Сопротивление материалов. Энергетические методы расчета стержневых систем. Миляев А.С. - 93 стр.

UptoLike

Составители: 

93
4. МЕТОД СИЛ ДЛЯ РАСЧЕТА СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ
СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ
4.1. Основные понятия. Системой в сопротивлении материалов и
строительной механике называют механико-математическую модель или
расчетную схему конструкции. Ограничиваемся рассмотрением плоских
статически неопределимых стержневых систем.
Плоскими называют стержневые конструкции, оси стержней
которых, а также внешние силы и опорные реакции лежат в одной плоско-
сти, например, в плоскости yz.
Для того чтобы сооружение могло сопротивляться действию
внешних сил, оно должно быть геометрически (кинематически)
неизменяемым и неподвижным в пространстве.
Неподвижность сооружения в пространстве обеспечивается связями
с ″основанием″ (как правило, с грунтом). Эти связи называют опорами.
Аналогично, неподвижность конструкции в сооружении (относи-
тельно самого сооружения) обеспечивается связями с сооружением.
4.1.1. Понятие геометрической инематической) неизменяемости.
Стержневые системы по кинематическому признаку разделяются
на геометрически неизменяемые, геометрически изменяемые и
геометрически мгновенно – изменяемые.
Геометрически неизменяемыми называются системы, взаимные
перемещения точек которых возможны только за счет деформации
элементов, т.е. за счет относительных изменений расстояний между
частицами элементов, сдвигов и углов поворота.
Если в геометрически неизменяемой системе все стержни будут
заменены на абсолютно твердые тела, то никакие взаимные перемещения
точек системы не возникнут – система станет абсолютно твердым телом.
Примером геометрически неизменяемой системы служит треу-
гольная ферма (рис. 4.1).
Рис.4.1. Геометрически неизменяемая система.
Допустим, что все три стержня фермы на рис. 4.1 стали абсолютно
жесткими, тогда углы между ними не могут измениться, поскольку они
определяются длинами сторон. В самом деле, связь между углами α
1
, α
2
, α
3
и длинами сторон l
1
, l
2
, l
3
в треугольнике определяется по теореме
косинусов: