bmp
.pdf
|
|
|
|
|
131 |
Лінія впливу зусилля в основній фермі N 0 |
уже побудована на рис.8.13,в. Побудуємо тепер |
||||
|
|
|
4 7' |
|
|
лінію впливу зусилля N ш |
, |
яке виникає в стержні, що входить до складу шпренгеля 4'–5'–7' |
|||
5' 7' |
|
|
|
|
|
(рис.8.13,д). |
|
|
|
|
|
Опорну реакцію у вузлі 7' обчислимо з умов рівноваги шпренгеля (рис.8.13,д): |
|||||
M4' |
0 |
V7' 3d N5 5' d 0 |
V7' 1 N5 5' . |
||
|
|
|
|
|
3 |
Визначимо зусилля N ш |
|
із умов рівноваги опорного вузла 7' шпренгеля (рис.8.13,ж): |
|||
5' 7' |
|
|
|
|
|
Fy 0 N4' 7' cos V7' 0,
N4' 7' cos1 V7' 3cos1 N5 5'.
Отже, лінію впливу зусилля N5'ш 7' (рис.13.7,і) отримаємо, помноживши графік (рис.13.7,г) на
числовий коефіцієнт |
1 |
. |
|
|
|
3cos |
|
|
|
Сума лінії впливу зусилля N 0 |
в основній фермі та лінії впливу зусилля N ш |
у шпренгелі |
||
|
|
4 7' |
5' 7' |
|
представлена на рис.8.13,к. Це й буде остаточна лінія впливу в стержні ІІІ категорії 5'–6'.
Стержні ІV категорії
До таких стержнів відносять стійки основної ферми, в яку введено двоярусні шпренгелі. Наприклад, стержень 7'–7 (рис.8.13,а).
Утворення ліній впливу зусилля в таких стержнях можна здійснити за два етапа: 1.Побудувати лінію впливу лише для основної ферми, показавши на ній дві передатні прямі (зрізки) – для руху одиничної сили по верхньому і по нижньому поясах. За межами розрізаних панелей лінія впливу має вже остаточний вигляд.
2.У межах розрізаних панелей необхідно передатні прямі, проведені для основної ферми, перетворити на зрізки для шпренгельної ферми. З цією метою одиничну силу у межах розрізаних панелей послідовно встановлюють у вузли вантажного поясу шпренгельної ферми і аналізують, на який пояс ферми передається навантаження через відповідний шпренгель. Якщо навантаження передається на верхній пояс, то вузлову точку проецирують на передатну пряму для "руху по верху", якщо на нижній – то на передатну пряму для "руху по низу". Точки, які отримано на передатних прямих, з’єднують прямими відрізками.
Отже, побудуємо лінію впливу зусилля N7 7' .
Починаємо з лінії впливу для основної ферми. Переріз V-V поділяє ферму на два диска
(рис.8.13,б). З умов рівноваги визначаємо зусилля N7 7' для двох випадків розташування одиничної сили: сила на лівому і сила на правому диску.
132
Сила P=1 на лівому диску |
Сила P=1 на правому диску |
|
|
|
|
Fy 0 N7 7 ' VB 0 |
Fy 0 N7 ' 7 VA 0 |
N7 7 ' VB . |
N7 ' 7 VA . |
|
|
Ліва і права прямі заштриховано на рис.8.13,л між вузлами 1-4 та 10-13 відповідно. Передатна пряма для руху "по низу" з’єднує ліву й праву прямі на ділянці 4-7, а для руху "по верху" – на ділянці 7'-10' (рис.8.13,б).
Далі визначаємо передатні прямі для шпренгельної ферми в межах розрізаних панелей, тобто між вузлом 4 нижнього і вузлом 10' верхнього поясу. Очевидно, розташована у вузлах 5, 6, 8 та 9 сила через відповідні шпренгелі передається на вузли верхнього поясу. Тому ці вузли проецируємо на передатну пряму для руху "по верху". Нарешті, якщо сила перебуває у вузлі 7, який розташовано на нижньому поясі основної ферми, то шпренгелі не працюють, і тому вузол 7 необхідно спроецирувати на передатну пряму для руху "по низу".
Проводимо відрізки, які з’єднують заштриховані ділянки лівої і правої прямих з отриманими точками на зрізках, і маємо остаточну лінію впливу N7 7' (рис.8.13,л).
8.8. Приклади визначення зусиль за допомогою ліній впливу
8.8.1. Шарнірно-консольна балка
Обчислити величини вертикальних реакцій на опорах А та Е, а також внутрішні зусилля в перерізах 1–1 та 2–2 балки від заданого нерухомого навантаження (рис.8.14,а).
Поверхова схема шарнірно–консольної балки представлена на рис.8.14,б.
Лінія впливу опорної реакції VA
Обчислимо вертикальну реакцію VA з умови рівноваги консольної балки АВ (рис8.14,в):
Fy 0 |
VA 1 0 |
VA 1. |
|
|
|
Таким чином, у межах балки АВ лінія впливу |
VA |
паралельна |
базовій |
лінії. Послідовно |
|
продовжуємо графік на балки сусідніх |
"поверхів" |
в |
такий спосіб, |
щоби |
в межах кожного |
"поверху" лінія впливу була прямолінійною і перетинала базову лінію, тобто мала нульову точку, на віддаленій опорі (рис.8.14,г).
|
2,0 |
|
|
|
P1=12кН |
2,0 |
|
|
|
P2=12кН |
||
а |
|
1 |
q1=2,5кН/м |
|
|
2 |
|
q2=3,2кН/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
A |
1 |
B |
C |
D |
2 |
E |
F |
G H |
K |
|||
|
||||||||||||
|
|
5,0 |
6,0 |
2,0 |
3,0 |
3,0 |
2,0 |
5,0 |
2,0 |
2,0 |
3,0 |
|
|
VA |
|
|
|
|
VE |
|
F |
G |
H |
K |
|
|
|
|
|
|
D |
E |
|
|
|
|||
|
|
|
B |
C |
|
|
|
|
|
|||
б |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
в |
|
x |
P=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V |
2,0 |
1 3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,111 |
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,167 |
|
|
0,044 |
0,027 |
||
|
|
|
|
|
0,333 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
0,500 |
|
|
0,133 |
0,080 |
|||
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,333 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
0,111 |
|
|
|
|
0,167 |
|
0,044 |
0,027 |
|
|
0,333 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
P=1 |
|
|
|
|
ж |
D |
2 |
E |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VE |
|
1,333 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
з |
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
0,533 |
0,32 |
|
|
|
1,333 |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
i |
0,667 |
2 |
0,533 |
0,32 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
0,333 |
1,333 |
|
|
|
к |
|
0,133 |
|
||
|
|
|
|
0,08 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
0,333 |
|
|
|
|
|
0,667 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.8.14 |
|
|
133
M=6,2кН/м
L
2,0
L
0,018
л.в.VA
л.в.M1
0,053
0,018
л.в.Q1
0,213
л.в.VE
л.в.M2
0,213
л.в.Q2
0,053
134
Лінії впливу внутрішніх зусиль в перерізі І–І (рис.8.14,в)
Сила P=1 ліворуч перерізу 1–1 |
Сила P=1 праворуч перерізу 1–1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1 |
M1прав1 |
0. |
M1 1 |
M1прав1 |
1 x. |
|
|
|
|
При |
x 0 |
M1 |
0 0, |
|
|
|
|
x 3 |
M1 |
3 3. |
Q1 |
Fyправ |
0. |
Q1 Fyправ 1. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
У межах балки АВ лінії впливу зусиль M1, Q1 побудовано відповідно до результатів розрахунку і подовжено на балки сусідніх "поверхів" (відповідно рис.8.14,д та рис.18.14,е).
Лінія впливу опорної реакції VE
Визначаємо опорну реакцію VE з умов рівноваги балки DEF (рис.8.14,ж):
M D |
0 VE 6 1 x 0 |
VE |
x . |
|||
|
|
|
|
|
|
6 |
x 0 |
|
VE 0 |
0 |
0; |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
x l |
|
VE l |
6 |
1. |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
У межах балки DEF лінія впливу VE побудована відповідно до результатів розрахунку і подовжена на сусідні "поверхи" (рис.8.14,з).
Лінії впливу внутрішніх зусиль в перерізі ІІ–ІІ (рис.8.14,ж)
Сила P=1 ліворуч перерізу 2–2 |
Сила P=1 праворуч перерізу 2–2 |
|
|
|
|
135
M2 |
M2прав2 |
2VE . |
M2 |
M2лів2 |
4VD . |
|
|
|
|
|
|
Q2 |
Fyправ |
VE . |
Q2 |
Fyлів |
VD . |
|
|
|
|
|
|
У межах балки DEF лінії впливу зусиль M2 , Q2 побудовано відповідно до результатів розрахунку і подовжено на балки сусідніх "поверхів" (відповідно рис.8.14,і та рис.18.14,к).
Визначення опорних реакцій і внутрішніх зусиль
За допомогою побудованих ліній впливу обчислюємо опорні реакції та внутрішні зусилля від заданого нерухомого навантаження (рис.8.14,а), використовуючи формулу (8.7). Усі проміжні ординати ліній впливу визначено з умов подібності трикутників.
VA 12 0,167 12 0,027 2,5 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
0,111 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 5 |
2 |
1 6 3, 2 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6,2 |
0,118 19,281 кН. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1 |
12 |
|
1 |
3 9 |
|
3,2 |
|
|
1 |
0,333 7 |
|
|
|
|
|
0,053 |
|
|
|
||||||||
0,5 12 0,08 2,5 |
2 |
|
|
2 |
|
6,2 |
|
2 |
|
|
30,684 кНм. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Q1 12 0,167 12 0,08 2,5 |
|
|
|
|
1 |
1 |
6 |
|
|
1 |
0,111 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 3 |
2 |
3, 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6,2 |
0,018 15,255 кН. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VE |
|
1 1,333 |
2 |
|
1 |
1,333 5 |
|
1 |
|
0,533 |
|
|
|
0,213 |
19,242 кН. |
||||||||||||
12 0,5 12 0,32 3, 2 |
2 |
|
|
2 |
|
2 |
2 6,2 |
|
2 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
M2 12 0,667 12 0,32 3,2 |
|
|
1 |
1,333 7 |
|
|
|
|
0,213 |
3,75 кН. |
|
|
|||||||||||||||
|
2 |
|
6,2 |
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Q2 |
12 0,5 12 0,08 3, 2 |
|
|
1 |
0,333 |
|
|
|
|
|
0,053 |
8,934 кН. |
|
|
|||||||||||||
|
2 |
7 |
6,2 |
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
136
8.8.2. Ферма
Визначити зусилля в позначених стержнях ферми (рис.8.15) від заданого нерухомого навантаження за допомогою ліній впливу.
Рис.8.15
137
Побудова ліній впливу
Переріз І–І (рис.8.15,а)
Сила P=1 на лівому диску |
Сила P=1 на правому диску |
Mk1 0 N1 6 VB 4 0 |
Mk1 0 N1 6 VA 12 0 |
||||||||
N1 0,667 VB . |
N1 2 VA . |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
Fy 0 N2 |
cos VB 0 |
Fy 0 |
N2 cos VA |
0 |
|||||
N |
|
1 V . |
|
N |
|
1 |
|
V |
|
|
2 |
cos B |
|
|
2 |
cos |
A |
|
|
cos 0,8320 |
N2 1, 202 VB . |
|
N2 |
1,202VA . |
|
||||
|
|
||||||||
Mk3 0 N3 6 VB 8 0 |
Mk3 0 N3 6 VA 8 0 |
||||||||
|
|
N3 1,333VB . |
|
N3 |
1,333VA . |
Переріз ІІ–ІІ (рис.8.15,а)
Сила P=1 поза вузлом |
Сила P=1 у вузлі |
Fx 0 |
N3 N8 cos 0 |
|
Fx 0 |
N3 N8 cos 0 |
|||||||||||||
|
N |
|
|
1 |
N |
|
. |
|
|
|
|
N |
|
|
1 |
N |
. |
|
|
8 |
|
cos |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
cos |
3 |
|
Fy 0 |
N4 |
N8 sin 0 |
Fy |
0 |
N4 |
N8 sin 1 0 |
|||||||||||
|
N4 N8 sin N3 |
tg . |
|
N4 |
N8 sin 1 N3 tg 1. |
||||||||||||
N4 0,75N3 . |
|
N4 |
0,75N3 1 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N4 |
0,75 0,667 1 0,5 . |
138
Рис.8.16
Переріз ІІІ–ІІІ (рис.8.16,а)
Сила P=1 на лівому диску |
Сила P=1 на правому диску |
Mk5 0 N5 3 0 N5 0 . |
Mk5 0 N5 3 1 4 x 0 |
||||
|
|
N5 x 4 x . |
|||
|
|
|
|||
|
|
|
3 |
|
|
|
При x 0 |
N5 |
0 1,333. |
|
|
|
При x 4 |
N5 |
4 0. |
|
|
|
|
||||
Mk 6 0 N6 r6 0 N6 0 . |
Mk 6 0 N6 r6 1 8 x 0 |
||||
|
|
N6 x 8 x |
|
8 x . |
|
|
|
|
r |
|
4,8 |
|
|
|
6 |
|
|
|
При x 0 |
N6 |
0 1,667. |
|
|
|
При x 4 |
N6 |
0 0,833. |
|
|
139
Mk 7 0 N7 r7 0 N7 0 . |
Mk 7 0 N7 r7 1 x 0 |
||||
|
|
N7 x x |
|
x . |
|
|
|
|
r |
|
4,8 |
|
|
|
7 |
|
|
|
При x 0 |
N7 |
0 0. |
|
|
|
При x 4 |
N7 |
0 0,833. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Навантаження ліній впливу
Визначаємо навантаження в позначених стержнях ферми від заданих нерухомих сил за допомогою побудованих ліній впливу. Для навантаження ліній впливу скористаємось формулою
(8.4).
N1 10 0,167 12 0,333 15 0,5 8 0,5 9,17 кН;
N2 10 0,3 12 0,601 15 0,3 8 0,3 8,1 кН;
N3 10 0,333 12 0,667 15 0,333 8 0,3 13,67 кН;
N4 10 0,25 12 0,5 15 0,25 8 0,25 1,75 кН;
N5 8 0 0;
N6 8 0,833 6,664 кН;
N7 8 0,833 6,664 кН.
8.8.3. Шпренгельна ферма
Визначити найбільше за абсолютною величиною зусилля в стержні 8–9 шпренгельної ферми (рис.8.17,а), яке спричиняється рухом системи сил (колони вантажівок), представленої на рис.8.17,б).
Рис.8.17
140
Побудова лінії впливу
Стержень 8–9 шпренгельної ферми (рис.8.18,а) є стержнем першої категорій, зусилля в якому дорівнює зусиллю в стержні 7–10 основної ферми (рис.8.18,б). Тому можна вважати, що лінію впливу N8 9 можна побудувати як лінію впливу зусилля N7 10 основної ферми.
Рис.8.18
Лінії впливу опорних реакцій VA і VB представлені відповідно на рис.8.18,в та 8.18,г.