Реферат: Поэтажный расчет статической балки
Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский институт коммунального хозяйства и строительства
Контрольная работа
по дисциплине: Строительная механика
Студент:
Специальность: 290700
Шифр: ТВ
Проверил:
Москва 2009
Расчет многопролетной статически определимой балки
Определяем реакции опор и строим эпюры моментов М и поперечных сил Q.
Изображаем расчетную схему
/>
Рис.1 – Расчетная схема.
Выделяем главные балки АВ, DEи второстепенную ВС. Строим поэтажную схему.
/>
Рис. 2 – поэтажная схема.
Расчет балки верхнего этажа.
/>
Определим реакции опор.
/>; />кН;
/>; />кН;
Проверка:
/>; /> — верно;
Начало координат выбираем в крайней левой точке. Рассмотрим равновесие отсеченной части бруса:
/>
В сечении возникают внутренние усилия:
/>
/>;
/>;
/>;
0<z<10;
При z=0 получаем: />кН; />;
При z=10 получаем: />кН; />;
/>кН.
Последовательно рассчитываем балки нижнего этажа.
Балка АВ.
/>
Начало координат выбираем в крайней правой точке. Рассмотрим равновесие отсеченной части бруса:
/>
В сечении возникают внутренние усилия:
/>
/>;
/>;
/>;
0<z<10;
При z=0 получаем: />кН; />;
При z=10 получаем: />кН; />кН;
Так как на участке действует равномерно распределенная нагрузка моменты вычисляем в трех точках.
При z=5 получаем />кН;
Балка СDE.
/>
Определим реакции опор.
/>; />кН;
/>; />кН;
Проверка:
/>; /> — верно;
Расчетная схема имеет четыре силовых участка. Рассмотрим первый участок.
Начало координат расположим в точке С. Рассмотрим равновесие отсеченной части бруса.
В сечении возникают внутренние усилия:
--PAGE_BREAK--
/>
/>
/>;
/>;
/>;
0<z<1;
При z=0 получаем: />кН; />;
При z=1 получаем: />кН; />кН;
Второй участок.
Начало координат расположим в точке D. Рассмотрим равновесие отсеченной части бруса.
В сечении возникают внутренние усилия:
/>
/>
;
/>;
/>;
0<z<2,2;
При z=0 получаем: />кН; />кН;
При z=2,2 получаем: />кН; />кН;
Третий участок.
Начало координат расположим в крайней правой точке. Рассмотрим равновесие отсеченной части бруса.В сечении возникают внутренние усилия:
/>
/>
/>;
/>;
/>;
0<z<1,2;
При z=0 получаем: />кН; />кН;
При z=1,2 получаем: />кН; />кН;
Четвертый участок.
Начало координат расположим в точке Е. Рассмотрим равновесие отсеченной части бруса.
В сечении возникают внутренние усилия:
/>
/>
/>;
/>;
/>;
0<z<7,8;
При z=0 получаем: />кН; />кН;
При z=1,2 получаем: />кН; />кН;
Составляя эпюры, построенные для отдельных элементов, строим окончательные эпюры Mи Q.
Ориентируясь на поэтажную схему строим линии влияния для балки CDE, а затем учитываем влияние балки BC.
Вычисление усилий по линиям влияний:
/> кНм;
/> кН;
/> кН.
Расчет плоской статически определимой фермы
При действии узловой внешней нагрузки в стержнях возникают только продольные усилия (растяжение или сжатие). Расчет заключается в определении этих усилий.
/>
Рис. Расчетная схема.
Определение усилий в стержнях фермы.
Определяем опорные реакции.
/>;
продолжение--PAGE_BREAK--
/>кН;
/>; />кН;
Так как ферма симметрична опорные реакции равны />кН;
Определяем усилия в стержнях.
/>
Усилие N1-2и усилие N1-Аопределим способом вырезания узлов. Рассмотрим узел 1.
/>
/>кН (сжат);
/>
Так как рассматриваемая ферма с параллельными поясами усилие NА-2определим способом проекций, проектируя все силы на вертикаль. Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части.
/>
/>;
/>
/>кН (сжат);
Усилие NА-3определим способом моментной точки.
/>
Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части, за моментную точку принимаем точку 2.
/>;
/>кН;
/>кН;
N2-3определим способом проекций, проектируя все силы на вертикаль. Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части.
/>;
/>кН;
/>
Усилие N2-4определим способом моментной точки. Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части, за моментную точку принимаем точку 3.
/>;
/>кН (сжат);
Усилие N3-5определим способом моментной точки. Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части, за моментную точку принимаем точку 4.
/>;
/>кН;
N3-4определим способом проекций, проектируя все силы на вертикаль. Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части.
/>;
/>
/>кН (сжат);
/>
Усилие N4-6определим способом моментной точки. Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части, за моментную точку принимаем точку 5.
/>;
/>кН (сжат);
N4-5 определим способом проекций, проектируя все силы на вертикаль. Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части.
/>;
/>кН;
/>
Усилие N5-7определим способом моментной точки. Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части, за моментную точку принимаем точку 6.
/>;
/>кН;
N5-6 определим способом проекций, проектируя все силы на вертикаль. Проводим сечение и рассматриваем равновесие левой части.
/>;
продолжение--PAGE_BREAK--
/>
/>кН (сжат);
/>
Усилие N7-6определим способом вырезания узлов. Рассмотрим узел 7.
Так как в узле сходятся три стержня, два из которых лежат на одной прямой и узел не нагружен:
/>; />кН;
/>
Так как рассматриваемая ферма симметрична, то усилия стержней расположенных с правой стороны от стойки 6-7 будут соответственно равны симметричным, расположенным с левой стороны.
Построение линий влияния усилий в стержнях фермы.
Исходными служат линии влияния опорных реакций RАи RB.
Проводим сечение I-I.
Груз Р=1 справа от узла 7. Рассмотрим равновесие левой части фермы.
/>
/>;
/>;
/>
/>;
Груз Р=1 слева от узла 5. Рассмотрим равновесие правой части фермы.
/>;
/>;
/>;
Проводим сечение II-II.
Груз Р=1 справа от узла 5. Рассмотрим равновесие левой части фермы.
/>
/>;
/>
Груз Р=1 слева от узла 3. Рассмотрим равновесие правой части фермы.
/>
/>
Вырезаем узел 7.
а) сила в узле:
/>;
б) сила вне узла
/>;
Определение расчетных усилий в элементах фермы.
Определяем усилия от временной нагрузки.
Умножаем узловую временную нагрузку Pврем=1,7кН на положительные ординаты линии влияния для определения Nmax, и отрицательных для Nmin.
/> кН;
/> кН;
/> кН;
/> кН;
/> кН;
/> кН;
/>кН;
Определение расчетных усилий.
Расчетные усилия определяем по формулам:
/>;
/>;
Номер стержня
Усилия от постоянной нагрузки N
Усиление от временной нагрузки
Расчетное усилие
N+
N-
Nmax
Nmin
N4-5
1
1,7
-0,85
2,7
0,15
N4-6
-8
-
-6,8
-8
-14,8
N5-7
9
7,65
-
16,65
9
N5-6
-1,41
1,2
-2,399
-0,21
-3,809
N6-7
1,7
-
1,7