Файл: Лившиц, И. Ф. Социальные проблемы формирования инженера.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 49
Скачиваний: 0
|
|
|
- 9 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример 3. Определим приближенное зна |
||||||||||
|
|
|
чение прогиба |
под силон |
|
Р консольной |
|
|||||||
|
|
|
фермы (рис .5) |
цри следующих данных: |
|
|||||||||
|
|
|
d * К. С |
|
=45°); |
сечения |
поясов по 3 F |
■ |
||||||
|
|
|
стоек по |
F |
, |
раскосов |
по 2 F |
|
|
|||||
|
|
|
|
Приближенное |
значение |
относительного |
|
|||||||
|
|
|
сдвига |
решетки |
|
н |
- „ ^ г -- А -: |
---------- = |
|
|||||
|
|
|
|
|
^ |
|
|
|
2EFPSin*e( |
аты. |
|
|||
|
|
|
_______ I __________ |
_Qj.707_ _ |
|
|
||||||||
|
|
|
= |
~2 • 2EF.0.354 |
" |
EF |
|
|
|
|
||||
|
|
|
По формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
. |
Р Ы ) 1 |
0,707/ , ! |
|
Д |
Ц 2 P d |
|
|||||
|
|
|
“ ЗЕlF c i1 |
|
EF Г О Р Л ) - - |
Б р |
|
|||||||
|
|
|
|
Точное значение (.полученное по |
|
|||||||||
Рис. 5 |
|
методу' |
сил): |
|
|
|
8^256 P d . |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
d ~~~ 'e f |
|
|
||||
|
|
|
Погрешность |
составляет |
1,65%. |
|
|
|||||||
Напомним, |
что при расчете |
этой фермы по методу |
с м нам |
пришлось |
||||||||||
бы выполнить такие операции: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
а) |
определение |
усилия во |
всех |
стержнях |
основной системы от |
|
||||||||
заданной |
силы Р; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) определение усилий во всех стержнях основной ОИОИМЫ от сил |
|
|||||||||||||
Xj “ I» Xg = I , |
Xg = |
1} |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) |
вычисление |
девяти коэффициентов канонических |
уравнений по |
|
||||||||||
формуле Мора-Максвелла; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
г) решение системы совместных уравнений |
и определение |
Xj,Xg и Х^; |
||||||||||||
д) |
определение |
усилия во всех |
стержнях |
от |
единичной силы, прило |
|||||||||
женной в месте определения перемещения; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
е) вычисление перемещения по формуле Мора-Максвелла. |
|
|
||||||||||||
Иными словами, |
расчет по методу сил в |
сотни раз |
превосходит по |
|
||||||||||
трудоемкости рассмотренный балочный способ. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Дэннер й. Н предыдущей задаче |
(р и с .5) |
примем иные соотношения |
меж |
|||||||||||
ду площадями сечений |
стержней,сохранив |
равенство |
площадей перекрестных |
- 10 -
раокооов в пределах одной панели. Данные для расчета приведены в табл .2,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
JiJW |
! |
1-2 |
{ |
3-6 |
т--------- |
р - 3 |
{3-5 |
5-8 |
|
{ 3-4 |
т ------- |
стержней |
! |
2-4 |
1 |
4-5 |
! 7-8 |
15-6 |
6 - |
12-37 |
1 6-е |
15-7 |
|
|
1 |
| |
14-6 |
|
|||||||
F i |
|
F |
! Р |
! F |
! 2 F |
! 2 F |
г f |
I . . — . | 3 г |
}з р |
Задача осложняется по двум причинам:
а) пояоа по длине фермы имеют разные сечения;
б) величина f в каждой панели различна.
|
|
Сначала найдем прогиб |
от действия поперечной оилы |
^ . |
Значе |
||||
ния |
)р |
в панелях: |
Q 47 |
|
у. |
j 41 |
|
|
|
первая панель - |
|
|
|
|
|||||
|
— - ; |
вторая панель - |
—— ; третья панель- |
||||||
|
У ~ °'7°7 |
|
Е |
|
|
EF |
|
|
|
|
|
ef * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К (М.-М0 |
Ма)+ £ (М.-М,) = - |
Pd t 4j g (Pel - |
|||||
|
-2pa)+2l|f2 (2P«<-3Pd) |
Pet. |
|
|
|
||||
|
|
При определении у 1* |
о учетом изменения моментов инерции поя |
||||||
сов используем графо-аналитичеокий способ, |
основанный на приведении момен- |
||||||||
тиой площади к постоянному моменту инерции. |
|
|
|
||||||
|
|
При различных сечениях верхнего и нижнего поясов, |
|
|
|||||
|
|
|
-) _ |
finfirt F„n'НПТГИП+£л fgnl*n |
|
|
|
(7) |
|
|
|
|
Jn~ |
( F ^ |
F j 2 |
|
|
-«л. |
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
2 |
|
|
|
Тогда для нашего случая получим: |
для первой панели J^t^bblFd; |
||||||
для |
второй пннели J^= F o l2, '• |
для третьей панели J-sIjS O F d * . |
|
||||||
|
|
Примем J L 'J n 'C O n s - t |
; тогда для приведения эпюры |
М * |
к J * |
||||
следует |
умножить |
ее ординаты на отношение |
а 4 ? . |
Эти отношения для |
|||||
разных цролетов будут равны: |
|
3 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
Xs |
0,667 |
- 2 , 2 5 ; |
Hi |
J x 5 L |
1,50; |
- i . o o . |
|
|
|
' |
г |
1,0 |
|
|
|
|
Приведенная эпюра показана на рис.5 .
Фиктивный изгибающий момент (в точке приложения силы Р)
|
|
|
- II - |
|
|
|
М » - |
( |
9 ‘ 2 + 2*^ *2 |
+ “ip - • |
= “ |
10,58 P d . |
|
|
Jt» |
|
|
|
|
|
Прогиб под силой |
|
|
4 |
_ 9 , 6 4 Pci |
||
„ |
I.M u e |
i a f t P c t |
_ 2 ,У 8 7 р а _ |
|||
o * o * o |
~ |
£-1tSfd? |
EF |
|
^ |
|
Значение |
прогиба, |
полученного |
методом сил> |
9,9^Pd. т . е . отли |
||
чается от приближенного на 3,21%. |
|
|
|
|||
|
§ 3, |
Фермы с наклонными поясами |
|
Рассмотренный прием приведения моментной площади можно применить к расчету ферм с наклонными поясами, в которых использование формулы Мо
ра-Максвелла сопряжено с кропотливыми вычислениями. |
|
|
|||
Для иллюстрации рассмотрим пример 5 |
(р и с.6 ), |
приняв |
следувдие раз |
||
меры и соотношения: |
Н0= 4 »0 м» Ь. = |
1*8 м» ^ |
“ 2*0 |
“ • ^вп° |
• |
F„n« * F ; Ff = F; |
Ft « 2F . |
|
|
|
|
Рис. 6
|
|
|
|
|
- |
12 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Момент инерции поясов в сечении с максимальной высотой ( |
^ |
) |
||||||||||||||
|
|
|
т _ 3F-tfF'+AF jF *,, |
|
1Г- |
А |
|
|
3 |
|
|
|
||||
|
|
|
J " ' |
'(3F-4F)> |
|
4! = W |
F M«, |
|
|
|
|
|
||||
Величину |
|
найдем графо-аналитическим способов |
пр; |
|
|
<£.— |
||||||||||
местную площадь к J |
n ( т . е , |
умножая ординаты эпюры |
М ^ . |
на |
-- - |
' |
) |
|||||||||
Фиктивный нагибающий момент на правом конце |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
М * |
. | . | ( |
10И0.10+ 8 - 8 ^ + 6 . б г з 1+ 4 |
. 4 |
^ 4 |
+т |
н ; |
= |
- |
- ч :- |
|
г . |
|||||
Тогда |
,,м |
ЦгоР _ |
15,3 Р . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
/ |
= |
~ К ^ Е Р - - |
EF |
|
|
для каждой панели, Прк это:.: |
|||||||||
По формуле (5г) вычислим значения |
||||||||||||||||
следует учесть влияние взаимного угла наклона поясов |
Р |
~ Дело э |
тоь-, |
|||||||||||||
что в фермах с наклонными поясами усилия в стойках зависят от угла р |
||||||||||||||||
Для ферм с одним наклонным поясом ( |
р ^ 0 |
) при любой статически |
опре |
|||||||||||||
делимой системе |
соединительной решетки поправочный коэффициент |
|
|
|||||||||||||
где о^в |
- |
|
|
к = |
к 4 |
д |
‘ - '> |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
!8> |
угол наклона р а с к о с а н и к н е м у |
поясув аервой {крайней) |
|
паяе- |
|||||||||||||
ЛИf |
|
номер панели. |
Следовательно, |
при определении прогибов от |
||||||||||||
деформации соединительной решетки формула будет иметь вид: |
|
|
|
|
О t**1
(S)
Все необходимые вычисления сведены в табл.З.
Таблица 3
Номер панели |
# |
I |
i |
2 |
|
|
(слева направо)) |
} |
j |
3 |
|||
cU |
j |
49°40 |
1 |
49°I0 |
! |
48°35 |
. . *з*‘ |
.!. |
1.78 |
1 |
1,56 |
1 1,34 |
|
1 |
||||||
ceio{; |
| |
0,647 |
I |
0,654 |
1 0,661 |
|
Sfn (оU+ p) |
| |
0,884 |
if |
0,880 |
j 0,875 |
|
Г£ ef |
i |
2,77 |
2,66 |
! |
2,55 |
|
К,- EF |
j |
0,527 |
i1 |
0,577 |
| 0,673 |
|
K;KEF |
j |
1,460 |
i |
1,535 |
j 1,720 |
|
_i_ |
. |
5 |
4 |
|
48°I5 |
42°00 |
1,12 |
0,90 |
0,666 |
0,734 |
0,872 |
0,813 |
2.43 |
2,39 |
|
|
0,802 |
1,000 |
1,950 |
2,390 |
|
|
|
|
- |
13 - |
|
|
|
|
В формуле (9) |
л И ^ = |
Д И а = |
Д M j = ••■■х д М = - |
2 Р . |
|
||||
Тогда |
|
|
+ |
|
+ |
Гг к г ) = |
|
|
|
^ - 2 Р |
(1,460 + 1,535 |
+ 1,720 |
+ 1,950 + 2,390) «. - |
18,11 |
|
||||
Полный прогиб |
ti |
= _ 15»зР |
_ |
1 8 ,1Р |
33,4 Р |
|
|
||
|
|
Я |
|
„ |
|
ЕF |
ЕР |
|
|
По формуле Мора-Ыаксвелла |
|
f |
3 3 .0 3 Р |
|
|
||||
|
EF |
|
|
||||||
Погрешность составляет 1,13 |
$. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
§ |
4 . |
Об одном свойстве |
Ферм с наклонными поясами |
|
|||||
Воли сравнить жесткость сплошной балки постоянного сечения ("t * |
|||||||||
•fo iu tj b=£onrt) |
о жесткостью балки переменного |
сечения ( 6= ConS-b |
, К = |
||||||
= h0+ * V |
) ,то, очевидно, |
прогаб |
от силы Р первой всегда будет |
меньше |
|||||
прогиба второй |
(р и о .7 ,а ). |
|
|
|
|
|
|
Рис. 7