Kako povući crte utjecaja? Mehanika konstrukcija temelji se na kinematičkoj metodi Lagrangea. Njegova glavna bit leži u činjenici da je u sustavu koji je u stanju potpune ravnoteže rezultat svih sila na beznačajne pomake jednak nuli.
Specifičnost metode
Za izgradnju linija utjecaja reakcije, momenta savijanja, poprečne sile za zadani presjek grede koristi se određeni algoritam djelovanja. Prvo uklonite vezu. Uz to se uklanjaju linije utjecaja unutarnje sile, a uvodi se potrebna sila. Kao rezultat takvih manipulacija, dati će sustav biti mehanizam s jednim stupnjem slobode. U smjeru gdje se razmatra unutarnja sila, uvodi se mali pomak. Njegov smjer trebao bi biti sličan internom naporu, samo će u tom slučaju biti učinjen pozitivan rad.
Primjeri konstrukcija
Na temelju principa pomaka ispisuje se jednadžba ravnoteže, pri njenom rješavanju izračunavaju se utjecajne linije i utvrđuje potreban napor.
Razmotrimo primjer takvih izračuna. Utjecajne linije poprečne sile gradimo u nekom presjeku A. Toda bi se nosili sa zadatkom, potrebno je nacrtati pomake ove grede od jednog pomaka u smjeru uklonjene sile.
Formula za određivanje napora
Izgradnja linija utjecaja provodi se pomoću posebne formule. Povezuje željenu silu, veličinu koncentrirane sile koja djeluje na gredu, s površinom figure koju čine linija utjecaja i osi dijagrama pod opterećenjem. I također s indikatorom momenta savijanja i tangentom kuta linije utjecaja sila i neutralne osi.
Ako se smjer distribucijskog opterećenja i koncentrirana sila poklapaju sa smjerom sile pokretne jedinice, imaju pozitivnu vrijednost.
Moment savijanja će biti pozitivan kada je njegov smjer u smjeru kazaljke na satu. Tangenta će biti pozitivna kada je kut rotacije manji od pravog kuta. Prilikom izvođenja izračuna koriste se vrijednost ordinata i područje linije utjecaja s njihovim predznacima. Mehanika konstrukcija temelji se na statističkoj metodi konstruiranja dijagrama.
Definicije
Dajmo osnovne definicije koje su potrebne za izvođenje visokokvalitetnih crteža i proračuna. Linija utjecaja je linija koja povezuje unutarnju silu i pomak jedinice pokretne sile.
Ordinate pokazuju promjenu analizirane unutarnje sile koja se pojavljuje u određenoj točki na gredi pri kretanju duž duljine jedinične sile. Oni pokazuju promjenu u različitim točkama unutarnjegsila pod uvjetom korištenja vanjskog fiksnog opterećenja. Statistička verzija konstrukcije temelji se na pisanju jednadžbi ravnoteže.
Dvije opcije gradnje
Izgradnja utjecajnih linija u gredama i momenta savijanja moguća je u dva slučaja. Sila se može nalaziti desno ili lijevo od korištenog dijela. Kada se sile nalaze lijevo od presjeka, tijekom proračuna se odabiru sile koje će djelovati udesno. Uz njezinu desnu akciju, oni se broje prema lijevim silama.
Grede s više raspona
Kod mostova, na primjer, pomoćne se grede koriste za prijenos vanjskog opterećenja na nosivi dio cijele građevinske konstrukcije. Glavna greda naziva se ona koja je noseća baza. Smatra se da su poprečne grede smještene pod pravim kutom u odnosu na glavnu.
Pozivaju se pomoćne (jednorasponske) grede na koje se primjenjuje vanjsko opterećenje. Ova opcija prijenosa opterećenja na glavnu gredu smatra se čvornom. Panel se smatra područjem koje se nalazi između dva najbliža čvora. I oni su predstavljeni kao točke glavne osi, na koje pristaju poprečne grede.
Značajke
Koja je linija utjecaja? Definicija ovog pojma u gredi povezana je s grafom koji pokazuje promjenu analiziranog faktora kada se jedinična sila kreće duž grede. To može biti poprečna sila, moment savijanja, reakcija potpore. Svaka ordinata linija utjecaja pokazuje veličinuanalizirani faktor u trenutku kada se sila nalazi iznad njega. Kako nacrtati crte utjecaja grede? Statistička metoda temelji se na sastavljanju statističkih jednadžbi. Na primjer, za jednostavnu gredu, smještenu na dva zglobna nosača, karakteristična je sila koja se kreće duž grede. Ako odaberete određenu udaljenost na kojoj funkcionira, možete graditi linije utjecaja reakcije, nacrtati jednadžbu trenutaka, izgraditi graf s dvije točke.
Dalje se konstruira krivulja djelovanja posmične sile, za to se koriste ordinate utjecajnih linija u presjeku.
Cinematic way
Možda se na temelju pokreta može izgraditi linija utjecaja. Primjeri takvih grafova mogu se naći u slučajevima kada je greda prikazana bez potpore tako da se mehanizam može kretati u pozitivnom smjeru.
Za izgradnju linije utjecaja određenog momenta savijanja potrebno je u postojeći presjek urezati šarku. U ovom slučaju, rezultirajući mehanizam će se rotirati za jedinični kut u pozitivnom smjeru.
Izgradnja linije utjecaja s poprečnom silom je moguća kada se umetne u dio klizača i proširi snop za jednu jedinicu u pozitivnom smjeru.
Možete koristiti filmsku metodu za crtanje momenta savijanja i linija posmične sile u konzolnoj gredi. Uzimajući u obzir nepokretnost lijeve strane u takvoj gredi, razmatra se samo kretanje desne strane u pozitivnom smjeru. Zahvaljujući linijama utjecaja, formula može izračunati svaki napor.
Izračuniu kinematografskom načinu
Prilikom izračunavanja kinematičkom metodom koristi se formula koja povezuje broj potpornih šipki, broj raspona, šarke, stupnjeve slobode zadatka. Ako je pri zamjeni zadanih vrijednosti broj stupnjeva slobode jednak nuli, problem se može odrediti statistički. Ako ovaj pokazatelj ima negativnu vrijednost, zadatak je statistički nemoguć, s pozitivnim stupnjem slobode izvodi se geometrijska konstrukcija.
Kako bi bilo jednostavnije izvođenje proračuna, da bi se imali vizualni prikaz značajki rada diskova u gredi s više raspona, izgrađen je podni dijagram.
Da biste to učinili, sve originalne šarke u gredi zamjenjuju se zglobnim nosačima.
Različitosti greda
Pretpostavlja se nekoliko tipova greda s više raspona. Specifičnost prvog tipa je da se u svim rasponima, s izuzetkom prvog, koriste zglobno-pomični nosači. Ako se umjesto šarki koriste nosači, formirat će se jednokrilne grede u kojima će svaka biti naslonjena na susjednu konzolu.
Drugu vrstu karakterizira izmjenjivanje raspona, koji imaju dva zglobna pomična oslonca, s rasponima bez oslonaca. U ovom slučaju tlocrt na konzoli središnjih greda temelji se na umetnutim gredama.
Osim toga, postoje grede koje kombiniraju dvije prethodne vrste. Kako bi se osigurala statistička definiranost umetnutih greda, horizontalna veza između nosača prenosi se na desnu susjednu gredu. Donji kat u kat po katshema će biti predstavljena glavnim snopom, a sporedne grede se koriste za gornji kat.
Grafovi unutarnjih faktora sile
Uz pomoć sheme korak-po-korak, možete nacrtati jednu gredu počevši od gornjeg kata i završavajući s donjim konstrukcijama. Nakon što je dovršena konstrukcija unutarnjih faktora sila za gornji kat, potrebno je promijeniti sve pronađene vrijednosti reakcije oslonca na sile suprotnog smjera, a zatim ih primijeniti u tlocrtu na donju etažu. Prilikom crtanja dijagrama na njemu se koristi zadano opterećenje sila.
Nakon završetka iscrtavanja unutarnjih faktora sile, provodi se statistička provjera kompletne višerasponske grede. Prilikom provjere mora biti zadovoljen uvjet prema kojem je zbroj svih reakcija oslonaca i zadanih sila jednak nuli. Također je važno analizirati usklađenost s diferencijalnom ovisnošću za pojedine dijelove korištene grede.
U grafu koji izražava zakon promjene reakcije oslonca ili unutarnjeg faktora sile u određenom (datom) dijelu zgrade, funkcije položaja pokretnog individualnog opterećenja nazivaju se linijom utjecaja. Da biste ih izgradili, primijenite jednadžbu statistike.
Grafičke konstrukcije koriste se za određivanje unutarnjih faktora sile za izračunavanje reakcija oslonaca duž određenih linija utjecaja.
Vrijednost izračuna
U širem smislu, građevinska mehanika se smatra znanošću koja razvija metode proračuna i načela provjerestrukture i strukture za stabilnost, snagu i krutost. Zahvaljujući kvalitetnim i pravovremenim proračunima čvrstoće, moguće je jamčiti sigurnost podignutih konstrukcija, njihovu punu otpornost na unutarnje i vanjske sile.
Za postizanje željenog rezultata koristi se kombinacija ekonomičnosti i izdržljivosti.
Proračuni stabilnosti omogućuju identificiranje kritičnih pokazatelja vanjskih utjecaja koji jamče očuvanje danog oblika ravnoteže i položaja u deformiranom stanju.
Proračuni krutosti služe za identificiranje raznih opcija deformacije (slijeganje, otklon, vibracije), zbog kojih je isključen potpuni rad konstrukcija, postoji prijetnja čvrstoći konstrukcija.
Kako bi se izbjegle hitne situacije, važno je izvršiti takve izračune, analizirati usklađenost dobivenih pokazatelja s maksimalno dopuštenim vrijednostima.
Trenutno, strukturna mehanika koristi veliki izbor pouzdanih metoda izračuna koje su detaljno ispitane građevinskom i inženjerskom praksom.
S obzirom na stalnu modernizaciju i razvoj građevinske industrije, uključujući njezinu teorijsku osnovu, možemo govoriti o korištenju novih pouzdanih i visokokvalitetnih metoda za izradu crteža.
U užem smislu, građevinska mehanika povezana je s teorijskim proračunima šipki, greda koje čine strukturu. Fundamentalna fizika, matematika i eksperimentalni studiji služe kao osnova za strukturnu mehaniku.
Sheme dizajna koje se koriste u građevinskoj mehanici za kamene, armiranobetonske, drvene, metalne konstrukcije omogućuju izbjegavanje nesporazuma tijekom izgradnje zgrada i građevina. Samo uz ispravnu preliminarnu konstrukciju crteža možemo govoriti o sigurnosti i pouzdanosti konstrukcija koje se stvaraju. Izgradnja linija utjecaja u gredama je prilično ozbiljan i odgovoran poduhvat, jer životi ljudi ovise o točnosti radnji.
