Файл: Архитектурностроительный институт.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 27

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

М инистерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»

Архитектурно-строительный институт

(институт)

Промышленное, гражданское строительство и городское хозяйство

(кафедра)

Практическое задание №1

по учебному курсу «Строительная механика 1»

Студент


(И.О. Фамилия)



Группа






Преподаватель

Ефименко Э. Р.

(И.О. Фамилия)



Тольятти

Расчет статически определимой шарнирно-разрезной балки.
Задание на выполнение практической работы
Для заданной балки, изображенной на рис. 1 требуется:

  1. Вычертить в масштабе заданную схему балки. Проверить статическую определимость балки.

  2. Проверить геометрическую неизменяемость системы по формуле:

W=3D - 2Ш - СОП

и провести анализ структурообразования системы.

  1. Построить эпюры M,Q (поэтажно и в целом).

  2. Построить кинематическим способом линии влияния для всех опорных реакцийпри перемещении по балке груза F = 1.

  3. Построить кинематическим способом линии влияния для M и Q в сечениях I, II, III и IV.

  4. По линиям влияния определить опорные реакции балки, перерезывающую силу и изгибающий момент в сечениях I, II, III и IV.

Сравнить результаты с аналитическим расчетом.


Рис.1 – Заданная балка, для выполнения практической работы

Введение
В практическом задание, согласно выбранного по фамилии, имени и отчеству варианту (Б; Р; В):

- вычерчивается в масштабе заданная схема балки, проверяется статическая определимость балки, проверяется геометрическая неизменяемость системы по формуле W=3D - 2Ш – СОП;


- проводится анализ структурообразования системы, строятся эпюры M,Q (поэтажно и в целом) и строятся кинематическим способом линии влияния для всех опорных реакций при перемещении по балке груза F = 1, строятся кинематическим способом линии влияния для M и Q в заданных сечениях;

- определяются опорные реакции балки, перерезывающую силу и изгибающий момент в заданных сечениях и найденные значения реакций сравниваются с аналитическим расчетом.

Практическое задание 1 выполняется на основании методического указания «Расчет статически определимой балки. Многопролетная шарнирно-разрезная балка» к выполнению расчетно-графической работы № 1 по курсу «Строительная механика», разработанного Э.Р. Ефименко.


Решение.

  1. Проверяем выполнение необходимых условий геометрической неизменяемости и статической определимости балки по формуле ;



Необходимое условие выполнено.

  1. Составим «поэтажную» схему взаимодействия элементов балки для проверки достаточного условия геометрической неизменяемости системы (рис. 2). Делим балку на отдельные звенья меду шарнирами – диски (балки). Определяем основные балки (несущая - на опорах ВС) и вспомогательные (FG, HK и KE). Вспомогательные балки опираются на основную, выстраиваясь в «этажи». Каждый «этаж» геометрически неизменяемый и статически определимый, так как имеет по 2 опоры. Нагрузка с верхних «этажей» передается вниз.

«Поэтажная» схема построена верно, достаточное условие выполняется.



Рис. 2 - Поэтажная схема

  1. Расчет начинаем с балки КЕ - верхнего этажа (рис. 3).

Расчет балки KE.

  1. Определение опорных реакций.

; ;

; .

б) Определение поперечных сил в характерных точках.

;

.

в) Определение изгибающих моментов в характерных точках.

; .

Расчет балки НК.

  1. Определение опорных реакций.

;

,

;

.

б) Определение поперечных сил в характерных точках.

;

;

;

;

.

в) Определение изгибающих моментов в характерных точках.

; ; ;

.

Расчет балки FG.

  1. Определение опорных реакций.

;

.

.

.

б) Определение поперечных сил в характерных точках.

;

;

;

;

;

в) Определение изгибающих моментов в характерных точках.

;
;

;

.

  1. Рассчитываем основную балку (нижний этаж) с учетом опорных реакций опирающихся на неё балок (рис. 3).

Расчет балки GH.

  1. Определение опорных реакций.

;

.

;

.

б) Определение поперечных сил в характерных точках.

;

;

;

;

;

;

.

Определим точки, в которых поперечная сила равна нулю.

, откуда ,

, откуда .

в) Определение изгибающих моментов в характерных точках.

; ;

;

;

;

;

При м:

;

При м:

;



Рис. 3 - Балки нижележащих этажей с учетом опорных реакций опирающихся на них балок


  1. Строим итоговые эпюры М и Q (рис. 4).




Рис. 4 - Итоговые эпюры М и Q


  1. Строим линии влияния всех опорных реакций (кинематическим способом) и линии влияния для Q и М в сечениях I, II, III, IV (рис. 5а, 5б).

а) Построение линии влияния :

  • удаляем вертикальную связь опоры А, взамен прикладываем реакцию ;

  • сообщаем возможное (малое) перемещение элементу балки в направлении опорной реакции ;

  • выбираем масштаб, приняв ординату линии влияния под опорой А равной единице.

б) Построение линий влияния реакций выполняем аналогичным образом.

в) Построение линии влияния :

  • устраняем связь по нормальному к оси балки направлению, разрезав её в сечении I. Взамен удалённой связи прикладываем поперечную силу к левой и правой частям в положительном направлении;

  • сообщаем возможные перемещения элементам балки в направлении приложенных сил. Части балки перемещаются параллельно друг другу.

  • на графике перемещений полный сдвиг осей балки в заданном сечении должен быть равен единице. , , что в сумме даёт единицу.

Ординаты ломаной линии, отсчитываемые по вертикали от начального положения балки, образуют линию влияния .

г) Построение линии влияния .

  • удаляем связь, отвечающую моменту , т.е. в сечении I вводим условный шарнир и прикладываем взамен удаленной связи момент в положительном направлении;

  • сообщаем возможные перемещения оси балки. Части диска FG повернутся вокруг опор. Перемещение шарнира в сечении I: . Полученная линия образует линию влияния .

Смотрите также файлы