Расчетные схемы сооружений. Кинематический анализ. Расчет статически определимых балок. Линии влияния. Расчет плоских ферм. Расчет трехшарнирных систем, страница 8

83.  Как определить положение передаточной прямой линии влияния продольной силы в стержне фермы?

Передаточная прямая (соединительная прямая, «срезка») находится между узлами рассеченного стержня грузового пояса.

84.  Как расположены левая и правая прямые линии влияния N в стержне пояса для фермы с параллельными поясами?

Левая и правая прямые пересекаются под моментной точкой.

85.  Как расположены левая и правая прямые линии влияния N в раскосе для фермы с параллельными поясами?

Левая и правая прямые параллельны.

Тема 4. Расчет трехшарнирных систем

86.  Что называется распорной системой?

Если вертикальная нагрузка, действующая на систему, вызывает в ее опорах наклонные реакции, такая система называется распорной. Нагрузка стремится раздвинуть опоры,  как  бы  «распирает»  их,  отсюда  и  произошло  название  – «распорные системы». Горизонтальная составляющая опорной реакции называется  распор.

87.  Что называется трехшарнирной аркой?

Трехшарнирная арка– это распорная система, имеющая  форму кривого стержня; она состоит из двух несущих дисков, соединенных между собой и с землей шарнирами А, В, С.

Трехшарнирные арки статически определимы и геометрически неизменяемы.

88.  Основные параметры трехшарнирной арки

Опоры А и В принято называть пятами, шарнир С замком арки, расстояние от прямой, соединяющей опоры, до замкового шарнира – стрелой подъема f,  a  расстояние  между  опорами по горизонтали – пролетом арки  l.

89.  Чемотличается трехшарнирная арка от трехшарнирной висячей системы?

Выпуклость арки противоположна действию нагрузки, в этом случае распор направлен внутрь арки.

Если выпуклость системы совпадает с направлением действия нагрузки, то распор будет направлен наружу. Такие системы носят  название  висячих.

90.  Датьопределение арки с затяжкой

Когда опорные устройства не способны воспринять распор, вводят дополнительный стержень (затяжку), соединяющий обе полуарки. Затяжка может быть расположена на уровне опор арки  или выше их. Иногда затяжка выполняется ломаного очертания.

В расчетной схеме арки с затяжкой достаточно одной шарнирно-неподвижной опоры для обеспечения неподвижности системы в горизонтальном направлении; вторая опора принимается шарнирно-подвижной.

91.  Опорные реакции в трехшарнирной арке в случае вертикальных нагрузок

Вертикальные составляющие VA и VB в опорах арки равны реакциям VАби VBб в соответствующей (заменяющей) балке:

VА = VАб,VB = VBб.

Горизонтальные составляющие реакций (распор)

HA = HB = Н = МСб /f, где МСб – значение изгибающего момента в сечении С соответствующей балки (под шарниром С арки); f– стрела подъема арки.

92.  Как зависят реакции в арке от стрелы подъема f, длины пролета l и очертания оси?

Вертикальные составляющие опорных реакций VA, VB зависят от длины пролета l и не зависят от стрелы подъема f и очертания оси.

Распор Н зависят от длины пролета l и стрелы подъема f, но не зависит от очертания оси. Распор тем больше, чем меньше стрела подъема и наоборот.

93.  Внутренние усилия в арке

Изгибающий  момент  М,  поперечная  Q  и  продольная  N  сила  в  некотором  сечении  арки  равны:

М = МбHyQ = Qб cosφH sinφ; N = – (Qб sinφ + H cosφ), где y– ордината данного сечения; φ – угол наклона касательной к оси арки в данном сечении; H– распор арки; Мб, Qб – изгибающий момент и поперечная сила в точке соответствующей балки с той же абсциссой, что и данное сечение.

94.  Сравнить внутренние усилия в арке и балке одинакового пролета

При одинаковом нагружении изгибающие моменты и поперечные силы в арке всегда меньше, чем в балке того же пролета (это следует из формул для их вычисления). В этом состоит одно из достоинств арок.

В арке, в отличие от балки, возникает продольная сила. Она сжимающая (N < 0), потому что, как правило, Qб sin φ< H cos φ.

95.  Охарактеризовать эпюры внутренних усилий в арке