Hogyan húzzuk meg a hatásvonalakat? A szerkezeti mechanika Lagrange kinematikai módszerén alapul. Lényege abban rejlik, hogy egy teljes egyensúlyi állapotban lévő rendszerben a jelentéktelen elmozdulásokra ható erők eredménye nulla.
Módszer-specifitás
A reakció, a hajlítónyomaték, a keresztirányú erő hatásvonalainak felépítéséhez egy adott gerendaszakaszra egy bizonyos műveleti algoritmust használnak. Először távolítsa el a hivatkozást. Ezenkívül a belső erő hatásvonalait eltávolítják, és bevezetik a szükséges erőt. Az ilyen manipulációk eredményeként az adott rendszer egy szabadságfokú mechanizmus lesz. Abban az irányban, ahol a belső erőt figyelembe vesszük, kis elmozdulást vezetünk be. Iránya hasonló legyen a belső erőfeszítéshez, csak ebben az esetben pozitív munka történik.
Példák konstrukciókra
Az elmozdulások elve alapján felírjuk az egyensúlyi egyenletet, melynek megoldása során kiszámítjuk a hatásvonalakat, és meghatározzuk a szükséges erőfeszítést.
Vegyünk egy példát az ilyen számításokra. A keresztirányú erő hatásvonalait építjük ki az A szakaszonhogy megbirkózzunk a feladattal, meg kell rajzolni ennek a sugárnak az elmozdulásait egyetlen elmozdulástól az eltávolított erő irányában.
Képlet az erőfeszítés meghatározásához
A hatásvonalak kialakítása speciális képlet alapján történik. Összeköti a kívánt erőt, a sugárra ható koncentrált erő nagyságát az ábra hatásvonala és terhelés alatti diagram tengelye által alkotott területével. Valamint a hajlítónyomaték mutatójával, valamint az erők hatásvonala és a semleges tengely szögének érintőjével.
Ha az eloszlási terhelés iránya és a koncentrált erő egybeesik a mozgó egységerő irányával, akkor ezek pozitív értékkel rendelkeznek.
A hajlítási nyomaték akkor lesz pozitív, ha az óramutató járásával megegyező irányban halad. Az érintő akkor lesz pozitív, ha a forgásszög kisebb, mint derékszög. A számítások elvégzésekor az ordináták értékét és a befolyási vonal területét az előjelekkel együtt használják. A szerkezeti mechanika a diagramok készítésének statisztikai módszerén alapul.
Definíciók
Adjuk meg azokat az alapvető definíciókat, amelyek a jó minőségű rajzok és számítások elvégzéséhez szükségesek. A hatásvonal az a vonal, amely összeköti a belső erőt és az egységnyi mozgóerő elmozdulását.
Az ordináták az elemzett belső erő változását mutatják, amely a nyaláb egy bizonyos pontján megjelenik, ha egységnyi erő hosszában mozog. Megmutatják a változást a belső különböző pontjainkülső rögzített terhelés alkalmazása esetén. A konstrukció statisztikai változata az egyensúlyi egyenletek felírásán alapul.
Két építési lehetőség
Befolyási vonalak kialakítása a gerendákban és a hajlítónyomatékban két esetben lehetséges. Az erő a használt szakasztól jobbra vagy balra helyezkedhet el. Amikor az erők a szakasz bal oldalán helyezkednek el, a számítások során kiválasztják azokat az erőket, amelyek a jobb oldalon fognak hatnak. Helyes cselekvésével a bal oldali erők szerint számolnak.
Több fesztávú gerendák
A hidakban például segédgerendákat használnak arra, hogy a külső terhelést átvigyék a teljes épületszerkezet teherhordó részére. A főgerendának nevezzük azt, amelyik a tartóalap. A keresztirányú gerendák úgy tekintendők, hogy azok derékszögben helyezkednek el a fővel.
Segéd (egyfesztávú) gerendákat hívnak, amelyekre külső terhelés vonatkozik. A terhelésnek a távolsági gerendára történő átvitelének ez a lehetősége csomópontinak minősül. A panelnek azt a területet kell tekinteni, amely a két legközelebbi csomópont között helyezkedik el. És ezek a főtengely pontjaiként vannak ábrázolva, amelyekhez a keresztgerendák illeszkednek.
Jellemzők
Mi a hatásvonal? Ennek a fogalomnak a gerendában való definíciója egy grafikonhoz kapcsolódik, amely az elemzett tényező változását mutatja, amikor egységnyi erő mozog a sugár mentén. Ez lehet keresztirányú erő, hajlítónyomaték, támasztó reakció. A hatásvonalak bármely ordinátája mutatja a méretetelemzett tényező abban az időben, amikor az erő felette helyezkedik el. Hogyan rajzoljunk egy gerenda hatásvonalait? A statisztikai módszer statisztikai egyenletek összeállításán alapul. Például egy egyszerű gerendára, amely két csuklós támasztékon található, a gerenda mentén mozgó erő jellemző. Ha kiválaszt egy bizonyos távolságot, amelyen belül működik, megépítheti a reakció hatásvonalait, felállíthat nyomatékegyenletet, felállíthat egy kétpontos grafikont.
Ezután egy nyíróerő hatásgörbét készítünk, ehhez a metszetben lévő hatásvonalak ordinátáit használjuk.
Moziszerű módon
Talán a mozdulatok alapján ki lehet építeni egy hatásvonalat. Ilyen grafikonokra találhatunk példákat azokban az esetekben, amikor egy gerenda támaszték nélkül látható, így a mechanizmus pozitív irányba tud mozogni.
Egy bizonyos hajlítónyomaték hatásvonalának felépítéséhez csuklópántot kell vágni a meglévő szakaszba. Ebben az esetben az eredményül kapott mechanizmus egységnyi szöggel elfordul pozitív irányba.
Hatásvonal felépítése keresztirányú erővel lehetséges a csúszka szakaszába való beillesztéssel és a gerenda egy egységgel pozitív irányba történő kiterjesztésével.
A filmes módszerrel megrajzolhatja a hajlítási nyomatékot és a nyíróerő vonalait egy konzolos gerendában. Figyelembe véve a bal oldal mozdulatlanságát egy ilyen sugárban, csak a jobb oldalra irányuló mozgást vesszük figyelembe. A hatásvonalaknak köszönhetően a képlet bármilyen erőfeszítést ki tud számítani.
Számításokfilmes módban
A kinematikai módszerrel történő számítás során egy képletet használnak, amely a tartórudak számát, a fesztávok számát, a csuklópántokat és a feladat szabadsági fokát viszonyítja. Ha a megadott értékek behelyettesítésekor a szabadságfokok száma nullával egyenlő, a probléma statisztikailag meghatározható. Ha ez a mutató negatív értékű, a feladat statisztikailag lehetetlen, pozitív szabadságfok esetén geometriai konstrukciót hajtanak végre.
A számítások elvégzésének kényelmesebbé tétele, a tárcsák működési jellemzőinek vizuális megjelenítése érdekében több fesztávú gerendában alaprajzot készítünk.
Ehhez a gerenda összes eredeti zsanérját csuklós támasztékra cseréljük.
Változatos gerendák
Többféle többnyílású gerendát feltételezünk. Az első típus sajátossága, hogy az első kivételével minden nyílásban csuklósan mozgatható támasztékokat használnak. Ha a zsanérok helyett támasztékokat használnak, egyfesztávú gerendák jönnek létre, amelyek mindegyike a szomszédos konzolon támaszkodik.
A második típust a fesztávok váltakozása jellemzi, amelyeknek két csuklós mozgatható támasza van, támaszték nélküli fesztávokkal. Ebben az esetben a középső gerendák konzoljának alaprajza a betétgerendákon alapul.
Emellett vannak olyan gerendák, amelyek egyesítik a két előző típust. A betétgerendák statisztikai definiálhatóságának biztosítása érdekében a támaszok közötti vízszintes kapcsolat átkerül a jobb oldali szomszédos gerendára. Alsó emelet emeletről emeletrea sémát a fő gerenda fogja ábrázolni, a másodlagos gerendákat pedig a felső emeleten használják.
Belső erőtényezők diagramja
Lépésről lépésre vázolt séma segítségével egyetlen gerendát is megrajzolhat a legfelső emelettől az alsó szerkezetekig. A felső emelet belső erőtényezőinek kialakítása után a támasztóreakció összes talált értékét az ellenkező irányú erőkre kell változtatni, majd a padlódiagramban alkalmazni kell az alsó emeletre. Amikor diagramokat rajzolunk rá, adott erőterhelést használunk.
A belső erőtényezők ábrázolásának befejezése után elvégzik a teljes többnyílású gerenda statisztikai ellenőrzését. Az ellenőrzésnél teljesíteni kell azt a feltételt, mely szerint a támaszok és adott erők reakcióinak összege nullával egyenlő. Szintén fontos elemezni a differenciális függőségnek való megfelelést a használt gerenda egyes szakaszainál.
Egy adott (adott) épületszakaszban egy támasz vagy egy erő belső tényező reakciójában bekövetkező változás törvényét kifejező gráfban a mozgó egyedi terhelés helyének függvényeit egyenesnek nevezzük. a befolyás. Felépítésükhöz alkalmazza a statisztika egyenletét.
Grafikus konstrukciókat használnak az erő belső tényezők meghatározására a támaszok reakcióinak kiszámításához bizonyos hatásvonalak mentén.
Számítási érték
Tág értelemben az épületmechanikát olyan tudománynak tekintik, amely számítási módszereket és igazolási elveket fejlesztszerkezetek és szerkezetek a stabilitás, szilárdság és merevség érdekében. A minőségi és időszerű szilárdsági számításoknak köszönhetően garantálható a felállított szerkezetek biztonsága, teljes ellenállása a belső és külső erőkkel szemben.
A kívánt eredmény eléréséhez a gazdaságosság és a tartósság kombinációját alkalmazzuk.
A stabilitási számítások lehetővé teszik a külső hatások kritikus mutatóinak azonosítását, amelyek garantálják egy adott egyensúlyi forma és pozíció megőrzését deformált állapotban.
A merevségi számítások különféle alakváltozási lehetőségek azonosítására szolgálnak (ülepedés, elhajlás, rezgés), amelyek miatt a szerkezetek teljes körű működése kizárt, veszélybe kerül a szerkezetek szilárdsága.
A vészhelyzetek elkerülése érdekében fontos ilyen számításokat végezni, elemezni, hogy a kapott mutatók megfelelnek-e a maximálisan megengedett értékeknek.
Jelenleg a szerkezeti mechanika megbízható számítási módszerek széles választékát alkalmazza, amelyeket az építési és mérnöki gyakorlatok részletesen teszteltek.
Tekintettel az építőipar folyamatos modernizációjára és fejlesztésére, beleértve annak elméleti alapját is, új, megbízható és minőségi rajzkészítési módszerek alkalmazásáról beszélhetünk.
Szűk értelemben az épületmechanika a szerkezetet alkotó rudak, gerendák elméleti számításaihoz kapcsolódik. Az alapvető fizika, a matematika és a kísérleti tanulmányok szolgálják a szerkezeti mechanika alapját.
A kő, vasbeton, fa, fémszerkezetek szerkezeti mechanikájában használt tervezési sémák lehetővé teszik az épületek és építmények építése során felmerülő félreértések elkerülését. Csak a rajzok helyes előzetes elkészítésével beszélhetünk a készülő szerkezetek biztonságáról és megbízhatóságáról. A hatásvonalak gerendákba építése meglehetősen komoly és felelősségteljes vállalkozás, mert az emberek élete a cselekvések pontosságán múlik.
