9529

20

связь, однако для более привычного отображения для нее можно ввести угол поворо-

та 90 (рис.3.4):

Рис.3.4

Схема балки после назначения связей опор

6. Назначение жесткостей

Для назначения жесткостей в вертикальном меню выбирается команда «редак-

тирование», после чего выполняется двойной щелчок по стержню. В открывшемся окне в поле «EI» вводится соответствующий коэффициент. Аналогично назначается жесткость для всех стержней.

7. Назначение нагрузок

Для задания сосредоточенной силы и распределенной нагрузки выбираются со-

ответствующие команды на вертикальной панели, а в открывающихся окнах вводятся соответствующие значения. Для моделирования сосредоточенного момента необхо-

димо задать пару сил. Для этого вводятся узлы, ограничивающие консоли в точке приложения момента. Для удобства, расстояние между узлами принимается равным

1м. Тогда координаты узлов будут равны (рис 3.5). Узлы соединяются с основным уз-

лом рамы стержнями, а по краям прикладывается пара сил, сонаправленная с момен-

том и численно равная ему (рис.3.5):

21

Рис.3.5

Схема рамы после задания нагрузки

8. Чтение результатов

Для удобства чтения результатов рекомендуется выбрать а горизонтальной па-

нели команду «Включить/Выключить нагрузки». Реакции отобразим одновременно с эпюрами. Для этого на горизонтальной панели выбирается команда R (реакции), а за-

тем поочередно М (моменты), Q (поперечные силы) и N (продольные силы). Резуль-

таты расчета показаны на рис.3.6.

В случае наложения результатов рекомендуется воспользоваться приближени-

ем (команда «увеличить» на горизонтальной панели).

22

в)

Рис.3.6

Эпюры моментов (а), поперечных (б) и продольных сил (в) в раме

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.Определить реакции, построить эпюры моментов, поперечных и продольных сил в раме (рис.3.7) с помощью ПВК «ПОЛЮС», где: № схемы – № компьютера в компьютерном классе, значение сосредоточенной силы [кН] – № студента в списке группы. Жесткости стоек – EJ, ригелей – 2EJ.

23

2.Выполнить расчет той же балки любым из методов строительной механики.

Сравнить результаты.

Рис.3.7

1.4. Задача 4

мощью ПВК «Полюс»

Для статически определимой фермы (рис.4.1,а) требуется с помощью ПВК «Полюс»:

1.Определить опорные реакции;

2.Определить усилия во всех стержнях.

24

а)

Рис.4.1

а) изучаемая ферма, б) шарнирно-неподвижная опора в) шарнирно-подвижная опора

Расчет рекомендуется выполнять в следующем порядке:

1. Назначение типа связи для новых стержней

Поскольку ферма является шарнирно-стержневой системой, более удобным вновь вводимым стержнем будет стержень с шарнирами по краям. Для назначения в панели управления выбирается меню «Настройки», затем «параметры…». В появив-

шемся окне в разделе «параметры для новых стержней» необходимо выбрать тип свя-

зи «шарнир».

25

2. Ввод опорных узлов

При расчете ферм опоры удобно моделировать в виде опорных стержней. Тогда под шарнирно-неподвижной опорой на любом расстоянии необходимо ввести 2 опор-

ных узла, один из которых должен иметь такую же координату х (рис.4.1,б). Для мо-

делирования шарнирно-подвижной опоры вводится один узел строго под узлом фер-

мы (рис.4.1, в) На вертикальной панели команд выбирается команда «опорный узел».

После двойного щелчка в любую область экрана открывается окно «Свойства узла».

Вводятся координаты всех опорных узлов. В случае, если узел оказался за границами экрана, необходимо выбрать команду «показать всю конструкцию» на горизонталь-

ной панели команд.

3. Ввод узлов фермы

На панели команд выбирается команда «свободный узел». После двойного щелчка в любую область экрана открывается окно «Свойства узла». Поочередно вво-

дятся координаты узлов фермы. Экран при этом примет вид (рис.4.2):

Рис.4.2

Опорные и свободные узлы фермы

4. Добавление стержней

На вертикальной панели команд выбирается команда «стержень». Для добавле-

ния стержня поочередно выбираются его начальный и конечный узлы. Если узлы ле-

жат на одной прямой, недостаточно соединить их одним стержнем, стержней должно быть столько, сколько промежутком между узлами. Помимо стержней фермы необ-

ходимо ввести опорные стержни. Помимо этого важно, что алгоритм, реализованный в ПВК «Полюс» не позволяет рассчитать систему на действие узловой нагрузки, пока не будет добавлен узел в середину любого стержня. Потому после ввода стержней не-

обходимо добавить свободный узел (см. .п.3). После ввода стержней схема на экране примет вид (рис.4.3):

26

Рис.4.3

Схема фермы после ввода стержней

5. Назначение нагрузок

Для задания сосредоточенной силы выбирается соответствующая команда на вертикальной панели, а в открывающихся окне вводится соответствующее значение.

После ввода всех сосредоточенных сил схема на экране принимает вид (рис.4.4):

Рис.4.4

Схема фермы после задания нагрузки

6. Чтение результатов

Для удобства чтения результатов рекомендуется выбрать на горизонтальной па-

нели команду «Включить/Выключить нагрузки». Усилия в стержнях выведем на эк-

ран в виде эпюр. Реакции отобразим одновременно с эпюрами. Для этого на горизон-

тальной панели выбирается команда R (реакции) и N (продольные силы). Результаты расчета показаны на рис.4.5.

В случае наложения результатов рекомендуется воспользоваться приближени-

ем (команда «увеличить» на горизонтальной панели).

27

Рис.4.5

Эпюра продольных сил и реакции опор в ферме

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.Определить реакции и усилия в стержнях фермы (рис.4.6) с помощью ПВК «ПОЛЮС», где: № схемы – № компьютера в компьютерном классе, значение неуказанной сосредоточенной силы задается преподавателем.

2.Определить усилия в стержнях 1,2 (задаются преподавателем) любым из методов строительной механики. Сравнить результаты.

28

Рис.4.6

29

1.5. Задача 5

Определение усилий в стержнях трехшарнирной фермы

с помощью ПВК «Полюс»

Для трехшарнирной фермы (рис.5.1) требуется с помощью ПВК «Полюс»:

1.Определить опорные реакции;

2.Определить усилия во всех стержнях.

Рис.5.1

Изучаемая ферма

Расчет рекомендуется выполнять в следующем порядке:

1. Назначение типа связи для новых стержней

Поскольку ферма является шарнирно-стержневой системой, более удобным вновь вводимым стержнем будет стержень с шарнирами по краям. Для назначения в панели управления выбирается меню «Настройки», затем «параметры…». В появив-

шемся окне в разделе «параметры для новых стержней» необходимо выбрать тип свя-

зи «шарнир».

2. Ввод опорных узлов

На вертикальной панели команд выбирается команда «опорный узел». После двойного щелчка в любую область экрана открывается окно «Свойства узла». Вво-