Материал: 1753

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Составим уравнения равновесия для рамы:

х 2,4575EJ t 2,4575EJ t 0;

2 2

у 15,8362EJ t 15,8362EJ t 0;

2 2

mA

13,3787EJ t

 

2,4575EJ t

 

15,8362EJ t

0.

 

2

2

 

 

 

 

Статическая проверка выполнена и подтвердила правильность построенных эпюр.

Деформационная проверка.

Результат перемножения эпюр Мt на единичную эпюру в основной системе (при воздействии температуры) равняется it, где itтемпературное перемещение в направлении Xi в основной системе.

 

 

Эп.М t Эп.

М

1

 

 

 

 

Эп.М t Эп.

 

 

 

 

 

 

 

1t

 

 

М

2

2t .

 

 

 

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверим эти условия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

EJ t

 

2

 

1

 

14,6074EJ t

 

12,5 t ;

EJ

 

 

 

 

2EJ

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1t

12,5EJ t ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13,3787EJ t

15,8362EJ t

 

3,5094EJ t ;

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2EJ

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

2t 3,5EJ t .

Выполненная деформационная проверка подтверждает правильность построенных эпюр.

6.7. Расчёт статически неопределимой рамы на осадку опор

Опорные закрепления любой строительной конструкции могут перемещаться. Чаще всего это может проявляться при осадке фундаментов. От этих перемещений статически неопределимая система деформируется и в её элементах возникают внутренние усилия. Поэтому необходимо производить расчёт таких систем c учётом перемещений их опорных связей.

Канонические уравнения для статически неопределимых систем, рассчитываемых методом сил, аналогично расчёту на температурное воздействие имеют вид

X1 11 ...

Xi 1i ...

Xn 1n 1 0;

 

 

 

 

 

 

.................................................................

 

 

 

Xi ii

Xn in i 0;

(6.24)

X1 i1

................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

Xi in

Xn nn n 0.

 

X1 n1

 

Коэффициенты при неизвестных в (6.24) определяются так же, как и при обычном расчёте, а свободные члены i , представляющие собой перемещения от осадки опорных связей, определяют по полученному в разделе 5 выражению

i

k

 

Ri ci ,

(6.25)

 

i 1

 

где Ri реактивное усилие в опорной связи от действия на основную систему единичного силового фактора; сi осадка рассматриваемой опорной связи.

Рассмотрим пример расчёта статически неопределимой рамы на

96

сме-щение опор (рис. 6.14). Левая опора рамы сместилась в вертикальном направлении на величину с. Построим эпюры внутренних усилий при смещении этой опоры. Степень статической неопределимости рассматриваемой рамы и её основная система метода сил определены в предыдущем примере.

Канонические уравнения метода сил запишутся в виде

 

 

 

Х

 

 

 

Х

 

 

0;

 

 

11

 

1

 

12

 

2

1

(6.26)

 

21 Х1 22 Х2 2 0.

В данном примере найденные по выражению (6.25) 1 =с; 2 =0. Если подставить найденные перемещения в канонические уравне-

ния метода сил и решить эту систему, то окажется, что

X1

24

 

EJ

с;

X2

36

 

EJ

с.

 

 

 

 

 

11 3

 

 

11 3

 

Итоговая эпюра изгибающих моментов от осадки опор в заданной системе может быть построена по известному выражению

Эп.М Эп.

М

1 Х1 Эп.

М

2 Х2 .

(6.27)

 

Заданная система

Основная система

 

 

метода сил

 

 

Х2

 

ЕЈ

Х1

 

2ЕЈ

 

 

 

 

Рис. 6.14

Рис. 6.15

 

 

97

На рис. 6.16 показано построение итоговой эпюры моментов в заданной системе от смещения опоры.

По итоговой эпюре моментов М строим итоговую эпюру попе-

речных сил Qитог в соответствии с выражением

Q

dM

(6.28)

tg .

d

0.0873 EJ∆

_

_

Эп. М2Х2

Эп. М1Х1

 

0.0873 EJ∆

0.1309 EJ∆

0.0873 EJ∆

0.0436 EJ∆

Эп. М

Рис. 6.16

Тогда

tg 1 Qриг 24EJ3 с;

11

tg 2 Qст 36 EJ3 с.

11

На рис. 6.17 показана эпюра поперечных сил Q в заданной сис-

теме от осадки опор.

0.0174 EJ∆

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qриг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел С

Nриг

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эп. Q

 

 

 

 

 

 

 

0.0262 EJ∆

 

 

Qст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

98

 

 

Рис. 6.17

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для построения эпюры продольных сил вырежем узел С на эпюре Q и рассмотрим его равновесие (рис. 6.18).

х

36 EJc3

Npиг 0;

у

24EJc

Nст 0.

(6.29)

3

 

11

 

 

 

 

Из уравнений равновесия (6.29) находим

N риг 36EJc продольная сила в ригеле;

11 3

Nст 24EJc продольная сила в стойке.

3

По полученным значениям строим эпюру продольных сил N в

заданной системе от осадки опор (рис. 6.19). Проведём статическую проверку правильности построенных эпюр. На рис. 6.20 показана схема рамы с опорными реакциями, возникшими в ней от осадки опор. Составляем уравнения равновесия, записав суммы проекций сил, действующих на раму, соответственно на оси х и у.

0.0262 EJ∆

0.0262EJ

у

 

 

 

 

 

0.0174 EJ∆

Эп. N

0.0436 EJ∆

х

0.0174 EJ∆

0.0262 EJ∆

0.0174 EJ∆

Рис. 6.19

Рис. 6.20

 

99