Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.
Следующая версия | Предыдущая версия | ||
subjects:stroymeh:расчет_плоских_ферм [2013/08/03 15:44] ¶ создано |
subjects:stroymeh:расчет_плоских_ферм [2013/10/12 18:18] (текущий) ¶ |
||
---|---|---|---|
Строка 1: | Строка 1: | ||
====== Расчет ферм====== | ====== Расчет ферм====== | ||
+ | Фермой называется строительная конструкция, образованная из прямолинейных стержней, соединенных идеальными (то есть без трения) шарнирами. | ||
- | + | ====Метод сечений.==== | |
- | Метод сечений. | + | |
Суть этого метода заключается в следующем: проводят сечение, разбивающее ферму на две части и рассматривают равновесие одной из частей под действием: активных сил, опорных реакций и усилий в разрезанных стержнях как произвольной плоской системы сил. | Суть этого метода заключается в следующем: проводят сечение, разбивающее ферму на две части и рассматривают равновесие одной из частей под действием: активных сил, опорных реакций и усилий в разрезанных стержнях как произвольной плоской системы сил. | ||
Строка 11: | Строка 11: | ||
- | Если все рассеченные стержни при этом непараллельны, то для определения усилий целесообразно составить уравнения: | + | Если все рассеченные стержни при этом не параллельны, то для определения усилий целесообразно составить уравнения: |
+ | $$ \sum M_{1}=0 $$ | ||
+ | $$ \sum M_{2}=0 $$ | ||
+ | $$ \sum M_{3}=0 $$ | ||
- | SM1 = 0; SM2 = 0; SM3 = 0, | ||
взяв в качестве моментных точки, где пересекаются линии действия реакций двух разрезанных стержней из трех, а если два стержня параллельны, то уравнения: | взяв в качестве моментных точки, где пересекаются линии действия реакций двух разрезанных стержней из трех, а если два стержня параллельны, то уравнения: | ||
- | SM1 = 0; SM2 = 0; SY = 0, | + | $$ \sum M_{1}=0 $$ |
+ | $$ \sum M_{2}=0 $$ | ||
+ | $$ \sum Y=0 $$ | ||
где ось Oy перпендикулярна этим стержням. | где ось Oy перпендикулярна этим стержням. | ||
- | Рассмотренный способ определения усилий можно применять и в том случае, если сечение пересекает более трех стержней, однако при этом каждое из усилий уже не удается найти независимо от остальных, поскольку приходится рассматривать равновесие обеих частей фермы, а иногда проводить дополнительные сечения. | + | Рассмотренный способ определения усилий можно применять и в том случае, если сечение пересекает более трех стержней, однако при этом каждое из усилий уже не удается найти независимо от остальных, поскольку приходится рассматривать равновесие обеих частей фермы, а иногда проводить дополнительные сечения. |
При решении все стержни фермы рекомендуется считать растянутыми, направляя усилия от узлов. | При решении все стержни фермы рекомендуется считать растянутыми, направляя усилия от узлов. | ||
- | Пример 2.6. Найти усилия в указанных стержнях фермы (рис. 2.7, а). | + | <box>Видео уроки 1 и 2 с примерами расчета ферм методом сечений:</box> |
+ | {{:subjects:stroymeh:20130803_181541.jpg?nolink&500 |Просмотр воозможен только в режиме обучения}} | ||
+ | {{:subjects:stroymeh:20130803_183541.jpg?nolink&500 |Просмотр воозможен только в режиме обучения}} | ||
+ | <box>Просмотр видео уроков воозможен только в режиме обучения</box> | ||
- | |||
- | Рис.2.7 | + | <box>Видео урок 3 с примером расчета фермы методом сечений:</box> |
+ | {{ :subjects:stroymeh:20130803_203132.jpg?nolink&500 |Просмотр воозможен только в режиме обучения}} | ||
- | Решение. Определяем опорные реакции: | + | <box>Просмотр видео уроков воозможен только в режиме обучения</box> |
- | MА = 0; RB = 2P; | ||
- | MB = 0; RA = P; | ||
- | Проверка: | ||
- | |||
- | Y = RA + RB 3P = 0. | ||
- | |||
- | Для определения усилий N2-3 и N2-4 проведем сечение I-I (рис. 2.7, б) и рассмотрим равновесие части фермы, взятой слева от этого сечения. Помимо опорной реакции RA к ней будут приложены неизвестные усилия в разрезанных стержнях: N2-4, N2-3 и N1-3 (рис. 2.7, в). | ||
- | Чтобы найти усилие N2-4 составим уравнение M3(лев) =0, выбрав в качестве моментной точку, где пересекаются линии действия N2-3 и N1-3: | ||
- | RA d N2-4 d = 0; N2-4 = RA = P. | + | ===== Расчет ферм методом вырезания узлов. ===== |
+ | Определяем реакции внешних связей, составляя уравнения равновесия | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Выполняем проверку | ||
- | Поскольку стержни 2-4 и 3-5 параллельны и перпендикулярны оси Оу, для нахождения N2-3 составляем уравнение: | ||
- | Y ( лев) = RA N2-3 = 0; N2-3 = RA = P. | + | Рассматривается равновесие вырезанного узла фермы под действием: активных сил, опорных реакций и усилий в разрезанных стержнях как системы сходящихся сил. |
- | Для определения усилия в стержне 3-4 проводим дополнительно сечение II-II, пересекающее этот стержень (рис. 2.7, б) и рассматриваем равновесие части фермы, расположенной слева от этого сечения (рис. 2.7, г): | ||
- | | ||
- | Y ( лев) = RA + N3-4sin45 = 0; N3-4 = RA / sin45 = P . | ||
- | |||
- | То же самое усилие можно найти, рассматривая равновесие части фермы не слева, а справа от этого сечения: | ||
- | Y ( пр) = RВ 3P + N4-3sin45 = 0; N4-3 = N3-4 = P . • | ||
- | 2.3.3. Метод вырезания узлов | + | Для такой системы сил можно составить только два уравнения равновесия: |
- | + | $$ \sum X=0 $$ | |
- | Суть этого метода заключается в следующем: рассматривается равновесие вырезанного узла фермы под действием: активных сил, опорных реакций и усилий в разрезанных стержнях как системы сходящихся сил. | + | |
- | Для такой системы сил можно составить только два уравнения равнове-сия: | + | |
- | SX = 0, SY = 0, | + | |
+ | $$ \sum Y=0 $$ | ||
поэтому решение целесообразно начинать с рассмотрения узла, где не более двух неизвестных. | поэтому решение целесообразно начинать с рассмотрения узла, где не более двух неизвестных. | ||
- | При решении, как и в предыдущем случае, рекомендуется все стержни считать растянутыми, направляя усилия от узлов. | ||
- | |||
- | Пример 2.7. Найти усилия в указанных стержнях фермы (рис. 2.7, а), предполагая опорные реакции известными. | ||
- | Решение. Рассматривая равновесие 1 узла, к которому приложены силы RA, N1-2 и N1-3 , получим (рис. 2.7, б, д): | ||
- | SY = RA + N1-2 sin45 = 0; N1-2 = P ; | ||
- | SX = N1-2 cos45 + N1-3 = 0; N1-3 = P. | ||
- | |||
- | Следующим можно рассмотреть узел 2, загруженный неизвестными усилиями N2-4 и N2-3 и уже найденным усилием N2-1 = N1-2 (рис. 2.7, е): | ||
- | SX = N2-1 cos45 + N2-4 = 0; N2-4 = P; | + | При решении, как и в предыдущем случае,рекомендуется все стержни считать растянутыми, направляя усилия от узлов. |
- | SY = N2-1 sin45 N2-3 = 0; N2-3 = P. | + | |
- | + | ||
- | Рассматривая, наконец, равновесие третьего узла, загруженного уже найденными усилиями N3-1 = N1-3 и N3-2 = N2-3, а также неизвестными N3-4 и N3-5 (рис. 2.7, е), получим: | + | |
- | SY = N3-2 + N3-4sin45 = 0; N3-4 = P . | ||
- | |||
- | Найденные значения N2-4, N2-3 и N3-4 естественно совпадают с результатами, полученным ранее в примере 2.6. Из второго уравнения находим N3-5: | ||
- | SX = N3-1 + N3-4cos45+ N3-5 = 0; N3-5 = 2P. | ||
- | |||
- | Эту процедуру можно продолжить и, последовательно рассматривая узлы 4 и 5, определить усилия N4-5, N4-6 и N5-6. | ||
- | Отметим, что уравнения равновесия для 5 узла будут содержать только одно неизвестное усилие N5-6, а в уравнения, составленные для последнего 6 узла, вообще войдут только известные величины, поэтому их можно использовать для проверки правильности решения: | ||
- | SX = N6-4 cos45 N6-5 = 0; | + | Видео уроки определения внутренних методом вырезания узлов: **Примеры расчета размещены в режиме обучения в разделе "Теоретическая механика"** |
- | SY = N6-4 sin45 + RВ = 0. | + | |
- | + | ===== Рекомендуем ===== | |
- | Таким образом, при определении усилий в стержнях фермы методом вырезания узлов три уравнения оказались «лишними». | + | |[[http://test.eduvdom.com/e/do/do.tests_prepare.php?type=learn&country_id=16®ion_id=72&city_id=366|{{media:obuchenie.png?200|Обучение: Строймех - Расчёт СО фермы}}]]| |