Расчёт плоской статически неопределимой рамы методом сил. Расчёт плоской статически неопределимой рамы методом перемещений, страница 20

ОСМП, должен быть равен сумме всех коэффи-циентов   канонических уравнений

Суммарное еди-ничное состояние ос-новной системы показано на рис. 30, а,  а суммарная единичная эпюра изгибающих  моментов   Ms 

на рис. 30, б.

 

r2s

 
                моменты  в

                                                         

 
 


4i0

 
                                                                        

                                                   б)                  

12 i0

 
                                                             

 


Рис. 30

Используя правило Верещагина для «умножения» эпюры Msсамой на себя, находим rss по формуле (2.4), учитывая при этом антисимметрию эпюры относительно горизонтальной оси, что позволяет выполнить вычисления для половины системы с последующим удвоением:

 

Полученный результат сравниваем с суммой коэффициентов

rss  и  совпадают  в  шести  значащих  цифрах,  что  свидетельствует о правильности вычисления коэффициентов канонических уравнений.

О способе проверки свободных членов уравнений «перемножением» эпюр можно узнать из [7]. Здесь эту проверку не выполняем.

7. Определение основных неизвестных

(2.2):

 
        Подставляем найденные значения коэффициентов и свободных членов  в канонические уравнения  метода перемещений

или, после деления на i0:

Решив систему уравнений, находим основные неизвестные:

Z1 = 4,6135 / i0 ;     Z2 = 8,4131 / i0 ;     Z3 = 24,6378 / i0 .

Следует заметить, что все перемещения узлов обратно пропорциональны параметру жёсткости i0 . Знаки «+» указывают на то, что направления перемещений – такие, как на рис. 21: повороты обоих расчётных узлов происходят по ходу часовой стрелки, а вертикальное линейное перемещение – вниз.

Правильность решения системы уравнений контролируется подстановкой в них найденных значений Z1 , Zи Z3 – невязка не превышает 0,01 % .

 8. Определение внутренних усилий в заданной раме

и построение их эпюр. Проверка результатов расчёта

В первую очередь вычисляем изгибающие моменты. Согласно принципу независимости (суперпозиции) воздействий:

       (2.5)

Эпюры    и  приведены на рис. 31, а, б, в;   эпюра MF  – на рис. 25, б.

Эпюра искомых моментов М в раме представлена на рис. 32.

 

18,46

 

36,91

 
где три первых слагаемых – это изгибающие моменты в основной системе от перемещений Z1 , Z2 и Z3 расчётных узлов, а  MF  – моменты от заданной нагрузки. 

13,84

 
                                                                                            а)

 


98,55

 

33,65

 

67,30

 

25,24

 

33,65

 

67,30

 

9,24

 

98,55

 

9,24

 

98,55

 
          

Эпюра

(кН * м)

 

Эпюра

(кН * м)

 
                           б)                                                      в)