Hur drar man inflytandelinjer? Strukturmekaniken är baserad på Lagranges kinematiska metod. Dess huvudsakliga väsen ligger i det faktum att i ett system som är i ett tillstånd av fullständig jämvikt är resultatet av alla krafter på obetydliga förskjutningar noll.
Metodspecificitet
För att bygga inverkanslinjerna för reaktionen, böjmomentet, tvärkraften för en given balksektion används en viss algoritm för åtgärder. Ta först bort länken. Dessutom avlägsnas inverkanslinjerna för den inre kraften och den nödvändiga kraften införs. Som ett resultat av sådana manipulationer kommer det givna systemet att vara en mekanism med en frihetsgrad. I den riktning där den inre kraften beaktas, införs en liten förskjutning. Dess riktning bör likna den interna ansträngningen, bara i det här fallet kommer positivt arbete att göras.
Exempel på konstruktioner
Baserat på principen om förskjutningar skrivs jämviktsekvationen, när man löser den beräknas påverkanslinjerna och den erforderliga ansträngningen bestäms.
Låt oss överväga ett exempel på sådana beräkningar. Vi bygger inverkanslinjer för tvärkraften i något avsnitt A. Tillför att klara av uppgiften är det nödvändigt att plotta förskjutningarna av denna stråle från en enda förskjutning i riktningen för den avlägsnade kraften.
Formel för att bestämma ansträngning
Konstruktion av influenslinjer utförs med en speciell formel. Den förbinder den önskade kraften, storleken på den koncentrerade kraften som verkar på strålen, med området på figuren som bildas av påverkanslinjen och diagrammets axel under belastning. Och även med indikatorn för böjmomentet och tangenten för vinkeln för krafternas påverkanslinje och neutralaxeln.
Om fördelningslastens riktning och den koncentrerade kraften sammanfaller med riktningen för den rörliga enhetskraften, har de ett positivt värde.
Böjmomentet kommer att vara positivt när dess riktning är medurs. Tangenten kommer att vara positiv när rotationsvinkeln är mindre än en rät vinkel. När du utför beräkningar används värdet på ordinaterna och området för påverkanslinjen med deras tecken. Strukturmekanik bygger på den statistiska metoden för att konstruera diagram.
Definitioner
Låt oss ge de grundläggande definitionerna som är nödvändiga för att utföra högkvalitativa ritningar och beräkningar. Influenslinjen är den linje som förbinder den inre kraften och förskjutningen av en enhetsrörelsekraft.
Ordinaterna visar förändringen i den analyserade inre kraften som uppträder vid en viss punkt på strålen när den rör sig längs längden av en enhetskraft. De visar förändringen på olika punkter i det inrekraft under förutsättning att en extern fast last används. Den statistiska versionen av konstruktionen bygger på att skriva jämviktsekvationerna.
Två bygg alternativ
Konstruktion av influensledningar i balkar och böjmoment är möjlig i två fall. Kraften kan placeras till höger eller vänster om den sektion som används. När krafterna är placerade till vänster om sektionen, under beräkningarna, väljs de krafter som kommer att verka till höger. Med hennes högra aktion räknas de enligt vänsterkrafterna.
Multi-span balkar
I exempelvis broar används hjälpbalkar för att överföra den yttre lasten till den bärande delen av hela byggnadskonstruktionen. Huvudbalken kallas den som är den bärande basen. Tvärbalkar anses vara placerade i rät vinkel mot huvudbalken
Hjälpbalkar (enkelspann) anropas, på vilka en extern belastning appliceras. Detta alternativ för att överföra lasten till helljuset anses vara nodal. Panelen anses vara det område som ligger mellan de två närmaste noderna. Och de representeras som punkter på huvudaxeln, till vilka tvärbalkarna passar.
Funktioner
Vad är inflytandelinjen? Definitionen av denna term i en balk är associerad med en graf som visar förändringen i den analyserade faktorn när en enhetskraft rör sig längs strålen. Det kan vara en tvärkraft, ett böjmoment, en stödreaktion. Vilken som helst ordinata på inflytandelinjerna visar storlekenanalyserad faktor vid den tidpunkt då kraften är placerad ovanför den. Hur man ritar linjer för påverkan av en stråle? Den statistiska metoden bygger på sammanställning av statistiska ekvationer. Till exempel, för en enkel balk, placerad på två gångjärnsförsedda stöd, är en kraft som rör sig längs balken karakteristisk. Om du väljer ett visst avstånd på vilket det fungerar, kan du bygga inverkanslinjer för reaktionen, rita upp en ekvation av moment, bygga en tvåpunktsgraf.
Nästa konstrueras en skjuvkraftskurva, för detta används ordinaterna för påverkanslinjerna i sektionen.
Cinematic way
Kanske kan en inflytandelinje byggas utifrån rörelserna. Exempel på sådana grafer kan hittas i de fall där en stråle visas utan stöd så att mekanismen kan röra sig i positiv riktning.
För att bygga en linje av påverkan av ett visst böjmoment är det nödvändigt att skära ett gångjärn i den befintliga sektionen. I detta fall kommer den resulterande mekanismen att rotera med en enhetsvinkel i positiv riktning.
Det är möjligt att bygga en påverkanslinje med en tvärkraft när man sätter in i sektionen av skjutreglaget och expanderar strålen med en enhet i den positiva riktningen.
Du kan använda den filmiska metoden för att plotta böjmoment- och skjuvkraftslinjer i en fribärande balk. Med hänsyn till den vänstra sidans orörlighet i en sådan stråle beaktas endast rörelsen för höger sida i positiv riktning. Tack vare inflytandelinjerna kan formeln beräkna vilken ansträngning som helst.
Beräkningari filmläge
Vid beräkning med den kinematiska metoden används en formel som relaterar antalet stödstänger, antalet spännvidder, gångjärn, uppgiftens frihetsgrader. Om antalet frihetsgrader är lika med noll när de givna värdena ersätts, kan problemet fastställas statistiskt. Om denna indikator har ett negativt värde är uppgiften statistiskt omöjlig, med en positiv frihetsgrad utförs en geometrisk konstruktion.
För att göra det mer bekvämt att utföra beräkningar, för att få en visuell representation av funktionerna i driften av skivor i en flerspansbalk, byggs ett golvdiagram.
För att göra detta byts alla originalgångjärn i balken ut med gångjärnsstöd.
Sorter av balkar
Flera typer av flerspansbalkar antas. Det specifika med den första typen är att i alla spännvidden, med undantag för den första, används gångjärns-rörliga stöd. Om stöd används istället för gångjärn, bildas enspansbalkar, i vilka var och en vilar på den intilliggande konsolen.
Den andra typen kännetecknas av växlingen av spännvidder, som har två ledade rörliga stöd, med spännvidder utan stöd. I det här fallet baseras planlösningen på konsolen på de centrala balkarna på insatsbalkarna.
Dessutom finns det balkar som kombinerar de två tidigare typerna. För att säkerställa den statistiska definierbarheten av insatsbalkarna överförs den horisontella förbindelsen mellan stödet till den högra intilliggande balken. Nedre våning i våning för våningschemat kommer att representeras av helljuset, och sekundärbalkarna används för övervåningen.
Plots of internal force factors
Med hjälp av ett steg-för-steg-schema kan du rita för en enda balk från översta våningen och slutar med bottenkonstruktionerna. Efter att konstruktionen av interna kraftfaktorer för övervåningen har slutförts, är det nödvändigt att ändra alla hittade värden för stödreaktionen till krafter i motsatt riktning och sedan applicera dem i golvdiagrammet på den nedre våningen. När man ritar diagram på den används en given kraftbelastning.
Efter avslutad plottning av kraftinterna faktorer utförs en statistisk kontroll av hela flerspansbalken. Vid kontroll måste villkoret uppfyllas, enligt vilket summan av alla reaktioner av stöd och givna krafter är lika med noll. Det är också viktigt att analysera överensstämmelsen med det differentiella beroendet för enskilda sektioner av den använda balken.
I en graf som uttrycker lagen om förändring i reaktionen av ett stöd eller en inre kraftfaktor i en specifik (given) sektion av en byggnad, kallas funktionerna för platsen för en rörlig individuell last linjen av inflytande. För att bygga dem använd statistikekvationen.
Grafiska konstruktioner används för att bestämma kraftens inre faktorer för att beräkna reaktionerna hos stöd längs vissa inflytandelinjer.
Beräkningsvärde
I vid bemärkelse betraktas byggnadsmekanik som en vetenskap som utvecklar beräkningsmetoder och verifieringsprinciperstrukturer och strukturer för stabilitet, styrka och styvhet. Tack vare högkvalitativa och snabba hållfasthetsberäkningar är det möjligt att garantera säkerheten hos de uppförda strukturerna, deras fulla motstånd mot inre och yttre krafter.
För att uppnå önskat resultat används en kombination av ekonomi och hållbarhet.
Stabilitetsberäkningar gör det möjligt att identifiera kritiska indikatorer på yttre påverkan som garanterar bevarandet av en given form av balans och position i ett deformerat tillstånd.
Styvhetsberäkningar är till för att identifiera en mängd olika deformations alternativ (sättning, avböjning, vibration), på grund av vilka konstruktioners fulla funktion utesluts, det finns ett hot mot konstruktionernas styrka.
För att undvika nödsituationer är det viktigt att utföra sådana beräkningar, analysera de erhållna indikatorernas överensstämmelse med de högsta tillåtna värdena.
För närvarande använder konstruktionsmekanik ett stort antal pålitliga beräkningsmetoder som har testats i detalj av byggnads- och ingenjörspraxis.
Med tanke på den ständiga moderniseringen och utvecklingen av byggbranschen, inklusive dess teoretiska bas, kan vi prata om användningen av nya pålitliga och högkvalitativa metoder för att konstruera ritningar.
I en snäv mening förknippas byggnadsmekanik med teoretiska beräkningar av stavar, balkar som bildar en struktur. Grundläggande fysik, matematik och experimentella studier utgör grunden för strukturell mekanik.
Designscheman som används i konstruktionsmekanik för sten, armerad betong, trä, metallkonstruktioner gör att du kan undvika missförstånd under konstruktionen av byggnader och konstruktioner. Endast med den korrekta preliminära konstruktionen av ritningar kan vi prata om säkerheten och tillförlitligheten hos de strukturer som skapas. Att bygga inflytandelinjer i balkar är ett ganska seriöst och ansvarsfullt företag, eftersom människors liv beror på handlingars noggrannhet.
