Расчёт плоской статически неопределимой рамы методом сил. Расчёт плоской статически неопределимой рамы методом перемещений, страница 3

В системах с преобладающим изгибом (балках и рамах) перемещения от силовых воздействий с достаточной для практических целей точностью можно определять, пренебрегая влиянием  деформаций  сдвига  и  растяжения - сжатия,  по  формуле Максвелла Мора, в которой удерживается только один член – содержащий изгибающие моменты: 

                     (1.3)

где m – число расчётных участков эпюр изгибающих моментов –

единичной Mi и грузовой MF .

Формулу (1.3) далее будем записывать в виде

                         (1.3а )

подразумевая  Mi = Mi(xj), MF = MF (xj), EIj  = const.

Формула для определения единичных перемещений dik (коэффициентов канонических уравнений) получается как частный случай (1.3а), если в качестве силового воздействия, от которого возникает это перемещение, выступает единичное основное неизвестное Xk = 1:

                           (1.4)

4. Построение эпюр изгибающих моментов

в основной системе

4.1. Эпюры в единичных состояниях ОСМС

Рассматриваем два состояния основной системы – отдельно от действия Х1 = 1 и  Х2 = 1. Первое из них показано на рис. 4, а, где штриховыми линиями изображены оси деформированных стержней. По схеме деформаций можно представить геометрический смысл коэффициентов d11 и d21  – это относительные (вза-имные) углы поворота пар сечений бесконечно близко ниже и правее шарниров L и G соответственно.

Для определения изгибающих моментов М1 ,  возникающих от  Х1 = 1, предварительно находим реакции опор  А, T  и Р  в сле

HP,1

 

y

 

P

 

1

 

1

 

1

 

L

 

G

 

A

 

Х1 = 1

 
             а)                                                           б)

HA,1

 

VA,1

 
 


6 м

 

6 м

 

0

 

Х1 = 1

 
                                                               в)

 


    Рис. 4

дующем порядке: из условий равновесия стержней AL, СТ и GP

 получаем НА,1 = 1/(4 м),    НТ,1 = 0 и VP,1  = 0,  затем  из уравнения S x = 0 для всей рамы  НР,1 = НА,1 = 1/(4 м), из S mG = 0  VA,1 = HA,1 * 8 м /(6 м) = 1/(3 м) и, наконец, из уравнения S y = 0  VT,1 = – VA,1 = –1/(2 м). Вычислив изгибающие моменты в характерных сечениях рамы      (у узлов L и С) и учитывая, что в сечениях у шарниров А, Т, и Р моменты равны нулю, строим эпюру М1 (рис. 4, б). Для контроля проверяем равновесие моментов в узлах (рис. 4, в).

0,75

 

1

 
        Второе единичное состояние основной системы (от действия Х2  = 1) изображено на рис. 5, а.

P

 

1

 
 


HP,2

 

y

 

L

 

G

 

A

 
               а)                                                    б)