Завдання 1
Сходні данні:
.Розрахункова схема представлена на (рис. 1).
Рис.1
1.1 Ступінь статичної невизначуваності (розрахункова схема (рис.1)):
де С – кількість опорних в’язей. С= 7 – число в’язей. Т
Тому ступінь статичної невизначуваності:
Таким чином , задана балка має 4 «зайві» в’язі.
1.2 Виконуємо розрахунок на постійне навантаження за допомогую рівнянь трьох моментів.
Розрахункову схему нерозрізної балки (рис.1) замінімо стандартною схемою (рис.2,а).
Рис.2
Рівняння трьох моментів длязаданоїсхемимаютьвигляд:
Тут позначено:
- фіктивні опорні реакції на опорі і в прогонах liili-1 відповідно.Для визначення фіктивних опорних реакцій необхідно побудувати епюри від зовнішнього навантаження в цих прогонах, як окремих однопрогонових балках (рис.2в).
Будуємо епюри MF, QFі обчислюємо фіктивні опорні реакції.
Фіктивні реакції опор визначаємо з додатку 1 [1].
Ділянка I | Будуємо епюри MF, QF.Обчислюємо фіктивні опорні реакції: |
Ділянка II | Будуємо епюри MF, QF.Обчислюємо фіктивні опорні реакції: |
Ділянка III | Будуємо епюри MF, QF.Обчислюємо фіктивні опорні реакції: |
Ділянка III | Будуємо епюри MF, QF.Обчислюємо фіктивні опорні реакції: |
Після підстановки в рівняння трьох моментів маємо:
Остаточномаємо:
Вирішуємосистему рівнянь трьох моментів вMathcadeі отримуємо:
Строїмо огібну епюру моментов (рис.2 г).
Складуємо епюру від зовнішнього навантаження в прогонах балки (рис.2в) з огібной епюрою моментів (рис.2д) і будуємо епюру
(рис.2е).1.3 Обчислення поперечних сил
Формула для обчислення поперечних сил у довільному перерізі будь-якого прогону нерозрізної балки:
,де
епюра від зовнішнього навантаження в прогонах, як окремих однопрогонових балках (рис.2г).Зводимо обчислення поперечних сил у табл.1.
Таблиця 1
QI, кН | QII, кН | QIII, кН | QIV, кН | ||||
8,88 | -17,33 | 15,7 | -11,9 | 14,2 | -14,6 | 8,9 | -3,1 |
Будуємо епюри
(рис.2е).2. Розрахунок нерозрізної балки на постійне навантаження.
Рис.3
Обчислення фіктивних реакцій
Перевірка опорних реакцій:
; ;Рівняння 4х моментів:
Вирішуємосистему рівнянь трьох моментів вMathcadі отримуємо:
Зводимо обчислення моментів для нерозрізної балки на постійне навантаження у табл.2.
Таблиця 2
№ ділянки | 0 | 1/4l | 1/2l | 3/4l | l |
1 | 0.000 | 12.343 | 13.750 | 4.223 | -16.240 |
2 | -16.240 | -8.323 | -3.140 | -0.690 | -0.974 |
3 | -0.974 | 5.816 | 6.607 | 1.397 | -9.813 |
4 | -9.813 | -0.133 | 3.547 | 1.227 | -7.093 |
Зводимо обчислення поперечних сил для нерозрізної балки на постійне навантаження у табл.3.
Таблиця 3
№ ділянки | 0 | 1/4l | 1/2l | 3/4l | l |
1 | 6.596 | 2.546 | -1.504 | -5.554 | -9.604 |
2 | 6.877 | 4.852 | 2.827 | 0.802 | -1.223 |
3 | 4.895 | 1.895 | -1.105 | -4.105 | -7.105 |
4 | 6.340 | 3.340 | 0.340 | -2.660 | -5.660 |
Будуємо епюри
і від постійного навантаження (рис.3).3. Розраховуємо балку на тимчасові навантаження методом моментних фокусів.
3.1 Обчислюємо фокусні співвідношення за формулами
і . (1)Обчислимо фокусні співвідношення для розрахунковоїсхеми (рис.4)
Рис.4
3.2 Визначаємо опорні моменті на лівому и правому кінцях навантаженого прогону за формулами