Come tracciare linee di influenza? La meccanica strutturale si basa sul metodo cinematico di Lagrange. La sua essenza principale sta nel fatto che in un sistema che è in uno stato di completo equilibrio, il risultato di tutte le forze su spostamenti insignificanti è zero.
Specificità del metodo
Per costruire le linee di influenza della reazione, momento flettente, forza trasversale per una data sezione di trave, viene utilizzato un certo algoritmo di azioni. Innanzitutto, rimuovi il collegamento. Inoltre, le linee di influenza della forza interna vengono rimosse e viene introdotta la forza necessaria. Come risultato di tali manipolazioni, il sistema dato sarà un meccanismo con un grado di libertà. Nella direzione in cui si considera la forza interna, viene introdotto un piccolo spostamento. La sua direzione dovrebbe essere simile allo sforzo interno, solo in questo caso sarà svolto un lavoro positivo.
Esempi di costruzioni
In base al principio degli spostamenti, si scrive l'equazione di equilibrio, quando la si risolve si calcolano le linee di influenza e si determina lo sforzo richiesto.
Consideriamo un esempio di tali calcoli. Costruiamo linee di influenza della forza trasversale in alcune sezioni A. Aper far fronte al compito, è necessario tracciare gli spostamenti di questo raggio da un singolo spostamento nella direzione della forza rimossa.
Formula per determinare lo sforzo
La costruzione delle linee di influenza viene effettuata utilizzando una formula speciale. Collega la forza desiderata, l'entità della forza concentrata che agisce sulla trave, con l'area della figura formata dalla linea di influenza e l'asse del diagramma sotto carico. E anche con l'indicatore del momento flettente e la tangente dell'angolo della linea di influenza delle forze e dell'asse neutro.
Se la direzione del carico di distribuzione e la forza concentrata coincidono con la direzione della forza dell'unità mobile, hanno un valore positivo.
Il momento flettente sarà positivo quando la sua direzione è in senso orario. La tangente sarà positiva quando l'angolo di rotazione è minore di un angolo retto. Quando si eseguono calcoli, il valore delle ordinate e l'area della linea di influenza vengono utilizzati con i loro segni. La meccanica strutturale si basa sul metodo statistico di costruzione dei diagrammi.
Definizioni
Diamo le definizioni di base necessarie per eseguire disegni e calcoli di alta qualità. La linea di influenza è la linea che collega la forza interna e lo spostamento di una forza mobile unitaria.
Le ordinate mostrano il cambiamento nella forza interna analizzata che appare in un certo punto della trave quando ci si sposta lungo la lunghezza di una forza unitaria. Mostrano il cambiamento in diversi punti dell'internoforza nella condizione di utilizzare un carico fisso esterno. La versione statistica della costruzione si basa sulla scrittura delle equazioni di equilibrio.
Due opzioni di costruzione
La costruzione di linee di influenza nelle travi e nel momento flettente è possibile in due casi. La forza può essere posizionata a destra oa sinistra della sezione utilizzata. Quando le forze si trovano a sinistra della sezione, durante i calcoli vengono selezionate le forze che agiranno a destra. Con la sua azione destra, contano secondo le forze di sinistra.
Travi multicampata
Nei ponti, ad esempio, le travi ausiliarie vengono utilizzate per trasferire il carico esterno alla parte portante dell'intera struttura dell'edificio. La trave principale è chiamata quella che è la base portante. Le travi trasversali sono considerate ad angolo retto rispetto a quella principale.
Si chiamano travi ausiliarie (a campata unica), alle quali viene applicato un carico esterno. Questa opzione di trasferimento del carico alla trave principale è considerata nodale. Il pannello è considerato l'area situata tra i due nodi più vicini. E sono rappresentati come punti dell'asse principale, a cui si adattano le traverse.
Caratteristiche
Qual è la linea di influenza? La definizione di questo termine in una trave è associata ad un grafico che mostra la variazione del fattore analizzato quando una forza unitaria si muove lungo la trave. Può essere una forza trasversale, un momento flettente, una reazione di supporto. Qualsiasi ordinata delle linee di influenza dimostra la dimensionefattore analizzato nel momento in cui la forza si trova al di sopra di esso. Come disegnare le linee di influenza di una trave? Il metodo statistico si basa sulla compilazione di equazioni statistiche. Ad esempio, per una trave semplice, posta su due supporti incernierati, è caratteristica una forza che si muove lungo la trave. Se scegli una certa distanza alla quale funziona, puoi costruire linee di influenza della reazione, elaborare un'equazione dei momenti, costruire un grafico a due punti.
Successivamente, viene costruita una curva di azione della forza di taglio, per questo vengono utilizzate le ordinate delle linee di influenza nella sezione.
Modo cinematografico
Forse si può costruire una linea di influenza in base ai movimenti. Esempi di tali grafici possono essere trovati nei casi in cui un raggio viene mostrato senza supporto in modo che il meccanismo possa muoversi in una direzione positiva.
Per costruire una linea di influenza di un certo momento flettente, è necessario tagliare un cardine nella sezione esistente. In questo caso, il meccanismo risultante ruoterà di un angolo unitario nella direzione positiva.
È possibile costruire una linea di influenza con una forza trasversale quando si inserisce nella sezione del cursore e si espande il raggio di un'unità nella direzione positiva.
Puoi usare il metodo cinematografico per tracciare il momento flettente e le linee di forza di taglio in una trave a sbalzo. Tenendo conto dell'immobilità del lato sinistro in un tale raggio, viene considerato solo il movimento per il lato destro nella direzione positiva. Grazie alle linee di influenza, la formula può calcolare qualsiasi sforzo.
Calcoliin modalità cinematografica
Quando si calcola con il metodo cinematico, viene utilizzata una formula che mette in relazione il numero di aste di supporto, il numero di campate, cerniere, gradi di libertà del compito. Se, sostituendo i valori dati, il numero di gradi di libertà è uguale a zero, il problema può essere determinato statisticamente. Se questo indicatore ha un valore negativo, il compito è statisticamente impossibile, con un grado di libertà positivo viene eseguita una costruzione geometrica.
Per rendere più agevole l'esecuzione dei calcoli, per avere una rappresentazione visiva delle caratteristiche del funzionamento dei dischi in una trave a più campate, viene costruito un diagramma del pavimento.
Per fare ciò, tutti i cardini originali della trave vengono sostituiti con supporti incernierati.
Varietà di travi
Si presuppongono diversi tipi di travi a campata multipla. La specificità della prima tipologia è che in tutte le campate, ad eccezione della prima, vengono utilizzati appoggi mobili incernierati. Se si utilizzano supporti al posto delle cerniere, si formeranno travi a campata singola, in cui ciascuna poggerà sulla mensola adiacente.
La seconda tipologia è caratterizzata dall' alternanza di campate, che presentano due appoggi mobili articolati, con campate prive di appoggi. In questo caso, la planimetria sulla mensola delle travi centrali si basa sulle travi a inserto.
Inoltre, ci sono travi che combinano i due tipi precedenti. Per garantire la definibilità statistica delle travi di inserimento, il collegamento orizzontale tra il supporto viene trasferito alla trave adiacente destra. Piano inferiore piano per pianolo schema sarà rappresentato dalla trave principale e le travi secondarie saranno utilizzate per il piano superiore.
Grafici dei fattori di forza interni
Con l'aiuto di uno schema passo-passo, puoi tracciare una singola trave che inizia dall'ultimo piano e termina con le costruzioni inferiori. Dopo aver completato la costruzione dei fattori di forza interni per il piano superiore, è necessario modificare tutti i valori trovati della reazione del supporto alle forze opposte in direzione, quindi applicarli nel diagramma del pavimento al piano inferiore. Quando si tracciano diagrammi su di esso, viene utilizzato un determinato carico di forze.
Dopo il completamento del tracciamento dei fattori interni delle forze, viene effettuato un controllo statistico dell'intera trave multicampata. Durante il controllo, deve essere soddisfatta la condizione secondo la quale la somma di tutte le reazioni dei supporti e delle forze date è uguale a zero. È anche importante analizzare il rispetto della dipendenza differenziale per le singole sezioni della trave utilizzata.
In un grafico che esprime la legge del cambiamento nella reazione di un supporto o di un fattore interno di forza in una specifica (data) sezione di un edificio, le funzioni della localizzazione di un singolo carico in movimento sono chiamate retta di influenza. Per costruirli applica l'equazione delle statistiche.
Le costruzioni grafiche vengono utilizzate per determinare i fattori interni della forza per calcolare le reazioni dei supporti lungo determinate linee di influenza.
Valore di calcolo
In senso lato, la meccanica edile è considerata una scienza che sviluppa metodi di calcolo e principi di verificastrutture e strutture per stabilità, resistenza e rigidità. Grazie a calcoli di resistenza di alta qualità e tempestivi, è possibile garantire la sicurezza delle strutture erette, la loro piena resistenza alle forze interne ed esterne.
Per ottenere il risultato desiderato, viene utilizzata una combinazione di economia e durata.
I calcoli di stabilità consentono di identificare indicatori critici di influenze esterne che garantiscono il mantenimento di una determinata forma di equilibrio e di posizione in uno stato deformato.
I calcoli della rigidità servono a identificare una varietà di opzioni di deformazione (assestamento, deflessione, vibrazione), a causa delle quali è esclusa la piena operatività delle strutture, vi è una minaccia alla resistenza delle strutture.
Al fine di evitare emergenze, è importante effettuare tali calcoli, analizzare la conformità degli indicatori ottenuti con i valori massimi consentiti.
Attualmente, la meccanica strutturale utilizza un'ampia varietà di metodi di calcolo affidabili che sono stati testati in dettaglio da pratiche edilizie e ingegneristiche.
Data la costante modernizzazione e sviluppo del settore edile, compresa la sua base teorica, possiamo parlare dell'uso di nuovi metodi affidabili e di alta qualità per la costruzione dei disegni.
In senso stretto, la meccanica costruttiva è associata ai calcoli teorici delle aste, travi che formano una struttura. Fisica fondamentale, matematica e studi sperimentali servono come base per la meccanica strutturale.
Gli schemi progettuali che vengono utilizzati nella meccanica strutturale per strutture in pietra, cemento armato, legno, metallo, consentono di evitare malintesi durante la costruzione di edifici e strutture. Solo con la corretta costruzione preliminare dei disegni si può parlare di sicurezza e affidabilità delle strutture che si stanno realizzando. Costruire linee di influenza nelle travi è un'impresa piuttosto seria e responsabile, perché la vita delle persone dipende dall'accuratezza delle azioni.
