Лекции по строительной механике стержневых систем. Часть 3: Статически неопределимые системы. Метод сил. Крамаренко А.А - 41 стр.

UptoLike

Рубрика: 

77 78
=+
=+
.0120X3X1
,090X1X4
21
21
Отсюда получим: Х
1
= -13,64 кНм, Х
2
= 35,45 кНм. Знак
"минус" для числового значения усилия в лишний связи Х
1
ука-
зывает на обратное направление действия этого усилия по срав-
нению с предварительно принятым при выборе основной системе
метода сил.
7. Определение изгибающих моментов в сечениях заданной
рамы и построение соответствующей эпюры. Для рассматривае-
мой задачи соотношение (16.11) примет вид:
M = M
1
X
1
+ M
2
X
2
+ M
F
.
Ординаты эпюры М
1
умножим на –13,64 кНм, а М
2
на
35,45 кНм, затем произведём сложение эпюр М
1
Х
1
, М
2
Х
2
и M
F
(рис. 16.12). Эпюра изгибающих моментов заданной раме показа-
на рис. 16.13,а.
8. Кинематическая проверка. Для этой цели используем сум-
марную эпюру изгибающих моментов M
s
(рис. 16.10,е)
.0
EJ
36,76
EJ
36,76
1
3
2
45,353
2
1
EJ
1
)5,0
2
64,1360
4164,13(
EJ6
3
1
3
2
55,543
2
1
EJ
1
1
3
2
64,733
2
1
EJ
1
)164,135,018,834(
EJ26
6
ds)s(M)s(M
EJ
1
5
1k
0
Fksk
k
k
==+
+
++
=
=
=
l
Кинематическая проверка
выполнена с нулевой абсолют-
ной погрешностью.
9. Построение эпюр попе-
речных и продольных сил в за-
данной раме. Читателям предла-
гается, используя методику, из-
ложенную в п. 5.4 первой части
настоящего курса лекций, эпюру
поперечных сил построить по
эпюре изгибающих моментов, а
эпюру продольных силпо эпю-
ре поперечных сил
. Эпюры Q и N
для заданной рамы показаны на
рис. 16.13,б,в.
16.7. Расчёт статически
неопределимых систем
методом сил в
матричной форме
Система канонических урав-
нений метода сил (16.4) в мат-
ричной форме запишется:
δX + Δ
F
= 0. (16.20)
δматрица перемещений по
направлению усилий в удалён-
ных связях Х
i
в единичных со-
стояниях основной системы ме-
тода сил, или матрица внешней
податливости основной системы
метода сил по направлению
X
i
(i = 1, 2, …, n).
                       4 ⋅ X1 − 1 ⋅ X 2 + 90 = 0,⎫                                    Кинематическая   проверка
                                                 ⎬                               выполнена с нулевой абсолют-
                    − 1 ⋅ X1 + 3 ⋅ X 2 − 120 = 0.⎭
                                                                                 ной погрешностью.
    Отсюда получим: Х1 = -13,64 кН⋅м, Х2 = 35,45 кН⋅м. Знак                           9. Построение эпюр попе-
"минус" для числового значения усилия в лишний связи Х1 ука-                     речных и продольных сил в за-
зывает на обратное направление действия этого усилия по срав-
                                                                                 данной раме. Читателям предла-
нению с предварительно принятым при выборе основной системе
                                                                                 гается, используя методику, из-
метода сил.
    7. Определение изгибающих моментов в сечениях заданной                       ложенную в п. 5.4 первой части
рамы и построение соответствующей эпюры. Для рассматривае-                       настоящего курса лекций, эпюру
мой задачи соотношение (16.11) примет вид:                                       поперечных сил построить по
                     M = M1X1 + M2X2 + MF.                                       эпюре изгибающих моментов, а
    Ординаты эпюры М1 умножим на –13,64 кН⋅м, а М2 – на                          эпюру продольных сил – по эпю-
35,45 кН⋅м, затем произведём сложение эпюр М1Х1, М2Х2 и MF                       ре поперечных сил. Эпюры Q и N
(рис. 16.12). Эпюра изгибающих моментов заданной раме показа-                    для заданной рамы показаны на
на рис. 16.13,а.                                                                 рис. 16.13,б,в.
                                                                                     16.7. Расчёт статически
                                                                                          неопределимых систем
                                                                                          методом сил в
                                                                                          матричной форме
                                                                                       Система канонических урав-
                                                                                 нений метода сил (16.4) в мат-
                                                                                 ричной форме запишется:
                                                                                          δX + ΔF = 0.     (16.20)
                                                                                       δ – матрица перемещений по
    8. Кинематическая проверка. Для этой цели используем сум-                    направлению усилий в удалён-
марную эпюру изгибающих моментов Ms (рис. 16.10,е)
                                                                                 ных связях Хi в единичных со-
                         5      l
                            1 k                                                  стояниях основной системы ме-
                        ∑       ∫ M sk (s)M Fk (s)ds =                           тода сил, или матрица внешней
                       k =1EJ k 0
                                                                                 податливости основной системы
            6                                      1 1               2           метода сил по направлению
      =          ⋅ (4 ⋅ 83,18 ⋅ 0,5 − 13,64 ⋅1) −     ⋅ ⋅ 3 ⋅ 73,64 ⋅ ⋅1 −
        6 ⋅ 2EJ                                   EJ 2               3           Xi (i = 1, 2, …, n).
      1 1                  2        3                      60 − 13,64
    −    ⋅ ⋅ 3 ⋅ 54,55 ⋅ ⋅1 +           ⋅ (−13,64 ⋅1 + 4 ⋅            ⋅ 0,5) +
      EJ 2                 3       6EJ                          2
                   1 1                 2      76,36 76,36
              +       ⋅ ⋅ 3 ⋅ 35,45 ⋅ ⋅1 =           −         = 0.
                 EJ 2                  3        EJ        EJ
                                       77                                                                       78