Kaip nubrėžti įtakos linijas? Konstrukcinė mechanika pagrįsta Lagranžo kinematikos metodu. Pagrindinė jo esmė slypi tame, kad sistemoje, kuri yra visiškos pusiausvyros būsenoje, visų nereikšmingų poslinkių jėgų rezultatas yra lygus nuliui.
Metodo specifiškumas
Reakcijos, lenkimo momento, skersinės jėgos poveikio linijoms sudaryti tam tikram sijos ruožui naudojamas tam tikras veiksmų algoritmas. Pirmiausia pašalinkite nuorodą. Be to, pašalinamos vidinės jėgos įtakos linijos ir įvedama reikiama jėga. Dėl tokių manipuliacijų pateikta sistema bus mechanizmas su vienu laisvės laipsniu. Ta kryptimi, kurioje atsižvelgiama į vidinę jėgą, įvedamas nedidelis poslinkis. Jos kryptis turėtų būti panaši į vidines pastangas, tik tokiu atveju bus atliktas teigiamas darbas.
Konstrukcijų pavyzdžiai
Poslinkių principu rašoma pusiausvyros lygtis, ją sprendžiant apskaičiuojamos įtakos linijos, nustatomos reikalingos pastangos.
Panagrinėkime tokių skaičiavimų pavyzdį. Kuriame A atkarpoje statome skersinės jėgos įtakos linijasnorint susidoroti su užduotimi, reikia nubrėžti šio pluošto poslinkius nuo vieno poslinkio pašalinamos jėgos kryptimi.
Pastangų nustatymo formulė
Įtakos linijų konstravimas atliekamas naudojant specialią formulę. Jis sujungia norimą jėgą, koncentruotos jėgos, veikiančios spindulį, dydį su figūros plotu, kurį sudaro poveikio linija ir diagramos ašis apkrovoje. Taip pat su lenkimo momento indikatoriumi ir jėgų įtakos linijos kampo liestine ir neutralia ašimi.
Jei paskirstymo apkrovos kryptis ir koncentruota jėga sutampa su judančio vieneto jėgos kryptimi, jos turi teigiamą reikšmę.
Lenkimo momentas bus teigiamas, kai jo kryptis yra pagal laikrodžio rodyklę. Liestinė bus teigiama, kai sukimosi kampas yra mažesnis už stačią kampą. Atliekant skaičiavimus, su jų ženklais naudojama ordinačių reikšmė ir įtakos linijos plotas. Konstrukcinė mechanika remiasi statistiniu diagramų sudarymo metodu.
Apibrėžimai
Pateikime pagrindinius apibrėžimus, kurių reikia norint atlikti kokybiškus brėžinius ir skaičiavimus. Poveikio linija yra linija, jungianti vidinę jėgą ir judančios jėgos vieneto poslinkį.
Ordinatės parodo analizuojamos vidinės jėgos pokytį, atsirandantį tam tikrame spindulio taške judant per vienetinės jėgos ilgį. Jie rodo pokyčius skirtinguose vidaus taškuosejėga, kai naudojama išorinė fiksuota apkrova. Statistinė konstrukcijos versija pagrįsta pusiausvyros lygčių užrašymu.
Du konstrukcijos variantai
Įtakos linijų statyba sijose ir lenkimo momentas galimas dviem atvejais. Jėga gali būti naudojama naudojamos sekcijos dešinėje arba kairėje. Kai jėgos yra kairėje ruožo pusėje, atliekant skaičiavimus, parenkamos jėgos, kurios veiks į dešinę. Teisingai veikiant jos skaičiuojamos pagal kairiąsias jėgas.
Kelių tarpatramių sijos
Pavyzdžiui, tiltuose pagalbinės sijos naudojamos išorinei apkrovai perkelti į visos pastato konstrukcijos laikančiąją dalį. Pagrindinė sija vadinama ta, kuri yra atraminis pagrindas. Skersinės sijos laikomos stačiu kampu pagrindinei.
Iškviečiamos pagalbinės (vieno tarpatramio) sijos, kurioms taikoma išorinė apkrova. Ši apkrovos perdavimo tolimajai sijai galimybė laikoma mazginiu. Skydas laikomas plotu, esančiu tarp dviejų artimiausių mazgų. Ir jie pavaizduoti kaip pagrindinės ašies taškai, prie kurių tinka skersinės sijos.
Funkcijos
Kas yra įtakos linija? Šio termino apibrėžimas sijoje yra susietas su grafiku, kuris parodo analizuojamo faktoriaus pokytį, kai išilgai sija juda vienetinė jėga. Tai gali būti skersinė jėga, lenkimo momentas, atramos reakcija. Bet kuri įtakos linijų ordinatė parodo dydįanalizuojamas veiksnys tuo metu, kai jėga yra virš jo. Kaip nubrėžti sijos įtakos linijas? Statistinis metodas pagrįstas statistinių lygčių sudarymu. Pavyzdžiui, paprastai sijai, esančiai ant dviejų šarnyrinių atramų, būdinga jėga, judanti išilgai sijos. Jei pasirinksite tam tikrą atstumą, kuriuo ji veikia, galite nubrėžti reakcijos įtakos linijas, sudaryti momentų lygtį, sudaryti dviejų taškų grafiką.
Toliau sukonstruojama šlyties jėgos veikimo kreivė, tam naudojamos pjūvio įtakos linijų ordinatės.
Kino būdas
Galbūt galima sukurti įtakos liniją remiantis judesiais. Tokių grafikų pavyzdžių galima rasti tais atvejais, kai spindulys rodomas be atramos, kad mechanizmas galėtų judėti teigiama kryptimi.
Norint sukurti tam tikro lenkimo momento įtakos liniją, reikia įpjauti vyrį esamoje sekcijoje. Tokiu atveju gautas mechanizmas pasisuks vieneto kampu teigiama kryptimi.
Sustatyti poveikio liniją skersine jėga galima įkišus į slankiklio sekciją ir išplečiant spindulį vienu vienetu teigiama kryptimi.
Galite naudoti kinematografinį metodą, norėdami nubrėžti lenkimo momento ir šlyties jėgos linijas gembinėje sijoje. Atsižvelgiant į kairiosios pusės nejudumą tokiame sijoje, atsižvelgiama tik į judėjimą į dešinę pusę teigiama kryptimi. Dėl įtakos linijų formulė gali apskaičiuoti bet kokias pastangas.
Skaičiavimaikino režimu
Skaičiuojant kinematiniu metodu, naudojama formulė, kuri susieja atraminių strypų skaičių, tarpatramių skaičių, lankstų skaičių, užduoties laisvės laipsnius. Jei, keičiant duotąsias reikšmes, laisvės laipsnių skaičius lygus nuliui, problemą galima nustatyti statistiškai. Jei šis rodiklis turi neigiamą reikšmę, užduotis statistiškai neįmanoma, esant teigiamam laisvės laipsniui, atliekama geometrinė konstrukcija.
Siekiant patogiau atlikti skaičiavimus, vizualiai pavaizduoti diskų veikimo ypatumus kelių tarpatramių sijoje, sudaroma grindų schema.
Norėdami tai padaryti, visi originalūs sijos vyriai pakeičiami šarnyrinėmis atramomis.
Sijų įvairovė
Manoma, kad yra kelių tipų kelių tarpatramių sijų. Pirmojo tipo specifika yra ta, kad visuose tarpatramiuose, išskyrus pirmąjį, naudojamos šarnyrinės-judančios atramos. Jei vietoj vyrių naudojamos atramos, bus suformuotos vieno tarpatramio sijos, kurių kiekviena remsis į gretimą konsolę.
Antrajam tipui būdingas tarpatramių, turinčių dvi šarnyrines judančias atramas, kaitaliojimas su tarpatramiais be atramų. Šiuo atveju grindų planas ant centrinių sijų konsolės yra pagrįstas įdėtomis sijomis.
Be to, yra sijų, kuriose derinami du ankstesni tipai. Siekiant užtikrinti statistinį įdėklų sijų apibrėžimą, horizontalus ryšys tarp atramos perkeliamas į dešinę gretimą siją. Apatinis aukštas po aukštoschemą pavaizduos pagrindinė sija, o antrinės sijos naudojamos viršutiniame aukšte.
Vidinių jėgos veiksnių diagramos
Žingsnis po žingsnio schemos pagalba galite sukurti vieną siją, pradedant nuo viršutinio aukšto ir baigiant apatinėmis konstrukcijomis. Pabaigus viršutinio aukšto vidinių jėgos faktorių konstravimą, visas nustatytas atramos reakcijos vertes reikia pakeisti priešingomis kryptimis veikiančiomis jėgomis, tada pritaikyti jas grindų diagramoje apatiniame aukšte. Braižant ant jo diagramas, naudojama tam tikra jėgų apkrova.
Pabaigus brėžti jėgos vidinius veiksnius, atliekamas statistinis viso kelių tarpatramių pluošto patikrinimas. Tikrinant turi būti įvykdyta sąlyga, pagal kurią visų atramų reakcijų ir duotųjų jėgų suma lygi nuliui. Taip pat svarbu išanalizuoti atskirų naudojamos sijos sekcijų diferencialinės priklausomybės atitiktį.
Grafike, išreiškiančiame atramos reakcijos ar jėgos vidinio veiksnio kaitos dėsnį konkrečioje (duotoje) pastato dalyje, judančios individualios apkrovos vietos funkcijos vadinamos linija įtakos. Norėdami juos sukurti, taikykite statistikos lygtį.
Jėgos vidiniams veiksniams nustatyti naudojamos grafinės konstrukcijos, skaičiuojant atramų reakcijas pagal tam tikras įtakos linijas.
Skaičiavimo vertė
Plačiąja prasme pastatų mechanika laikoma mokslu, kuriančiu skaičiavimo metodus ir patikros principusstabilumo, stiprumo ir standumo konstrukcijos ir konstrukcijos. Dėl kokybiškų ir laiku atliktų stiprumo skaičiavimų galima garantuoti statomų konstrukcijų saugumą, visišką atsparumą vidinėms ir išorinėms jėgoms.
Norimamam rezultatui pasiekti naudojamas ekonomiškumo ir ilgaamžiškumo derinys.
Stabilumo skaičiavimai leidžia nustatyti kritinius išorinių poveikių rodiklius, garantuojančius tam tikros formos pusiausvyros ir padėties išsaugojimą deformuotoje būsenoje.
Statumo skaičiavimai skirti nustatyti įvairius deformacijų variantus (nuosėdas, įlinkį, vibraciją), dėl kurių visiškai neįveikiamas konstrukcijų veikimas, kyla grėsmė konstrukcijų stiprumui.
Siekiant išvengti avarinių situacijų, svarbu atlikti tokius skaičiavimus, išanalizuoti gautų rodiklių atitiktį didžiausioms leistinoms reikšmėms.
Šiuo metu konstrukcijų mechanika naudoja daugybę patikimų skaičiavimo metodų, kurie buvo išsamiai išbandyti statybos ir inžinerijos praktikoje.
Atsižvelgiant į nuolatinį statybos pramonės modernizavimą ir plėtrą, įskaitant jos teorinę bazę, galime kalbėti apie naujų patikimų ir kokybiškų brėžinių konstravimo metodų naudojimą.
Siaurąja prasme statybos mechanika siejama su teoriniais strypų, sijų, sudarančių konstrukciją, skaičiavimais. Fundamentalioji fizika, matematika ir eksperimentinės studijos yra konstrukcijos mechanikos pagrindas.
Projektavimo schemos, kurios naudojamos akmens, gelžbetonio, medžio, metalo konstrukcijų konstrukcijų mechanikoje, leidžia išvengti nesusipratimų statant pastatus ir statinius. Tik tinkamai parengus preliminarius brėžinius, galime kalbėti apie kuriamų konstrukcijų saugumą ir patikimumą. Įtakos linijų tiesimas sijose yra gana rimtas ir atsakingas darbas, nes nuo veiksmų tikslumo priklauso žmonių gyvybė.
