• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Контроль правильності розв'язання статично невизначуваної системи

Визначення переміщень у статично невизначуваних системах

Визначивши зайві невідомі зусилля, переміщення в статично невизначуваних системах можна знайти звичайними способами. При цьому слід користуватися методами, які в кожному окремому випадку найбільш про­сто приводять до результату. Наприклад, прогини та кути повороту пере­різів статично невизначуваних балок, що несуть складне навантаження, зручно визначати за методом початкових параметрів. Спосіб Мора, що є універсальним, може застосовуватися в усіх випадках. Ним широко ко­ристуються при визначенні переміщень у балках, рамах, фермах.

Обчислюючи переміщення за формулою Мора

. (3.4)

слід розглянути задану систему під дією навантаження (остаточні епюри силових факторів М, N та Q статично невизначуваної системи), а також під дією одиничного силового фактора, що відповідає шуканому переміщенню (одиничні епюри , , ). Якщо при цьому одиничні навантаження прикладати безпосередньо до заданої статично невизначуваної системи, то кожен раз для побудови одиничних епюр , , зно­ву доведеться розв'язувати статично невизначувану задачу. Однак цього можна уникнути, якщо врахувати, що вихідна статично невизначувана система й основна статично визначувана, навантажена заданими силами та знайденими зайвими невідомими, повністю тотожні за умовами роботи. Тому, визначаючи будь-яке переміщення, ми маємо право прикладати оди­ничне навантаження до основної статично невизначуваної системи. Ос­тання може бути вибрана за будь-яким можливим варіантом.

Як приклад обчислимо взаємні переміщення точок А_1­, А­₂ та В₁, В₂ відповідно в горизонтальному та вертикальному напрямах для рами (рис. 3.8, а).

Визначимо лише переміщення, спричинені згинанням, оскіль­ки переміщеннями від поздовжніх деформацій та зсуву можна знехтува­ти. На рис. 3.8, б наведено складові сумарної епюри згинальних моментів у вигляді, зручному для застосування способу Верещагіна.

Для визначення взаємного переміщення в горизонтальному напрямі точок А_1­, А­₂ прикладаємо до основної системи в цих точках (рис. 3.8, в) одиничні сили . Перемножуючи епюри М та і вважаючи, що l₁ = l₂ = l знаходимо

.

Щоб визначити взаємне вертикальне переміщення точок В₁ та В₂,прикладаємо до основної системи в цих точках дві одиничні сили (рис. 3.8, г). Перемножуючи епюри М та , знаходимо, що

Остаточні епюри N, Q та М обов'язково треба перевірити. Пере­віряють при цьому умови рівноваги та деформацій.

Для перевірки умов рівноваги слід вирізати вузол або яку-небудь части­ну системи й переконатися в її рівновазі, тобто у виконанні умов рівності нулю суми проекцій або моментів усіх зовнішніх та внутрішніх сил, при­кладених до цієї частини:

; ; .

При цьому потрібні величини слід брати безпосередньо з остаточних епюр.

Розглянемо, наприклад, як мають бути перевірені умови рівноваги для епюри згинальних моментів, наведеної на рис. 3.9. Виріжемо вузли В та С (рис. 3.10). Дію відкинутих частин рами на вузли замінимо відповідно згинальними моментами М_ВА, М_ВС, М_ВЕ та М_СВ, М_CD.Напрями мо­ментів відповідають розміщенню епюр на стиснутих волокнах.

З умов рівноваги вузла В випливає, що

.

З умови рівноваги вузла С випливає, що моменти М_СВ та М_CD ма­ють бути однаковими за модулем та протилежні за напрямом. Аналогіч­но можна перевірити епюри N та Q.

Зазначимо, що перевірка умов рівноваги не є достатньою, оскільки перевірка правильності побудови епюр за знайденими значеннями зайвих невідомих зусиль не дає підстав для міркування про правильність самих величин.

Загальним контролем є перевірка виконання умов нерозривності деформацій. При цьому слід переконатися, що остаточні епюри узгоджуються з умовами опорних закріплень та нерозривності контуру.

Оскільки в заданій статично невизначуваній системі переміщення в напрямі будь-якого зайвого зв'язку дорівнює нулю, то добуток остаточної епюри згинальних моментів на епюру моментів якого завгодно і-го стану основної системи має дорівнювати нулю, тобто

.

Як основну систему і-го стану найкраще вибирати систему, відмінну від взятої при розрахунку. Кількість перевірок умов деформацій має дорівнювати кількості зайвих зв'язків.

Оскільки при розрахунку системи зайві невідомі обчислюються з певною точністю, то й результати перевірки, звичайно, мають деяку похибку – шукані переміщення не дорівнюють нулю. Тому при перевірці рекомендується окремо обчислювати суми додатних та від’ємних членів. Якщо різниця між обома сумами, виражена у відсотках до меншої з них, невелика (до 5%), то результат розрахунку можна вважати задовільним.

Переглядів: 1061