Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

bmp

.pdf
Скачиваний:
40
Добавлен:
05.02.2016
Размер:
36.09 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

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.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]