Спосіб моментних точок

Спосіб моментних точок

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Найголовніше завдання статики ферм полягає застосуванні таких способів розрахунку, які позбавляють від рішення системи спільних рівнянь.

Спосіб моментних точок в найбільш простій формі застосовується до фермам, в яких можна провести розріз тільки через три стрижня.

Визначення зусилля O2. D2. U2 в елементах ферми з трикутною решіткою (Рис.1.4.1). Попередньо знаходимо про реакцію А і В. Проводимо розріз п-п через три стержня зусилля в яких визначаються, і дії частин ферми представляємо відповідним векторами O2. D2. U2 вважаючи зусилля розтягують.

Спосіб моментних точок

Розглядаючи рівновагу лівої частини (де менше сил), складаємо три рівняння, кожне з яких включає тільки одне невідоме. Для цього замість трьох класичних рівнянь: = 0, = 0, = 0 отримаємо для лівої відсіченої частини рівняння такого вигляду:

де в суму моментів не увійдуть зусилля O2. D2 проходять через моментную точку к1. Сума моментів не містить зусиль D2. U2; сума не включає зусиль O2, U2. Кожне рівняння (1.4.1) буде містити тільки одне невідоме зусилля, що дозволить легко і точно його знайти. Для визначення U2. складаємо суму моментів сил, прикладених до відсіченою лівій частині ферми, щодо точки перетину напрямів зусиль O2. D2:

Тут чисельник не що інше, як момент лівих зовнішніх сил щодо точки к1 (вигинає момент в перерізі уявної балки, з улаштуванням).

де МВН к1 - момент лівих зовнішніх сил щодо точки к1;

Знайдемо тепер зусилля O2 складаю суму моментів сил, прикладених до лівої відсіченої частини ферми, щодо точки к2 - точки сходу D2. U2:

Для визначення зусилля D2 вибираємо точку моментів к3 - точці перетину напрямків зусиль O2. U2 Розглядаючи рівновагу лівої частини, знаходимо

Як бачимо, при застосуванні способу моментних точок зусилля завжди виражається відношенням моменту зовнішніх сил, прикладених до лівої відсіченої частини,-о-пліч зусилля.

Так, для визначення зусилля U2 в елементі нижнього поясу напіврозкісних ферми (рис. 1.4.2) проводимо розріз п - п. Перетинає чотири стрижні.

Але напрямки трьох зусиль O2. V2 і V2 1 перетинаються в одній точці. Її і приймаємо за точку моментів для визначення U2:

Аналогічно визначається зусилля О2 з використанням моментної точки к1.

Замкнуте розріз застосовуємо для відшукання зусиль в стерні ферми Шухова (рис. 1.4.3) і подібних їй системах. Покладемо, потрібно визначити зусилля О1. в першому елементі верхнього пояса ферми Шухова.

Для визначено зусиль в стержнях О1. О2, і ПРО5 зв'язують два основних трикутника, проводимо розріз, який розсікає стрижні верхнього пояса по одному разу і розкоси D1 і D2 по два рази.

Спосіб моментних точок

Розглядаючи рівновагу частини ферми розташованої усередині розрізу п-п. складаємо умову рівноваги у вигляді рівності нулю суми моментів щодо до - точки перетину осьових ліній стрижнів О2 і ПРО5:

Спосіб проекцій застосовують коли моментная точка виявляється в нескінченності, т. Е. При паралельності двох стрижнів з трьох розсічених. Припустимо потрібно визначити зусилля в розкосі D3 ферми з паралельними поясами (рис. 1.4.4).

Спосіб моментних точок

Проводячи розріз п-п. розсікає три стрижня, зусилля в яких O3. D3. U3. Спрямування зусиль O3 і U3. паралельні, отже моментная точка для D3 буде в нескінченності. Завдання визначення зусилля D3 легко вирішується застосуванням рівняння проекцій всіх сил, прикладених до відсіченої частини, на вертикальну вісь, перпендикулярну напрямками O3 і U3:

де (А-Р) = Qпп - поперечна сила в перетині п-п уявної балки, з улаштуванням.

Розкіс ферми з паралельними поясами працює на сприйняття поперечної сили. Закон зміни зусиль у розкосах легко встановити по епюрі поперечних сил.

1.4.3 Спосіб вирізання вузлів.

Спосіб вирізання вузлів поряд зі способом моментів є одним з найбільш загальних способів визначення зусиль. Для кожного вузла ферми складають два умови рівноваги у вигляді двох рівнянь проекцій на дві непаралельних осі. Доцільно тому починати з вузла, де сходяться два

стрижня. Покажемо застосування способу вирізання вузлів для визначення зусиль в елементах ферми, представленої на рис. 1.4.5, а. Для визначення зусилля Про найпростіше вирізати опорний вузол ферми (рис. 1.4.5,6).

Спосіб моментних точок

Проектуючи всі сили, що діють на вузол, на вертикаль отримуємо:

т. е. зусилля в опорному елементі верхнього пояса ферми пропорційно опорної реакції.

Для визначення зусиль в стійках V1 і V2 вирізаємо відповідно вузли 1 і З нижнього пояса ферми. і проектуючи всі сили, прикладені до нього на вертикальну вісь, отримуємо (рис. 1.4.5, в) V1 = 0. Звідси можна зробити наступний висновок: якщо у вузлі сходяться три стержні, з яких два спрямовані однаково (U1 і U2) і немає навантаження, то зусилля в окремо направленому стрижні (V1) дорівнює нулю. Такий стрижень називають нульовим. Зазначене правило поширюється також на вузли, до яких прикладена навантаження, яка не має складової, нормальної до двох інших стержнів одного і того ж напрямку.

Припустимо, що до вузла, в якому сходяться два поясних зусилля U1 і U2 і зусилля в розкосі D. прикладена горизонтальна сила Р (рис. 1.4.5, г). Проектуючи всі сили, що діють на вузол, на вертикаль, знаходимо:

Схожі статті