Hoe trek je invloedslijnen? De structurele mechanica is gebaseerd op de kinematische methode van Lagrange. De belangrijkste essentie ervan ligt in het feit dat in een systeem dat zich in een staat van volledig evenwicht bevindt, het resultaat van alle krachten op onbeduidende verplaatsingen nul is.
Methode specificiteit
Om de invloedslijnen van de reactie, het buigmoment, de dwarskracht voor een bepaalde balksectie te bouwen, wordt een bepaald algoritme van acties gebruikt. Verwijder eerst de link. Bovendien worden de invloedslijnen van de interne kracht verwijderd en wordt de nodige kracht geïntroduceerd. Als gevolg van dergelijke manipulaties zal het gegeven systeem een mechanisme zijn met één vrijheidsgraad. In de richting waarin de interne kracht wordt beschouwd, wordt een kleine verplaatsing geïntroduceerd. De richting ervan moet vergelijkbaar zijn met de interne inspanning, alleen in dit geval zal positief werk worden verricht.
Voorbeelden van constructies
Op basis van het verplaatsingsprincipe wordt de evenwichtsvergelijking geschreven, bij het oplossen ervan worden de invloedslijnen berekend en wordt de vereiste inspanning bepaald.
Laten we eens kijken naar een voorbeeld van dergelijke berekeningen. We bouwen invloedslijnen van de dwarskracht in een deel A. Toom de taak aan te kunnen, is het noodzakelijk om de verplaatsingen van deze balk te plotten vanuit een enkele verplaatsing in de richting van de verwijderde kracht.
Formule voor het bepalen van de inspanning
Constructie van invloedslijnen wordt uitgevoerd met behulp van een speciale formule. Het verbindt de gewenste kracht, de grootte van de geconcentreerde kracht die op de balk inwerkt, met het gebied van de figuur gevormd door de invloedslijn en de as van het diagram onder belasting. En ook met de indicator van het buigend moment en de tangens van de hoek van de invloedslijn van krachten en de neutrale as.
Als de richting van de distributiebelasting en de geconcentreerde kracht samenvallen met de richting van de bewegende eenheidskracht, hebben ze een positieve waarde.
Buigmoment zal positief zijn wanneer de richting met de klok mee is. De raaklijn is positief als de rotatiehoek kleiner is dan een rechte hoek. Bij het uitvoeren van berekeningen worden de waarde van de ordinaat en het gebied van de invloedslijn gebruikt met hun tekens. Structurele mechanica is gebaseerd op de statistische methode om diagrammen te construeren.
Definities
Laten we de basisdefinities geven die nodig zijn om hoogwaardige tekeningen en berekeningen uit te voeren. De invloedslijn is de lijn die de interne kracht verbindt met de verplaatsing van een bewegende eenheidskracht.
De ordinaat laat de verandering zien in de geanalyseerde interne kracht die op een bepaald punt op de balk verschijnt wanneer deze langs de lengte van een eenheidskracht beweegt. Ze tonen de verandering op verschillende punten in de internekracht onder de voorwaarde van het gebruik van een externe vaste belasting. De statistische versie van de constructie is gebaseerd op het schrijven van de evenwichtsvergelijkingen.
Twee constructie-opties
Constructie van invloedslijnen in liggers en buigend moment is in twee gevallen mogelijk. De kracht kan zich rechts of links van de gebruikte sectie bevinden. Wanneer de krachten zich links van de sectie bevinden, worden tijdens de berekeningen de krachten geselecteerd die naar rechts zullen werken. Met haar juiste actie tellen ze volgens de linkerkrachten.
Balken met meerdere overspanningen
In bruggen worden bijvoorbeeld hulpbalken gebruikt om de externe belasting over te brengen op het dragende deel van de gehele bouwconstructie. De hoofdbalk wordt degene genoemd die de ondersteunende basis is. Dwarsbalken worden geacht in een rechte hoek met de hoofdbalk te zijn geplaatst.
Er worden hulpliggers (enkele overspanningen) aangeroepen, waarop een externe belasting wordt uitgeoefend. Deze optie voor het overbrengen van de belasting naar de hoofdligger wordt als nodaal beschouwd. Het paneel wordt beschouwd als het gebied tussen de twee dichtstbijzijnde knooppunten. En ze worden weergegeven als punten van de hoofdas, waarop de dwarsbalken passen.
Kenmerken
Wat is de invloedslijn? De definitie van deze term in een balk is gekoppeld aan een grafiek die de verandering in de geanalyseerde factor laat zien wanneer een eenheidskracht langs de balk beweegt. Het kan een dwarskracht zijn, een buigend moment, een steunreactie. Elke ordinaat van de invloedslijnen toont de groottegeanalyseerde factor op het moment dat de kracht zich erboven bevindt. Hoe teken je invloedslijnen van een balk? De statistische methode is gebaseerd op het samenstellen van statistische vergelijkingen. Voor een eenvoudige balk, die zich op twee scharnierende steunen bevindt, is bijvoorbeeld een kracht die langs de balk beweegt kenmerkend. Als je een bepaalde afstand kiest waarop het functioneert, kun je invloedslijnen van de reactie bouwen, een momentenvergelijking opstellen, een tweepuntsgrafiek maken.
Vervolgens wordt een dwarskrachtcurve geconstrueerd, hiervoor worden de ordinaten van de invloedslijnen in de doorsnede gebruikt.
Filmische manier
Misschien kan er een invloedslijn worden opgebouwd op basis van de bewegingen. Voorbeelden van dergelijke grafieken zijn te vinden in gevallen waarin een balk wordt weergegeven zonder ondersteuning, zodat het mechanisme in een positieve richting kan bewegen.
Om een invloedslijn van een bepaald buigmoment te bouwen, is het noodzakelijk om een scharnier in de bestaande sectie te snijden. In dit geval zal het resulterende mechanisme roteren met een eenheidshoek in de positieve richting.
Het is mogelijk om een invloedslijn met een dwarskracht op te bouwen door in het gedeelte van de schuifregelaar te steken en de straal met één eenheid in de positieve richting uit te breiden.
Je kunt de filmische methode gebruiken om buigmoment- en dwarskrachtlijnen in een vrijdragende balk te plotten. Rekening houdend met de onbeweeglijkheid van de linkerkant in een dergelijke balk, wordt alleen de beweging voor de rechterkant in de positieve richting beschouwd. Dankzij de invloedslijnen kan de formule elke inspanning berekenen.
Berekeningenin filmische modus
Bij het berekenen met de kinematische methode wordt een formule gebruikt die het aantal steunstangen, het aantal overspanningen, scharnieren, vrijheidsgraden van de taak relateert. Als bij het substitueren van de gegeven waarden het aantal vrijheidsgraden gelijk is aan nul, kan het probleem statistisch worden bepaald. Als deze indicator een negatieve waarde heeft, is de taak statistisch onmogelijk, bij een positieve vrijheidsgraad wordt een geometrische constructie uitgevoerd.
Om het gemakkelijker te maken om berekeningen uit te voeren, om een visuele weergave te krijgen van de kenmerken van de werking van schijven in een balk met meerdere overspanningen, is een vloerdiagram gebouwd.
Hiervoor worden alle originele scharnieren in de balk vervangen door scharnierende steunen.
Rassen van balken
Er worden verschillende soorten liggers met meerdere overspanningen aangenomen. De specificiteit van het eerste type is dat in alle overspanningen, met uitzondering van de eerste, scharnierende beweegbare steunen worden gebruikt. Als steunen worden gebruikt in plaats van scharnieren, worden balken met één overspanning gevormd, die elk op de aangrenzende console rusten.
Het tweede type wordt gekenmerkt door de afwisseling van overspanningen, die twee scharnierende beweegbare steunen hebben, met overspanningen zonder steunen. In dit geval is de plattegrond op de console van de middenbalken gebaseerd op de inzetbalken.
Bovendien zijn er balken die de twee voorgaande typen combineren. Om de statistische definieerbaarheid van de inzetbalken te garanderen, wordt de horizontale verbinding tussen de steun overgebracht naar de rechts aangrenzende balk. Lagere verdieping in verdieping per verdiepinghet schema wordt weergegeven door de hoofdbalk en de secundaire balken worden gebruikt voor de bovenverdieping.
Plots van interne krachtfactoren
Met behulp van een stapsgewijs schema kunt u een enkele balk plotten vanaf de bovenste verdieping en eindigend met de onderste constructies. Nadat de constructie van interne krachtfactoren voor de bovenverdieping is voltooid, is het noodzakelijk om alle gevonden waarden van de steunreactie te veranderen in tegengestelde krachten en deze vervolgens in het vloerdiagram op de benedenverdieping toe te passen. Bij het plotten van diagrammen wordt een bepaalde kracht gebruikt.
Na voltooiing van het plotten van interne krachtfactoren, wordt een statistische controle van de volledige ligger met meerdere overspanningen uitgevoerd. Bij controle moet aan de voorwaarde zijn voldaan, volgens welke de som van alle reacties van steunen en gegeven krachten gelijk is aan nul. Het is ook belangrijk om de naleving van de differentiële afhankelijkheid voor individuele secties van de gebruikte balk te analyseren.
In een grafiek die de wet van verandering uitdrukt in de reactie van een steun of een kracht interne factor in een specifieke (bepaalde) sectie van een gebouw, worden de functies van de locatie van een bewegende individuele last de lijn genoemd van invloed. Pas de statistiekvergelijking toe om ze te bouwen.
Grafische constructies worden gebruikt om de interne krachtfactoren te bepalen voor het berekenen van de reacties van ondersteuningen langs bepaalde invloedslijnen.
Rekenwaarde
In brede zin wordt bouwmechanica beschouwd als een wetenschap die berekeningsmethoden en verificatieprincipes ontwikkeltstructuren en structuren voor stabiliteit, sterkte en stijfheid. Dankzij hoogwaardige en tijdige sterkteberekeningen is het mogelijk om de veiligheid van de opgerichte constructies, hun volledige weerstand tegen interne en externe krachten, te garanderen.
Om het gewenste resultaat te bereiken, wordt een combinatie van zuinigheid en duurzaamheid gebruikt.
Stabiliteitsberekeningen maken het mogelijk kritische indicatoren van externe invloeden te identificeren die het behoud van een bepaalde vorm van evenwicht en positie in vervormde toestand garanderen.
Rigiditeitsberekeningen zijn bedoeld om een verscheidenheid aan vervormingsopties te identificeren (zetting, doorbuiging, trillingen), waardoor de volledige werking van constructies is uitgesloten, er een bedreiging is voor de sterkte van constructies.
Om noodsituaties te voorkomen, is het belangrijk om dergelijke berekeningen uit te voeren, de overeenstemming van de verkregen indicatoren met de maximaal toelaatbare waarden te analyseren.
Momenteel gebruikt structurele mechanica een enorme verscheidenheid aan betrouwbare berekeningsmethoden die in detail zijn getest door bouw- en engineeringpraktijken.
Gezien de constante modernisering en ontwikkeling van de bouwsector, inclusief de theoretische basis, kunnen we praten over het gebruik van nieuwe betrouwbare en hoogwaardige methoden voor het maken van tekeningen.
In enge zin wordt bouwmechanica geassocieerd met theoretische berekeningen van staven, balken die een structuur vormen. Fundamentele natuurkunde, wiskunde en experimentele studies dienen als basis voor structurele mechanica.
Ontwerpschema's die worden gebruikt in structurele mechanica voor steen, gewapend beton, hout, metalen constructies, stellen u in staat misverstanden te voorkomen tijdens de constructie van gebouwen en constructies. Alleen met de juiste voorlopige constructie van tekeningen kunnen we praten over de veiligheid en betrouwbaarheid van de constructies die worden gemaakt. Het bouwen van invloedslijnen in balken is een nogal serieuze en verantwoordelijke onderneming, omdat het leven van mensen afhangt van de nauwkeurigheid van acties.
