Тема 3.3. Статически определимые плоские фермы
Общие сведения о фермах. Развитие форм поперечного сечения балок и предпосылки перехода от балки к ферме. Классификация ферм: по назначению, направлению опорных реакций, очертанию поясов, системе решетки. Образование простейших ферм. Анализ геометрической структуры ферм.
Аналитическое определение опорных реакций.
Аналитическое определение сил в стержнях фермы методом сквозных сечений (способы моментных точек и проекций). Графическое определение сил в стержнях фермы путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны.
Понятие о расчетах ферм на ЭВМ.
Литература: 2,с.114-144; 4,с.338-357.
Методические указания
При работе над темой усвоить понятие: ферма, узел, нижний пояс, верхний пояс, раскос, стойка, панель. Обратить внимание на то, что в реальных условиях узлы фермы жесткие, а в расчетных фермах - шарнирные. Нагрузка при расчете приводиться к узловой, вследствие чего стержни работают только на растяжении или сжатии, а в их сечениях возникает продольная сила. Особое внимание следует обратить на определение опорных реакций ферм, а также внутренних усилий в стержнях ферм, которые могут определять графическим и аналитическим методами.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Из каких элементов состоят фермы? 2. Каковы преимущества фермы по сравнению с балкой? 3. Приведите пример геометрически неизменяемой статически определимой фермы. Образуйте из неё геометрически изменяемую систему, оставив то же количество стержней. 4.Какого рода деформаций испытывают стержни шарнирной фермы при узловой и внеузловой передаче нагрузки? 5. В чем сущность определения сил в стержнях ферм способами вырезания узлов, моментных точек и проекций? 6. Каковы принцип и порядок построения диаграммы Максвелла-Кремоны? 7. Как с помощью диаграммы Максвелла-Кремоны определить значение и знак силы в стержне? 8. Как определяют узловые нагрузки от снега и ветра? Как определяют расчетные силы в стержнях ферм от действия постоянных и временных нагрузок?
Практическая работа N13
Определение усилий в стержнях ферм графическим способом. Проверка правильности их определения аналитически.
Работа выполняется самостоятельно. Ознакомьтесь с содержанием и методикой проведения этой работы в Л. 11, инструкционно-технологическая карта № 13.
В рабочей тетради сделайте краткое описание последовательности ее выполнения
Тема 3.5. Многопролетные статически определимые (шарнирные) балки.
Основные сведения о многопролетных статически определимых (шарнирных) балках. Условия статической определимости и геометрической неизменяемости. Анализ геометрической структуры. Типы шарнирных балок. Схемы взаимодействия (этажные схемы) элементов, составляющих шарнирные балки. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Понятия о наиболее выгодном расположении шарниров в балке (равномоментные балки).
Литература: 2,с.40-64; 4,с.306-314.
Методические указания
Шарнирные балки имеют два и более пролетов, однако они статически определимы за счет введения шарниров. Необходимо уяснить, что изгибающий момент в шарнире равен нулю. Следует обратить внимание на правильную расстановку шарниров в балках, на построение поэтажных схем, а также на определение внутренних усилий в сечениях балки (поперечных сил и изгибающих моментов) и построение их эпюр.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Чем отличаются многопролетные статически определимые балки от неразрезных? 2. Какие требования предъявляются к количеству и размещению промежуточных шарниров? 3. Какие существуют основные типы шарнирных балок и из каких элементов они состоят? 4.Приведите возможные варианты размещения промежуточных шарниров для получения шарнирных статически определимых балок из неразрезной пятипролетной балки с шарнирными опорами и из неразрезной пятипролетной балки с одним защемленным концом. Составьте схемы взаимодействия элементов шарнирных балок. 5. Каковы порядок расчета и последовательность монтажа элементов шарнирных балок? 6. Охарактеризуйте методы расчета шарнирных балок с составлением и без составления схемы взаимодействия элементов. Каковы достоинства и недостатки каждого из методов? 7. В чем достоинство равномоментных шарнирных балок?
Практическая работа N14
Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов для многопролетной шарнирной балки.
Работа выполняется самостоятельно. Ознакомьтесь с содержанием и методикой проведения этой работы в Л. 11, инструкционно-технологическая карта № 14.
В рабочей тетради сделайте краткое описание последовательности ее выполнения.