Kuidas tõmmata mõjujooni? Konstruktsioonimehaanika põhineb Lagrange'i kinemaatilisel meetodil. Selle põhiolemus seisneb selles, et süsteemis, mis on täielikus tasakaalus, on kõigi jõudude tulemus tähtsusetutele nihketele null.
Meetodi spetsiifilisus
Reaktsiooni, paindemomendi, põikjõu mõjujoonte koostamiseks antud talaosa jaoks kasutatakse teatud toimingute algoritmi. Esiteks eemaldage link. Lisaks eemaldatakse sisejõu mõjujooned ja sisestatakse vajalik jõud. Selliste manipulatsioonide tulemusena on antud süsteem ühe vabadusastmega mehhanism. Suunas, kus sisejõudu arvestatakse, viiakse sisse väike nihe. Selle suund peaks olema sarnane sisemise pingutusega, ainult sel juhul tehakse positiivset tööd.
Konstruktsioonide näited
Nihete põhimõttest lähtudes kirjutatakse üles tasakaaluvõrrand, mille lahendamisel arvutatakse välja mõjujooned, määratakse vajalik pingutus.
Vaatleme selliste arvutuste näidet. Ehitame põikjõu mõjujooned mõnes osas A. Kuniülesandega toimetulemiseks on vaja joonistada selle tala nihked ühest nihkest eemaldatud jõu suunas.
Pingutuse määramise valem
Mõjujoonte ehitamine toimub spetsiaalse valemi abil. See ühendab soovitud jõu, talale mõjuva kontsentreeritud jõu suuruse, koormuse all oleva joonise mõjujoone ja diagrammi telje poolt moodustatud figuuri pindalaga. Ja ka paindemomendi indikaatoriga ning jõudude mõjujoone ja neutra altelje nurga puutujaga.
Kui jaotuskoormuse suund ja kontsentreeritud jõud langevad kokku liikuva ühiku jõu suunaga, on neil positiivne väärtus.
Paindemoment on positiivne, kui selle suund on päripäeva. Puutuja on positiivne, kui pöördenurk on väiksem kui täisnurk. Arvutuste tegemisel kasutatakse nende märkidega ordinaatide väärtust ja mõjujoone pindala. Konstruktsioonimehaanika põhineb diagrammide koostamise statistilisel meetodil.
Definitsioonid
Anname põhimääratlused, mis on vajalikud kvaliteetsete jooniste ja arvutuste tegemiseks. Mõjujoon on joon, mis ühendab sisemist jõudu ja liikuva jõuühiku nihet.
Ordinaadid näitavad analüüsitava sisejõu muutumist, mis ilmneb tala kindlas punktis liikudes piki jõuühiku pikkust. Need näitavad muutust sisemise eri punktidesjõud välise fikseeritud koormuse kasutamisel. Konstruktsiooni statistiline versioon põhineb tasakaaluvõrrandite kirjutamisel.
Kaks ehitusvõimalust
Mõjujoonte ehitamine taladesse ja paindemoment on võimalik kahel juhul. Jõud võib paikneda kasutatavast sektsioonist paremal või vasakul. Kui jõud asuvad sektsioonist vasakul, valitakse arvutuste käigus paremale mõjuvad jõud. Tema õige tegevuse korral loetakse need vasakpoolsete jõudude järgi.
Mitme laiusega talad
Näiteks sildades kasutatakse abitalasid väliskoormuse ülekandmiseks kogu ehituskonstruktsiooni kandvale osale. Kaugtalaks nimetatakse seda, mis on tugialuseks. Põiktalad paiknevad põhitala suhtes täisnurga all.
Kutsutakse abi (üheavalised) talad, millele rakendatakse välist koormust. Seda koormuse kaugtulele ülekandmise võimalust peetakse sõlmeliseks. Paneeli peetakse kahe lähima sõlme vahel asuvaks alaks. Ja need on kujutatud peatelje punktidena, kuhu risttalad sobivad.
Funktsioonid
Mis on mõjujoon? Selle termini definitsioon talas on seotud graafikuga, mis näitab analüüsitava teguri muutust, kui ühikjõud liigub mööda tala. See võib olla põikjõud, paindemoment, tugireaktsioon. Igasugune mõjujoonte ordinaat näitab suurustanalüüsitud tegur ajal, mil jõud asub selle kohal. Kuidas joonistada tala mõjujooni? Statistiline meetod põhineb statistiliste võrrandite koostamisel. Näiteks lihtsa tala jaoks, mis asub kahel hingedega toel, on iseloomulik piki tala liikuv jõud. Kui valite teatud vahemaa, mille juures see toimib, saate luua reaktsiooni mõjujooni, koostada momentide võrrandi, koostada kahepunktilise graafiku.
Järgmisena konstrueeritakse nihkejõu mõjukõver, selleks kasutatakse lõigu mõjujoonte ordinaate.
Kinemaatiline viis
Võib-olla saab liikumiste põhjal luua mõjuliini. Selliste graafikute näiteid võib leida juhtudel, kui kiirt näidatakse ilma toeta, et mehhanism saaks liikuda positiivses suunas.
Teatud paindemomendi mõjujoone loomiseks on vaja olemasolevasse sektsiooni lõigata liigend. Sel juhul pöörleb saadud mehhanism ühikulise nurga võrra positiivses suunas.
Mõjujoone ehitamine põikjõuga on võimalik, kui sisestada liuguri sektsiooni ja laiendada tala ühe ühiku võrra positiivses suunas.
Võite kasutada kinematograafilist meetodit paindemomendi ja nihkejõu joonte joonistamiseks konsooltalale. Võttes arvesse vasaku külje liikumatust sellises talas, arvestatakse ainult liikumist paremale poole positiivses suunas. Tänu mõjujoontele saab valem välja arvutada igasuguse pingutuse.
Arvutusedkinorežiimis
Kinemaatilisel meetodil arvutamisel kasutatakse valemit, mis seob tugivarraste arvu, sildevahede arvu, hingede arvu, ülesande vabadusastmeid. Kui antud väärtuste asendamisel on vabadusastmete arv võrdne nulliga, saab probleemi statistiliselt määrata. Kui sellel indikaatoril on negatiivne väärtus, on ülesanne statistiliselt võimatu, positiivse vabadusastmega teostatakse geomeetriline konstruktsioon.
Arvutuste tegemise mugavamaks muutmiseks, ketaste tööomaduste visuaalseks esitlemiseks mitme avausega tala puhul koostatakse põrandaskeem.
Selleks asendatakse kõik tala algsed hinged hingedega tugede vastu.
Talade valik
Eeldatakse mitut tüüpi mitme laiusega talasid. Esimese tüübi eripära seisneb selles, et kõigis vahemikes, välja arvatud esimene, kasutatakse hingedega liigutatavaid tugesid. Kui hingede asemel kasutatakse tugesid, moodustuvad üheavalised talad, millest igaüks toetub kõrvalolevale konsoolile.
Teist tüüpi iseloomustab sildevahede vaheldumine, millel on kaks liigendatud liigutatavat tuge, ilma tugedeta. Sel juhul põhineb kesktalade konsooli põrandaplaan sisetaladel.
Pealegi on talasid, mis ühendavad kahte eelmist tüüpi. Vahetalade statistilise defineeritavuse tagamiseks kantakse toe vaheline horisontaalühendus üle parempoolsele külgnevale talale. Alumine korrus korruse kaupaskeemi esindab kaugtala ja sekundaarseid talasid kasutatakse ülemise korruse jaoks.
Sisejõutegurite diagrammid
Samm-sammulise skeemi abil saate joonistada ühe tala alates ülemisest korrusest ja lõpetades alumiste konstruktsioonidega. Pärast ülemise korruse sisemiste jõutegurite väljaehitamist on vaja kõik leitud tugireaktsiooni väärtused muuta vastupidisteks jõududeks, seejärel rakendada need põranda diagrammil alumisele korrusele. Sellele diagrammide joonistamisel kasutatakse etteantud jõudude koormust.
Pärast jõu sisetegurite graafiku lõpetamist viiakse läbi kogu mitme laiusega tala statistiline kontroll. Kontrollimisel peab olema täidetud tingimus, mille kohaselt tugede ja antud jõudude kõikide reaktsioonide summa võrdub nulliga. Samuti on oluline analüüsida kasutatud tala üksikute sektsioonide vastavust diferentsiaalsõltuvusele.
Graafikul, mis väljendab toe või jõu siseteguri reaktsiooni muutumise seadust konkreetses (antud) hooneosas, nimetatakse liikuva üksikkoormuse asukoha funktsioone jooneks. mõju. Nende koostamiseks rakendage statistika võrrandit.
Graafilisi konstruktsioone kasutatakse jõu sisemiste tegurite määramiseks tugede reaktsioonide arvutamiseks teatud mõjujoontel.
Arvutusväärtus
Laiemas mõttes peetakse ehitusmehaanikat teaduseks, mis arendab arvutusmeetodeid ja kontrollimise põhimõtteidkonstruktsioonid ja struktuurid stabiilsuse, tugevuse ja jäikuse tagamiseks. Tänu kvaliteetsetele ja õigeaegsetele tugevusarvutustele on võimalik tagada püstitatud konstruktsioonide ohutus, nende täielik vastupidavus sise- ja välisjõududele.
Soovitud tulemuse saavutamiseks kasutatakse ökonoomsuse ja vastupidavuse kombinatsiooni.
Stabiilsusarvutused võimaldavad tuvastada välismõjude kriitilisi näitajaid, mis garanteerivad etteantud tasakaalu ja asendi vormi säilimise deformeerunud olekus.
Jäikusarvutuste eesmärk on tuvastada mitmesugused deformatsioonivõimalused (settimine, läbipaine, vibratsioon), mille tõttu on välistatud konstruktsioonide täielik toimimine, tekib oht konstruktsioonide tugevusele.
Hädaolukordade vältimiseks on oluline selliseid arvutusi läbi viia, analüüsida saadud näitajate vastavust maksimaalsetele lubatud väärtustele.
Praegu kasutab konstruktsioonimehaanika tohutul hulgal usaldusväärseid arvutusmeetodeid, mida on ehitus- ja inseneritavad üksikasjalikult testinud.
Arvestades ehitustööstuse, sealhulgas selle teoreetilise baasi pidevat kaasajastamist ja arengut, saame rääkida uute usaldusväärsete ja kvaliteetsete meetodite kasutamisest jooniste koostamisel.
Kitsas tähenduses seostub ehitusmehaanika varraste, konstruktsiooni moodustavate talade teoreetiliste arvutustega. Füüsika, matemaatika ja eksperimentaalsed uuringud on struktuurimehaanika aluseks.
Kivi, raudbetooni, puidu, metallkonstruktsioonide ehitusmehaanikas kasutatavad projekteerimisskeemid võimaldavad vältida arusaamatusi hoonete ja rajatiste ehitamisel. Ainult jooniste korrektse eelkonstrueerimisega saame rääkida loodavate konstruktsioonide ohutusest ja töökindlusest. Mõjujoonte rajamine taladesse on üsna tõsine ja vastutusrikas ettevõtmine, sest tegude täpsusest sõltub inimeste elu.
