Визначення внутрішніх зусиль та переміщень у статично визначних стрижневих системах

Міністерство освіти та науки України

Полтавський національний технічний університет

імені Юрія Кондратюка

БУДІВЕЛЬНИЙ   ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра будівельної механіки

Курсова робота з дисципліни

“Будівельна механіка”

(статично визначні системи)

№ залікової  07239

                                                             Виконав студент :    Іванченко В.Г.

                                                             Перевірив роботу:                                                                        Карабаш Л.В.

Полтава  2009

Міністерство освіти і науки України

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка

Будівельний факультет

Кафедра будівельної механіки

Освітньо – кваліфікаційний рівень:  6.092100 - “Бакалавр будівництва”

Дисципліна: “Будівельна механіка”

Група      303-БП    , семестр – 5

ЗАВДАННЯ

на курсову роботу

студенту__________________________________________________________________

                                                           ^{прізвище,  ім’я,  по батькові}

Тема курсової роботи: Визначення внутрішніх зусиль та переміщень у статично

    визначних стрижневих системах

Зміст курсової роботи

            Для розрахункових схем (багатодискової балки, багатодискової і тришарнірної рами та плоскої ферми) необхідно виконати:

            Частина 1. Визначити внутрішні зусилля від постійного навантаження в балці, рамах та фермі.

            Частина 2. Побудувати лінії впливу зусиль у балці, тришарнірній рамі та фермі. Визначити в балці і фермі зусилля від заданого навантаження.

            Частина 3. Визначити переміщення у балці та рамах від постійного навантаження.

Вихідні данi для виконання частин курсової роботи і її зміст визначаються вимогами методичних вказівок: “Методичні вказівки та контрольні завдання з дисципліни “Будівельна механіка” для студентів денної форми навчання. Частина 1 (статично визначні системи) / Полтава: ПДТУ імені Юрія Кондратюка, 2001.– 43 с.”. Укладачі: О.А.Шкурупій, Б.П.Митрофанов і ін.

Оформлення пояснювальної записки ведеться відповідно до діючих ЄСКД (ГОСТ 2.104–68, ГОСТ 2.105–95, ГОСТ 2.106–96, ГОСТ 2.109–73).

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН ВИКОНАННЯ РОБОТИ

№	Назва етапів роботи	Термін виконання
1	Частина 1
2	Частина 2
3	Частина 3
4	Захист курсової роботи

Студент

            Керівник                                                                                                                  

Дата видачі курсової роботи:

Зміст

1.1   Визначення внутрішніх зусиль в багатодисковій балці.                          5

1.1.1. Кінематичний аналіз балки. 6

1.1.2. Визначення внутрішніх зусиль. 6

1.2.   Визначення внутрішніх зусиль в багатодисковій рамі 9

1.2.1. Кінематичний аналіз. 10

1.2.2. Визначення внутрішніх зусиль. 10

1.3.  Визначення внутрішніх зусиль в тришарнірній рамі 14

1.3.1. Кінематичний аналіз. 15

1.3.2. Визначення внутрішніх зусиль. 15

1.4.   Визначення зусиль в стержнях заданого вузла ферми. 18

1.4.1. Кінематичний аналіз. 19

1.4.2. Визначаємо опорні реакції. 19

2.1. Побудова ліній впливу в багатодисковій балці. 16

2.1.1. Визначаємо екстремальні значення (R, M, Q) для  балки від постійного. 17

2.2. Побудова ліній впливу в тришарнірній рамі. 20

2.2.1. Для рішення задачі використаємо побудову ліній впливу окремими точками. 21

2.3. Побудова ліній впливу N в заданому вузлі ферми. 22

2.3.1.  Розв'язок задачі, побудова ліній впливу. 23

3.1. Визначення кута повороту в перерізі 9 багатодискової балки. 27

3.2.  Визначення вертикального переміщення перерізу 0. 28

3.3. Визначення вертикального переміщення перерізу 1. 29

Література. 30

 

частина перша

Визначення внутрішніх зусиль

від постійного навантаження

в балці, рамах та фермі

1.1   Визначення внутрішніх зусиль в багатодисковій балці.

Розрахункова схема

1.1.1. Кінематичний аналіз балки

W = 3Д – 2Ш – Bо = 3 * 4 – 2 * 3 – 6 = 0,

тобто система може бути статично визначною і геометрично незмінною. Для визначення геометричної змінності, або незмінності системи, проведемо аналіз геометричної структури у вигляді поверхової схеми (вказаної на сторінці 4) заданої багатодискової балки.

Побудувавши поверхневу схему, розглянемо кожний диск балки, як окрему систему, та перевіримо, чи не буде в ній миттєвої змінності, користуючись законами утворення незмінних плоских стержневих систем.

Чотири диска АВ , ВC і нерухомий диск “Земля” за допомогою шарніра В та п’яти  опорних стержнів, які не паралельні, а лінії їх дії не перетинаються в одній точці, тому цей елемент балки (АD) є геометрично незмінним та нерухомим.

Диск DE приєднується до нерухомої частини балки АD за допомогою шарніра D і опорної в’язі E та K. Тому задана балка геометрично незмінна та нерухома, а так як W=0, то вона статично визначна.

1.1.2. Визначення внутрішніх зусиль.

Для визначення внутрішніх зусиль для заданої балки, розрахунок починаємо з самого верхнього поверху, тобто з елементів BC та СD.

Ділянка СD:

Розрахункова схема

Визначаємо опорні реакції:

 

                                                           Побудова епюри згинальних моментів.

                                                                                   Побудова епюри поперечних сил.

 

Епюра подовжніх сил на всій ділянці диска дорівнює нулю.

Переходимо до елемента AB, додавши на розрахунковій схемі силу R_C, але з протилежним напрямком.

Ділянка AB: Розрахункова схема.                                 Визначаємо опорні реакції:

 

Побудова епюри згинальних моментів.

 

Побудова епюри поперечних сил.

 

Переходимо до елемента CD, додавши на розрахунковій схемі силу R_C, але з протилежним напрямком.