleed.
Tans gebruik struktuurmeganika 'n groot verskeidenheid betroubare berekeningsmetodes wat in detail deur bou- en ingenieurspraktyke getoets is.
Gegewe die konstante modernisering en ontwikkeling van die konstruksiebedryf, insluitend sy teoretiese basis, kan ons praat oor die gebruik van nuwe betroubare en hoëgeh alte-metodes vir die bou van tekeninge.
In 'n eng sin word boumeganika geassosieer met teoretiese berekeninge van stawe, balke wat 'n struktuur vorm. Fundamentele fisika, wiskunde en eksperimentele studies dien as die basis vir strukturele meganika.
Ontwerpskemas wat in strukturele meganika vir klip, gewapende beton, hout, metaalstrukture gebruik word, laat jou toe om misverstande tydens die konstruksie van geboue en strukture te vermy. Slegs met die korrekte voorlopige konstruksie van tekeninge kan ons praat oor die veiligheid en betroubaarheid van die strukture wat geskep word. Die bou van invloedslyne in balke is 'n taamlik ernstige en verantwoordelike onderneming, want mense se lewens hang af van die akkuraatheid van aksies.
