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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

- 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

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

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 ,

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