Что понимается под расчетной схемой сооружения?

Что понимается под расчетной схемой сооружения?

Какими соображениями руководствуются при её выборе.

Расчётная схема сооружения – упрощённое изображение сооружения, принимаемое для расчёта. Различают несколько видов расчётных схем, отличающихся основными гипотезами, положенными в основу расчета, а также используемых при расчете математическим аппаратом. Чем точнее расчётная схема соответствует действительному сооружению, тем более трудоёмок её расчет.

Учитывая многообразие конструктивных решений сооружений, специфику их работы, в каждом отдельном случае выбору расчётной схемы следует уделять достаточно серьёзное внимание с тем, чтобы уже на стадии предварительных расчётов учесть особенности предполагаемого поведения рассматриваемой конструкции в реальных условиях её эксплуатации.

Кроме того, при выборе расчётной схемы необходимо учитывать и специфические особенности, присущие используемому методу расчета, или даже той или иной модификации применяемого программного комплекса.

 

Что называется степенью свободы плоской стержневой системы?

Степенью свободы твёрдого тела, в т. ч. стержня, называется число независимых перемещений или координата N, определяющих его положение в пространстве или на плоскости.

Плоская стержневая система, состоящая из сети треугольников, называется фермой. Три стержня определяются тремя узловыми точками, а каждые два следующих стержня образуют новый узел.

Степень свободы стержневой системы можно вычислить по формуле П.л. ЧЕБЫШЕВА:

 

 

                                        N=3 Д-2Ш о – С о ,                                   (1)

 

где Д - число неизменных жёстких частей стержневой конструкции, обладающих тремя степенями свободы;

Ш о - число простых шарниров;

С о – число опорных стержней (простых связей).

Для определения числа Д следует предварительно отбросить все внутренние шарниры и опорные связи, для определения Ш о – все опоры.

 

 

Какая система называется геометрически неизменяемой?

 

Геометрически неизменяемая система – система соединённых между собой тел (например, стержней, дисков), изменение формы которых невозможно без деформации материала. Все несущие конструкции зданий и сооружений являются неизменяемыми системами.

Какая система называется геометрически изменяемой?

 

 

Геометрически изменяемая система - система, в которой возможны конечные перемещения без деформации элементов.

 

Что такое мгновенно изменяемая система?

Мгновенно изменяемая система – система, в которой могут возникать бесконечно малые перемещения без деформации её элементов.

Мгновенно изменяемая система – в строительной механике это система с двумя стержнями, лежащими на одной оси. Такая система является геометрически изменяемой, так как её форма меняется при неизменной длине стержня. Концы двух стержней, будучи освобождёнными от наложенных связей, описывают дуги с радиусами, равными длинам стержней. Если точка крепления одного из стержней получит смещение по общей касательной этих дуг, то другой стержень не сможет воспрепятствовать этому смещению. Таким образом смещение произойдёт без деформации стержней.

 

 

Что понимается под определение «диск»?

Диск – часть системы (один или несколько соединённых друг с другом элементов), форма и размеры которой могут изменяться только вследствие деформации материала.

Под жёстким диском понимаем комбинацию стержней, жёстко соединённых между собой.

Что понимается под углом шарнирно-стержневой системы.

НЕ СДЕЛАН

12. приведите формулы для определения числа степеней свободы W различных систем. Какая из этих формул является общей?

Для статического и кинематического анализа необходимо определять число степеней свободы W:

 

W=3 Д – 2Шо –Со,                                    (2)

W=2 У-С-Со,                                          (3)

где Д, Шо, Со, У, С - количество дисков; «простых» шарниров; опорных связей; узлов и стержней, соответственно.

        Формулу (2) используют при анализе балок и рам, для ферм удобнее использовать формулу (3). Если стержневая система содержит один или несколько замкнутых контуров, то разделить её на диски в соответствии с формулой (2) в некоторых случаях невозможно.

    Существуют уточненные варианты формулы (2):

 

 

W= (3Д - 2Шо – Со),                              (4)

W= 3Д – (С*+2Шо+3Ж)-Со,                   (5)

W= (3Д+2У)-(С*+2Шо+3Ж)-Со                (6)

где К, С*, Ж - количество замкнутых контуров, образованных стержнями связей, соединяющих диски; жестких узлов (припаек).

    Неудобство использования формул (4), (5), (6) – в том, что входящие в их состав величины определяются неоднозначно – например, стержень с шарнирами по кнцам может быть принят за диск Д, так и как за связь С*; разделение стержня сложной конфигурации на жестко соединенные в узлах диски осуществляется не единственным способом и т.д.

 

 

13. Объясните почему в выше упомянутых формулах перед буквой Д и Ш стоят «+3» и «-2»

Число степеней свободы механизма относительно звена, принятого за стойку, называется степенью подвижности механизма. В общем случае степень подвижности механизма W определяется по структурной формуле:

 

W = 6n - 5p5 - 4p4 - 3p3 - 2p2 - p 1,                                   (7)

где n - число подвижных звеньев,

p 5; p 4; p 2 и p 1 - соответственно число кинематических пар пятого, четвертого, третьего, второго и первого класса, отнимающих у звеньев соответственно пять, четыре, три, две, одну степень свободы.

В плоских механизмах из шести возможных движений три не могут быть осуществлены и число степеней свободы подвижных звеньев будет (6-3) n =3 n.

Структурная формула для общего вида плоских механизмов запишется так:

 

 

W = 3n -2p5 – p4,                                           (8)

 

 

Эта формула носит название Чебышева, так как впервые была выведена русским академиком П.Л. Чебышевым.

Также формулу П.Л. Чебышева записывают следующим образом:

 

 

W = 3 Д – 2Шо – Со,                                   (9)

где Д, Шо, Со – количество дисков; «простых» шарниров; опорных связей; узлов и стержней, соответственно.

Т.е. коэффициент «+3» перед «Д» означает, что диск имеет три степени свободы, а коэффициент «-2» перед «Ш» - шарнир уничтожает две степени свободы.

 

 

Что понимается под расчетной схемой сооружения?