Vplivne črte (strukturna mehanika): pomen in definicija

Kazalo:

Vplivne črte (strukturna mehanika): pomen in definicija
Vplivne črte (strukturna mehanika): pomen in definicija
Anonim

Kako potegniti črte vpliva? Strukturna mehanika temelji na kinematski metodi Lagrangea. Njegovo glavno bistvo je v tem, da je v sistemu, ki je v stanju popolnega ravnotežja, rezultat vseh sil na nepomembne premike nič.

črte vpliva
črte vpliva

specifičnost metode

Za izgradnjo vplivnih linij reakcije, upogibnega momenta, prečne sile za dani prerez žarka se uporablja določen algoritem dejanj. Najprej odstranite povezavo. Poleg tega se črte vpliva notranje sile odstranijo in uvede se potrebna sila. Kot rezultat takšnih manipulacij bo dani sistem mehanizem z eno stopnjo svobode. V smeri, kjer se upošteva notranja sila, se uvede majhen premik. Njegova usmeritev naj bo podobna notranjemu trudu, le v tem primeru bo opravljeno pozitivno delo.

gradbene mehanike vpliva
gradbene mehanike vpliva

Primeri konstrukcij

Po principu premikov se napiše ravnotežna enačba, pri reševanju katere se izračunajo vplivne črte in določi zahtevani napor.

Upoštevajmo primer takšnih izračunov. V nekem odseku A. To zgradimo vplivne črte prečne sileZa obvladovanje naloge je potrebno narisati premike tega žarka iz enega samega premika v smeri odstranjene sile.

Formula za določanje napora

Konstrukcija vplivnih linij se izvaja po posebni formuli. Povezuje želeno silo, velikost koncentrirane sile, ki deluje na žarek, s površino figure, ki jo tvorita vplivna črta in os diagrama pod obremenitvijo. In tudi z indikatorjem upogibnega momenta in tangentom kota vplivne črte sil in nevtralne osi.

Če smer porazdelitvene obremenitve in koncentrirana sila sovpadata s smerjo sile gibljive enote, imata pozitivno vrednost.

Upogibni moment bo pozitiven, če je njegova smer v smeri urinega kazalca. Tangenta bo pozitivna, če je kot vrtenja manjši od pravega kota. Pri izvajanju izračunov se z njihovimi predznaki uporabljajo vrednost ordinat in območje vplivne črte. Strukturna mehanika temelji na statistični metodi gradnje diagramov.

gradnjo vplivnih linij
gradnjo vplivnih linij

Definicije

Podajmo osnovne definicije, ki so potrebne za izvedbo visokokakovostnih risb in izračunov. Vplivna črta je črta, ki povezuje notranjo silo in premik enote gibljive sile.

Ordinate prikazujejo spremembo analizirane notranje sile, ki se pojavi na določeni točki na žarku, ko se premika po dolžini enote sile. Kažejo spremembo na različnih točkah v notranjostisile pod pogojem uporabe zunanje fiksne obremenitve. Statistična različica konstrukcije temelji na zapisovanju ravnotežnih enačb.

konstrukcija vplivnih linij v žarkih
konstrukcija vplivnih linij v žarkih

Dve možnosti gradnje

Konstrukcija vplivnih vodov v tramovih in upogibni moment je možna v dveh primerih. Sila se lahko nahaja desno ali levo od uporabljenega odseka. Ko se sile nahajajo levo od odseka, se med izračuni izberejo sile, ki bodo delovale v desno. Z njenim desnim delovanjem se štejejo glede na levo sila.

Večrazponski žarki

Pri mostovih se na primer pomožni nosilci uporabljajo za prenos zunanje obremenitve na nosilni del celotne gradbene konstrukcije. Glavni žarek se imenuje tista, ki je podporna osnova. Šteje se, da so prečni nosilci nameščeni pod pravim kotom na glavnega.

Pokličejo se pomožni (enojni) nosilci, na katere deluje zunanja obremenitev. Ta možnost prenosa obremenitve na glavni žarek velja za vozlišče. Panel se šteje za območje, ki se nahaja med dvema najbližjema vozliščema. In so predstavljene kot točke glavne osi, na katere se prilegajo prečni nosilci.

vplivna linija je
vplivna linija je

Funkcije

Kakšna je linija vpliva? Definicija tega izraza v žarku je povezana z grafom, ki prikazuje spremembo analiziranega faktorja, ko se enotna sila premika vzdolž žarka. Lahko je prečna sila, upogibni moment, podporna reakcija. Vsaka ordinata vplivnih črt kaže velikostanaliziran faktor v času, ko se sila nahaja nad njim. Kako narisati vplivne črte žarka? Statistična metoda temelji na sestavljanju statističnih enačb. Na primer, za preprost žarek, ki se nahaja na dveh zgibnih nosilcih, je značilna sila, ki se premika vzdolž žarka. Če izberete določeno razdaljo, na kateri deluje, lahko zgradite črte vpliva reakcije, sestavite enačbo trenutkov, zgradite dvotočkovni graf.

Naprej se sestavi krivulja delovanja strižne sile, za to se uporabijo ordinate vplivnih črt v prerezu.

primeri vplivne linije
primeri vplivne linije

kinematografska pot

Morda je mogoče zgraditi črto vpliva na podlagi gibov. Primere takšnih grafov je mogoče najti v primerih, ko je žarek prikazan brez podpore, tako da se mehanizem lahko premika v pozitivni smeri.

Za izgradnjo vplivne črte določenega upogibnega momenta je potrebno v obstoječi odsek vrezati tečaj. V tem primeru se bo dobljeni mehanizem zavrtel za enotni kot v pozitivni smeri.

Izdelava vplivne črte s prečno silo je možna, če vstavite v odsek drsnika in razširite žarek za eno enoto v pozitivni smeri.

Za izris upogibnega momenta in strižne sile v konzolnem nosilcu lahko uporabite kinematografsko metodo. Ob upoštevanju nepremičnosti leve strani pri takem žarku se upošteva le gibanje za desno stran v pozitivni smeri. Zahvaljujoč vplivnim črtam lahko formula izračuna vsak napor.

Izračuniv kinematografskem načinu

Pri izračunu po kinematični metodi se uporablja formula, ki povezuje število podpornih palic, število razponov, tečajev, stopnje svobode naloge. Če je pri zamenjavi danih vrednosti število stopenj svobode enako nič, je problem mogoče določiti statistično. Če ima ta kazalnik negativno vrednost, je naloga statistično nemogoča, s pozitivno stopnjo svobode se izvede geometrijska konstrukcija.

Da bi bilo bolj priročno izvajati izračune, da bi imeli vizualno predstavitev značilnosti delovanja diskov v večrazponskem žarku, je izdelan talni diagram.

Za to se vsi originalni tečaji v nosilcu zamenjajo s tečajnimi podporami.

Različice žarkov

Predpostavlja se več vrst tramov z več razponi. Posebnost prve vrste je, da se v vseh razponih, razen pri prvem, uporabljajo tečajno-premični nosilci. Če se namesto tečajev uporabijo nosilci, se oblikujejo enoprostorni nosilci, pri katerih bo vsak naslonjen na sosednjo konzolo.

Za drugo vrsto je značilno menjavanje razponov, ki imajo dva zgibna premična opora, z razponi brez opor. V tem primeru tloris na konzoli osrednjih nosilcev temelji na vložnih nosilcih.

Poleg tega obstajajo žarki, ki združujejo dve prejšnji vrsti. Za zagotovitev statistične določljivosti vložnih nosilcev se horizontalna povezava med nosilcem prenese na desno sosednjo gredo. Spodnje nadstropje v nadstropjushema bo predstavljena z glavnim žarkom, sekundarni žarki pa se uporabljajo za zgornje nadstropje.

Grofi notranjih faktorjev sile

S pomočjo sheme po korakih lahko začrtate en žarek, ki se začne od zgornjega nadstropja in konča s spodnjimi konstrukcijami. Ko je konstrukcija notranjih faktorjev sile za zgornje nadstropje končana, je treba vse ugotovljene vrednosti podporne reakcije spremeniti na sile nasprotne smeri, nato pa jih v tlorisnem diagramu uporabiti v spodnjem nadstropju. Pri risanju diagramov na njem se uporablja dana obremenitev sil.

Po zaključku izrisa notranjih faktorjev sile se izvede statistični pregled celotnega večrazponskega žarka. Pri preverjanju mora biti izpolnjen pogoj, po katerem je vsota vseh reakcij podpor in danih sil enaka nič. Prav tako je pomembno analizirati skladnost z diferencialno odvisnostjo za posamezne odseke uporabljenega nosilca.

V grafu, ki izraža zakon spremembe reakcije podpore ali notranjega faktorja sile v določenem (danem) delu stavbe, se funkcije lokacije premikajočega se posameznega tovora imenujejo črta vpliva. Če jih želite zgraditi, uporabite enačbo statistike.

Grafične konstrukcije se uporabljajo za določanje notranjih faktorjev sile za izračun reakcij podpor vzdolž določenih vplivnih linij.

črte vpliva
črte vpliva

Izračunska vrednost

V širšem smislu se gradbena mehanika obravnava kot znanost, ki razvija metode izračuna in načela preverjanjastrukture in strukture za stabilnost, trdnost in togost. Zahvaljujoč visokokakovostnim in pravočasnim izračunom trdnosti je mogoče zagotoviti varnost postavljenih konstrukcij, njihovo popolno odpornost na notranje in zunanje sile.

Za dosego želenega rezultata se uporablja kombinacija ekonomičnosti in vzdržljivosti.

Izračuni stabilnosti omogočajo prepoznavanje kritičnih kazalnikov zunanjih vplivov, ki zagotavljajo ohranitev dane oblike ravnotežja in položaja v deformiranem stanju.

Izračuni togosti so namenjeni prepoznavanju različnih možnosti deformacije (sedanje, upogibanje, vibracije), zaradi katerih je popolno delovanje konstrukcij izključeno, obstaja nevarnost za trdnost konstrukcij.

Da bi se izognili izrednim razmeram, je pomembno izvesti takšne izračune, analizirati skladnost dobljenih kazalnikov z največjimi dovoljenimi vrednostmi.

Trenutno strukturna mehanika uporablja veliko različnih zanesljivih metod izračuna, ki so jih podrobno preizkusile gradbene in inženirske prakse.

Glede na nenehno posodabljanje in razvoj gradbene industrije, vključno z njeno teoretično osnovo, lahko govorimo o uporabi novih zanesljivih in kakovostnih metod za izdelavo risb.

V ožjem pomenu je gradbena mehanika povezana s teoretičnimi izračuni palic, nosilcev, ki tvorijo strukturo. Temeljna fizika, matematika in eksperimentalni študiji služijo kot osnova za strukturno mehaniko.

Projektne sheme, ki se uporabljajo v strukturni mehaniki za kamen, armirani beton, les, kovinske konstrukcije, vam omogočajo, da se izognete nesporazumom pri gradnji stavb in objektov. Le s pravilno predhodno izdelavo risb lahko govorimo o varnosti in zanesljivosti ustvarjenih konstrukcij. Gradnja vplivnih linij v tramovih je precej resen in odgovoren podvig, saj so življenja ljudi odvisna od natančnosti dejanj.

Priporočena: