Динамические нагрузки изменяются во времени по тому или иному закону.

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 16Следующая ⇒

Динамические нагрузки изменяются во времени по тому или иному закону.

Принцип независимости действия сил

Этот принцип применяется для линейно деформированных систем.

Результат одновременного действия на сооружения нескольких сил равен алгебраической сумме воздействия на сооружение каждой силы в отдельности. Это касается сил, деформаций, перемещений и т.д.

Основным требованием, предъявляемым к сооружениям является следующее: сооружения должны сохранять свою геометрическую форму и состояние в течение всего срока службы.

Таким требованиям отвечают геометрически неизменяемые системы.

Геометрически неизменяемыми системами наз. системы, не меняющие первоначальную форму и допускающие изменения в результате деформации элементов.

Системы не отвечающие таким требованиям называют геометрически изменяемыми.

Наипростейшей геометрически неизменяемой системой является шарнирный треугольник (рис.4) состоящий из трех стержней, соединенных в узлах шарнирами. В такой системе изменение ее формы возможно лишь в связи с деформациями ее элементов.

Система, состоящая из четырех стрежней, соединенных между собой четырьмя шарнирами (рис.2) является геометрически изменяемой, т.е. форма этой системы может меняться без деформации ее элементов.

Система с двумя стержнями, лежащими на одной прямой (рис.6), называется мгновенно изменяемой, так как она в следующее мгновение после малого смещения точки С по перпендикуляру к прямой АВ превращается в неизменяемую систему.

В строительстве используют только геометрически неизменяемые сооружения.

Т.е. с уменьшением угла a, увеличивается усилие N_AC. Когда a=0; N_AC=¥ (неопределенное усилие). Мгновенно изменяемые системы характеризуются тем, что в их элементах возникают (очень большие) неопределенные усилия. Поэтому использование таких сооружений на практике, как и геометрически изменяемых, недопустимо.

Для выявления того что является ли система геометрически неизменяемой, проводится кинематический анализ сооружения: определяется степень свободы и принципы образования сооружения.

Диском называется плоское твердое тело, сохраняющее геометрическую неизменяемость.

Предположим, что несколько дисков соединяются между собой шарнирами и с землей – опорными стержнями. Эти связи называются кинематическими (рис.7). Для выявления достаточности этих кинемати-ческих связей вводится понятие степени свободы.

Степенью свободы сооружения называется минимальное число независимых геометрических параметров, определяющих положение сооружения на плоскости (n_cв).

Точка на плоскости имеет 2 степени свободы (х,у) (рис.8а).

При движении плоского диска его положение на плоскости определяется 3 параметрами (координатами х, у и углом a). Следовательно степень свободы такого диска на плоскости n_cв=3. Вводя кинематические связи, можно уменьшить это число (рис.8 б, в, г, д)

Здесь возможны 3 случая:

1) n_cв>0 – система геометрически изменяемая; количество кинематических связей недостаточно для геометрически неизменяемой системы

2) n_св=0; – геометрически неизменяемая статически определимая система, имеющая минимальное количество кинематических связей (рис.5д).

3) n_св<0; – геометрически неизменяемая система, имеющая «лишние» кинематические связи   (рис.8е ).

Степень свобода (n_св) определяется по формуле

n_св=3D - 2Ш - С_опор.                            (1)

Здесь D - количество дисков.

     Ш - количество простых шарниров 

     С_опор - количество опорных связей (реакций)

Каждый опорный стержень уменьшает степень свободы на единицу (1).

Шарниры бывают простые и сложные. Если шарнир соединяет два диска, то он называется простым (рис.9.а). Если же больше двух, (например «m» дисков), то он называется сложным и приравнивается к (m-1) простому шарниру (рис.9 б). Т.е. на единицу меньше количества стержней, соединенных в узле.

Простой шарнир эквивалентен кинематическим связям на плоскости.

простой шарнир              сложный шарнир

Рис.9

Из вышесказанного можно сделать вывод, что геометрически неизменяемые системы имеют

n_св£0                            (2)

Это необходимое, но недостаточное условие геометрической неизменяемости системы.

Система должна иметь приемлемую структуру.

Рассмотрим следующие принципы образования геометрически неизменяемых систем с минимальными связями (рис.10).

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США