Kuinka piirtää vaikutuslinjat? Rakennemekaniikka perustuu Lagrangen kinemaattiseen menetelmään. Sen pääolemus on se, että järjestelmässä, joka on täydellisessä tasapainotilassa, kaikkien voimien tulos merkityksettömiin siirtymiin on nolla.
Menetelmäspesifisyys
Reaktion, taivutusmomentin, poikittaisvoiman vaikutuslinjojen rakentamiseen tietylle palkin osuudelle käytetään tiettyä toiminta-algoritmia. Poista ensin linkki. Lisäksi sisäisen voiman vaikutuslinjat poistetaan ja tarvittava voima otetaan käyttöön. Tällaisten manipulaatioiden seurauksena annetusta järjestelmästä tulee mekanismi, jolla on yksi vapausaste. Suuntaan, jossa sisäinen voima otetaan huomioon, tehdään pieni siirtymä. Sen suunnan tulee olla samanlainen kuin sisäisen ponnistuksen, vain tässä tapauksessa tehdään positiivista työtä.
Esimerkkejä rakenteista
Siirtymien periaatteen perusteella kirjoitetaan tasapainoyhtälö, jota ratkaistaessa lasketaan vaikutuslinjat ja määritetään tarvittava vaiva.
Katsotaanpa esimerkkiä tällaisista laskelmista. Rakennamme poikittaisen voiman vaikutusviivoja johonkin kohtaan A. Toselviytyäksesi tehtävästä on tarpeen piirtää tämän palkin siirtymät yhdestä siirtymästä poistetun voiman suuntaan.
Kaava ponnistuksen määrittämiseksi
Vaikutuslinjojen rakentaminen suoritetaan erityisellä kaavalla. Se yhdistää halutun voiman, palkkiin vaikuttavan keskittyneen voiman suuruuden vaikutuslinjan ja kaavion akselin muodostamaan kuvion alueeseen kuormituksen alaisena. Ja myös taivutusmomentin ja voimien vaikutuslinjan kulman tangentin ja neutraaliakselin tangentin kanssa.
Jos jakautumiskuorman suunta ja keskittynyt voima ovat samat kuin liikkuvan yksikön voiman suunta, niillä on positiivinen arvo.
Taivutusmomentti on positiivinen, kun sen suunta on myötäpäivään. Tangentti on positiivinen, kun kiertokulma on pienempi kuin suora kulma. Laskelmia suoritettaessa käytetään ordinaattien arvoa ja vaikutuslinjan aluetta niiden etumerkeineen. Rakennemekaniikka perustuu tilastolliseen kaavioiden muodostamismenetelmään.
Määritelmät
Annetaan perusmääritelmät, joita tarvitaan laadukkaiden piirustusten ja laskelmien suorittamiseen. Vaikutusviiva on linja, joka yhdistää sisäisen voiman ja yksikön liikkuvan voiman siirtymän.
Ordinaatit osoittavat muutosta analysoidussa sisäisessä voimassa, joka ilmenee palkin tietyssä kohdassa liikkuessaan yksikkövoiman pituudella. Ne osoittavat muutoksen sisäisen eri kohdissavoima, jos käytetään ulkoista kiinteää kuormaa. Konstruktion tilastollinen versio perustuu tasapainoyhtälöiden kirjoittamiseen.
Kaksi rakennusvaihtoehtoa
Vaikutuslinjojen rakentaminen palkkeihin ja taivutusmomentti on mahdollista kahdessa tapauksessa. Voima voi sijaita käytetyn osan oikealla tai vasemmalla puolella. Kun voimat sijaitsevat osan vasemmalla puolella, laskelmien aikana valitaan oikealle vaikuttavat voimat. Hänen oikealla toiminnallaan ne lasketaan vasemmiston voimien mukaan.
Monijänteiset palkit
Esimerkiksi silloissa apupalkkeja käytetään siirtämään ulkoinen kuorma koko rakennusrakenteen kantavaan osaan. Pääpalkkia kutsutaan sellaiseksi, joka on tukijalka. Poikittaispalkkien katsotaan olevan suorassa kulmassa pääpalkkiin nähden.
Kutsutaan apupalkkeja (yksijänteisiä), joihin kohdistuu ulkoinen kuormitus. Tätä vaihtoehtoa kuorman siirtämiseksi kaukopalkkiin pidetään solmukohtaisena. Paneelin katsotaan olevan kahden lähimmän solmun välissä sijaitseva alue. Ja ne on esitetty pääakselin pisteinä, joihin poikkipalkit sopivat.
Ominaisuudet
Mikä on vaikutuslinja? Tämän termin määritelmä palkissa liittyy kuvaajaan, joka näyttää analysoitavan tekijän muutoksen, kun yksikkövoima liikkuu palkkia pitkin. Se voi olla poikittaisvoima, taivutusmomentti, tukireaktio. Mikä tahansa vaikutuslinjojen koordinaatti osoittaa koonanalysoitu tekijä silloin, kun voima sijaitsee sen yläpuolella. Kuinka piirtää säteen vaikutusviivat? Tilastollinen menetelmä perustuu tilastoyhtälöiden kokoamiseen. Esimerkiksi yksinkertaiselle palkille, joka sijaitsee kahdella saranoidulla tuella, palkkia pitkin liikkuva voima on ominaista. Jos valitset tietyn etäisyyden, jolla se toimii, voit rakentaa reaktion vaikutusviivoja, laatia momenttiyhtälön, rakentaa kaksipistekaavion.
Seuraavaksi muodostetaan leikkausvoiman vaikutuskäyrä, jota varten käytetään osan vaikutuslinjojen ordinaatteja.
Elokuvallinen tapa
Ehkä vaikutuslinja voidaan rakentaa liikkeiden perusteella. Esimerkkejä tällaisista kaavioista löytyy tapauksista, joissa palkki esitetään ilman tukea, jotta mekanismi voi liikkua positiiviseen suuntaan.
Tietyn taivutusmomentin vaikutuslinjan rakentamiseksi on tarpeen leikata sarana olemassa olevaan osaan. Tässä tapauksessa tuloksena oleva mekanismi pyörii yksikkökulman verran positiiviseen suuntaan.
Vaikutuslinjan rakentaminen poikittaisvoimalla on mahdollista työntämällä liukusäätimen osaan ja laajentamalla palkkia yksikön verran positiiviseen suuntaan.
Voit käyttää elokuvallista menetelmää taivutusmomentin ja leikkausvoiman viivojen piirtämiseen ulokepalkkiin. Kun otetaan huomioon vasemman puolen liikkumattomuus tällaisessa säteessä, huomioidaan vain liike oikealle puolelle positiiviseen suuntaan. Vaikutuslinjojen ansiosta kaava voi laskea minkä tahansa vaivan.
Laskelmatelokuvatilassa
Kinemaattisella menetelmällä laskettaessa käytetään kaavaa, joka suhteuttaa tukitankojen lukumäärän, jännevälien, saranoiden ja tehtävän vapausasteiden määrän. Jos annettuja arvoja korvattaessa vapausasteiden lukumäärä on nolla, ongelma voidaan määrittää tilastollisesti. Jos tällä indikaattorilla on negatiivinen arvo, tehtävä on tilastollisesti mahdoton, positiivisella vapausasteella suoritetaan geometrinen konstruktio.
Laskelmien tekemisen helpottamiseksi ja levyjen toiminnan ominaisuuksien visuaalisen esityksen saamiseksi monijänteisessä palkissa rakennetaan lattiakaavio.
Tätä varten kaikki palkin alkuperäiset saranat korvataan saranoiduilla tuilla.
Erilaisia palkkeja
Monivälisiä palkkeja oletetaan olevan useita. Ensimmäisen tyypin erityispiirre on, että kaikissa jänteissä, ensimmäistä lukuun ottamatta, käytetään saranoituja liikkuvia tukia. Jos saranoiden sijasta käytetään tukia, muodostuu yksivälisiä palkkeja, joista kukin lepää viereisen konsolin päällä.
Toiselle tyypille on ominaista jännevälien vuorottelu, joissa on kaksi nivellettyä liikkuvaa tukea, ja jännevälit ilman tukia. Tässä tapauksessa keskipalkkien konsolin pohjapiirros perustuu välipalkkiin.
Lisäksi on olemassa palkkeja, joissa yhdistyvät kaksi edellistä tyyppiä. Sisäpalkkien tilastollisen määriteltävyyden varmistamiseksi siirretään tuen välinen vaakasuora yhteys oikeaan viereiseen palkkiin. Alakerta kerros kerrokseltakaavaa edustaa pääpalkki, ja toissijaisia palkkeja käytetään ylemmässä kerroksessa.
Sisäisten voimatekijöiden kuvaajat
Vaiheittaisen kaavion avulla voit piirtää yksittäisen palkin ylimmästä kerroksesta pohjarakenteisiin asti. Kun yläkerroksen sisäisten voimakertoimien rakentaminen on valmis, on tarpeen muuttaa kaikki tukireaktion löydetyt arvot vastakkaisiin voimiin ja soveltaa niitä sitten lattiakaaviossa alempaan kerrokseen. Kun piirretään sille kaavioita, käytetään tiettyä voimakuormaa.
Voimien sisäisten tekijöiden piirtämisen jälkeen suoritetaan koko monijännepalkin tilastollinen tarkistus. Tarkastuksessa tulee täyttyä ehto, jonka mukaan kaikkien tukien ja annettujen voimien reaktioiden summa on nolla. On myös tärkeää analysoida käytetyn palkin yksittäisten osien differentiaaliriippuvuuden noudattaminen.
Graafissa, joka ilmaisee tuen tai voiman sisäisen tekijän reaktion muutoslakia tietyssä (annetussa) rakennuksen osassa, liikkuvan yksittäisen kuorman sijainnin funktioita kutsutaan suoraksi vaikutuksesta. Käytä tilastojen yhtälöä niiden rakentamiseen.
Graafisia rakenteita käytetään vahvojen sisäisten tekijöiden määrittämiseen tukien reaktioiden laskemiseksi tietyillä vaikutuslinjoilla.
Laskennallinen arvo
Laajassa merkityksessä rakennusmekaniikka katsotaan tieteeksi, joka kehittää laskentamenetelmiä ja todentamisperiaatteitarakenteet ja rakenteet vakautta, lujuutta ja jäykkyyttä varten. Laadukkaiden ja oikea-aikaisten lujuuslaskelmien ansiosta pystytettyjen rakenteiden turvallisuus, täysi kestävyys sisäisille ja ulkoisille voimille voidaan taata.
Halutun tuloksen saavuttamiseksi käytetään taloudellisuuden ja kestävyyden yhdistelmää.
Vakavuuslaskelmat mahdollistavat ulkoisten vaikutusten kriittisten indikaattoreiden tunnistamisen, jotka takaavat tietyn tasapainon ja asennon säilymisen epämuodostuneessa tilassa.
Jäykkyyslaskelmien tarkoituksena on tunnistaa erilaisia muodonmuutosvaihtoehtoja (laskuma, taipuma, värähtely), joiden vuoksi rakenteiden täysi toiminta on mahdotonta, rakenteiden lujuus on uhattuna.
Hätätilanteiden välttämiseksi on tärkeää suorittaa tällaiset laskelmat ja analysoida saatujen indikaattoreiden yhteensopivuus sallittujen enimmäisarvojen kanssa.
Tällä hetkellä rakennemekaniikka käyttää v altavasti erilaisia luotettavia laskentamenetelmiä, jotka on testattu yksityiskohtaisesti rakennus- ja insinöörikäytännöissä.
Rakennusalan jatkuva modernisointi ja kehitys, mukaan lukien sen teoreettinen perusta, voidaan puhua uusien luotettavien ja laadukkaiden menetelmien käytöstä piirustusten rakentamiseen.
Suppeassa mielessä rakennusmekaniikka liittyy rakenteen muodostavien tankojen, palkkien teoreettisiin laskelmiin. Perusfysiikka, matematiikka ja kokeelliset opinnot toimivat rakennemekaniikan perustana.
Kivi-, teräsbetoni-, puu- ja metallirakenteiden rakennemekaniikassa käytetyt suunnittelukaaviot mahdollistavat väärinkäsitysten välttämisen rakennusten ja rakenteiden rakentamisen aikana. Vain oikealla piirustusten alustavalla rakenteella voidaan puhua syntyvien rakenteiden turvallisuudesta ja luotettavuudesta. Vaikutuslinjojen rakentaminen palkkeihin on melko vakavaa ja vastuullista työtä, koska ihmisten elämä on kiinni tekojen tarkkuudesta.
