איך למתוח קווי השפעה? מכניקה מבנית מבוססת על השיטה הקינמטית של לגרנז'. המהות העיקרית שלו טמונה בעובדה שבמערכת שנמצאת במצב של שיווי משקל מוחלט, התוצאה של כל הכוחות על תזוזות לא משמעותיות היא אפס.
ספציפיות השיטה
כדי לבנות את קווי ההשפעה של התגובה, מומנט הכיפוף, הכוח הרוחבי עבור קטע קרן נתון, נעשה שימוש באלגוריתם מסוים של פעולות. ראשית, הסר את הקישור. בנוסף, מסירים את קווי ההשפעה של הכוח הפנימי, ומכניסים את הכוח הדרוש. כתוצאה ממניפולציות כאלה, המערכת הנתונה תהיה מנגנון בעל דרגת חופש אחת. בכיוון שבו נחשב הכוח הפנימי, מוכנסת תזוזה קטנה. הכיוון שלו צריך להיות דומה למאמץ הפנימי, רק במקרה זה תיעשה עבודה חיובית.
דוגמאות למבנים
בהתבסס על עקרון התזוזות נכתבת משוואת שיווי המשקל, כשפותרים אותה מחושבים קווי ההשפעה, וקובעים את המאמץ הנדרש.
בואו נשקול דוגמה לחישובים כאלה. אנו בונים קווי השפעה של הכוח הרוחבי בחלק א' לכדי להתמודד עם המשימה, יש צורך לשרטט את התזוזות של קרן זו מתזוזה בודדת לכיוון הכוח שהוסר.
נוסחה לקביעת מאמץ
בניית קווי השפעה מתבצעת באמצעות נוסחה מיוחדת. הוא מחבר את הכוח הרצוי, את גודל הכוח המרוכז הפועל על הקורה, עם שטח הדמות שנוצר על ידי קו ההשפעה וציר התרשים בעומס. וגם עם המחוון של מומנט הכיפוף והטנגנס של זווית קו השפעת הכוחות והציר הנייטרלי.
אם כיוון עומס החלוקה והכוח המרוכז עולים בקנה אחד עם כיוון כוח היחידה הנעה, יש להם ערך חיובי.
מומנט הכיפוף יהיה חיובי כאשר הכיוון שלו הוא עם כיוון השעון. המשיק יהיה חיובי כאשר זווית הסיבוב קטנה מזווית ישרה. בעת ביצוע חישובים, נעשה שימוש בערך האורדינאטות ואזור קו ההשפעה עם הסימנים שלהם. מכניקה מבנית מבוססת על השיטה הסטטיסטית של בניית דיאגרמות.
הגדרות
בואו ניתן את ההגדרות הבסיסיות הנחוצות לביצוע שרטוטים וחישובים באיכות גבוהה. קו ההשפעה הוא הקו המחבר בין הכוח הפנימי לבין תזוזה של כוח נע של יחידה.
האורדינטות מדגימות את השינוי בכוח הפנימי המנותח המופיע בנקודה מסוימת על האלומה כאשר נעים לאורכו של כוח יחידה. הם מראים את השינוי בנקודות שונות בפניםכוח בתנאי שימוש במטען חיצוני קבוע. הגרסה הסטטיסטית של הבנייה מבוססת על כתיבת משוואות שיווי המשקל.
שתי אפשרויות בנייה
בניית קווי השפעה בקורות ומומנט כיפוף אפשרית בשני מקרים. הכוח יכול להיות ממוקם מימין או משמאל לקטע בו נעשה שימוש. כאשר הכוחות ממוקמים משמאל לקטע, במהלך החישובים, נבחרים הכוחות שיפעלו מימין. עם הפעולה הימנית שלה, הם סופרים לפי כוחות השמאל.
קורות מרובות-טווח
בגשרים, למשל, משתמשים בקורות עזר להעברת העומס החיצוני לחלק הנושא של כל מבנה המבנה. הקורה הראשית נקראת זו שהיא הבסיס התומך. קורות רוחביות נחשבות לממוקמות בזווית ישרה לראשית
נקראות קורות עזר (תוחלת אחת), עליהן מופעל עומס חיצוני. אפשרות זו של העברת העומס לקורה הראשית נחשבת לצומתית. הפאנל נחשב לאזור הממוקם בין שני הצמתים הקרובים ביותר. והם מיוצגים כנקודות של הציר הראשי, שאליהן מתאימות הקורות הצולבות.
תכונות
מהו קו ההשפעה? ההגדרה של מונח זה בקרן קשורה לגרף המראה את השינוי בגורם המנותח כאשר כוח יחידה נע לאורך האלומה. זה יכול להיות כוח רוחבי, מומנט כיפוף, תגובת תמיכה. כל סדין של קווי ההשפעה מדגים את הגודלגורם מנותח בזמן שבו הכוח ממוקם מעליו. איך לצייר קווי השפעה של קורה? השיטה הסטטיסטית מבוססת על הידור של משוואות סטטיסטיקות. לדוגמה, עבור קורה פשוטה, הממוקמת על שני תומכים צירים, כוח נע לאורך הקורה אופייני. אם תבחר במרחק מסוים שבו הוא מתפקד, תוכל לבנות קווי השפעה של התגובה, לשרטט משוואת רגעים, לבנות גרף של שתי נקודות.
לאחר מכן, נבנית עקומת פעולת כוח גזירה, לשם כך נעשה שימוש בקואורדינטות של קווי ההשפעה בקטע.
דרך קולנועית
אולי אפשר לבנות קו של השפעה על סמך התנועות. דוגמאות לגרפים כאלה ניתן למצוא במקרים בהם קרן מוצגת ללא תמיכה כך שהמנגנון יוכל לנוע בכיוון חיובי.
כדי לבנות קו השפעה של מומנט כיפוף מסוים, יש צורך לחתוך ציר לתוך הקטע הקיים. במקרה זה, המנגנון שיתקבל יסתובב בזוית יחידה בכיוון החיובי.
בניית קו השפעה בכוח רוחבי מתאפשרת בהחדרה לקטע של המחוון והרחבת הקורה ביחידה אחת בכיוון החיובי.
ניתן להשתמש בשיטה הקולנועית כדי לשרטט קווים של מומנט כיפוף וכוח גזירה בקומת שלוחה. אם לוקחים בחשבון את חוסר התנועה של הצד השמאלי בקרן כזו, רק התנועה של הצד הימני בכיוון החיובי נחשבת. הודות לקווי ההשפעה, הנוסחה יכולה לחשב כל מאמץ.
חישוביםבמצב קולנוע
בעת חישוב בשיטה הקינמטית, נעשה שימוש בנוסחה המקשרת את מספר מוטות התמיכה, מספר הטווחים, הצירים, דרגות החופש של המשימה. אם, בעת החלפת הערכים הנתונים, מספר דרגות החופש שווה לאפס, ניתן לקבוע את הבעיה סטטיסטית. אם למחוון זה יש ערך שלילי, המשימה בלתי אפשרית מבחינה סטטיסטית, עם דרגת חופש חיובית, מתבצעת בנייה גיאומטרית.
כדי שיהיה נוח יותר לבצע חישובים, כדי לקבל ייצוג חזותי של תכונות פעולת הדיסקים בקורה רב-טווח, נבנית דיאגרמת רצפה.
כדי לעשות זאת, כל הצירים המקוריים בקורה מוחלפים בתמיכות צירים.
זנים של קורות
מניחים מספר סוגים של קורות רב-טווח. הספציפיות של הסוג הראשון היא שבכל הטווחים, למעט הראשונים, משתמשים בתומכים ניתנים לתנועה. אם נעשה שימוש בתומכים במקום צירים, יווצרו קורות בטווח יחיד, שבהן כל אחת תנוח על הקונסולה הסמוכה.
הסוג השני מאופיין בהחלפת טווחים, שיש להם שני תומכים נעים מפרקיים, עם טווחים ללא תמיכות. במקרה זה, תוכנית הרצפה בקונסולת הקורות המרכזיות מבוססת על קורות ההכנסה.
חוץ מזה, יש קורות המשלבות את שני הסוגים הקודמים. כדי להבטיח את ההגדרה הסטטיסטית של קורות ההוספה, החיבור האופקי בין התמיכה מועבר לקורה הסמוכה הימנית. קומה תחתונה בקומה-קומההסכימה תוצג על ידי הקורה הראשית, והקורות המשניות משמשות לקומה העליונה.
עלילות של גורמי כוח פנימיים
בעזרת תכנית שלב אחר שלב, אתה יכול להתוות לקורה בודדת החל מהקומה העליונה וכלה בקונסטרוקציות התחתונות. לאחר השלמת בניית גורמי הכוח הפנימיים עבור הקומה העליונה, יש צורך לשנות את כל הערכים שנמצאו של תגובת התמיכה לכוחות הפוכים בכיוון, ולאחר מכן להחיל אותם בתרשים הרצפה על הקומה התחתונה. כשמתווים עליו דיאגרמות, נעשה שימוש בעומס נתון של כוחות.
לאחר השלמת התוויית גורמי הכוח הפנימיים, מתבצעת בדיקה סטטיסטית של האלומה רב-הטווח השלמה. בעת הבדיקה יש לעמוד בתנאי לפיו סכום כל התגובות של תמיכות וכוחות נתונים שווה לאפס. חשוב גם לנתח את ההתאמה לתלות הדיפרנציאלית עבור קטעים בודדים של הקורה המשומשת.
בגרף המבטא את חוק השינוי בתגובה של תומך או גורם פנימי של כוח בקטע מסוים (נתון) של בניין, הפונקציות של מיקומו של עומס אינדיבידואלי נע נקראות הקו של השפעה. כדי לבנות אותם יש ליישם את משוואת הסטטיסטיקה.
קונסטרוקציות גרפיות משמשות לקביעת גורמי הכוח הפנימיים לחישוב התגובות של תומכים לאורך קווי השפעה מסוימים.
ערך חישוב
במובן הרחב, מכניקת בנייה נחשבת למדע שמפתח שיטות חישוב ועקרונות אימותמבנים ומבנים ליציבות, חוזק וקשיחות. הודות לחישובי חוזק איכותיים ובזמן, ניתן להבטיח את בטיחות המבנים שהוקמו, עמידותם המלאה בפני כוחות פנימיים וחיצוניים.
כדי להשיג את התוצאה הרצויה, נעשה שימוש בשילוב של חסכון ועמידות.
חישובי יציבות מאפשרים לזהות אינדיקטורים קריטיים להשפעות חיצוניות המבטיחות שימור של צורה נתונה של איזון ומיקום במצב מעוות.
חישובי קשיחות מיועדים לזהות מגוון אפשרויות דפורמציה (התיישבות, סטיה, רטט), שבגללן לא נכללת פעולתם המלאה של מבנים, קיים איום על חוזק המבנים.
כדי למנוע מצבי חירום, חשוב לבצע חישובים כאלה, לנתח את התאימות של האינדיקטורים שהתקבלו לערכים המרביים המותרים.
כיום, מכניקת מבנה משתמשת במגוון עצום של שיטות חישוב אמינות שנבדקו בפירוט על ידי שיטות בנייה והנדסה.
בהינתן המודרניזציה והפיתוח המתמידים של ענף הבנייה, כולל הבסיס התיאורטי שלו, נוכל לדבר על שימוש בשיטות חדשות אמינות ואיכותיות לבניית שרטוטים.
במובן הצר, מכניקת בנייה קשורה לחישובים תיאורטיים של מוטות, קורות היוצרות מבנה. פיזיקה, מתמטיקה ומחקרים ניסויים בסיסיים משמשים בסיס למכניקה מבנית.
תכניות עיצוב המשמשות במכניקה מבנית למבני אבן, בטון מזוין, עץ, מתכת, מאפשרות לך למנוע אי הבנות במהלך בניית מבנים ומבנים. רק עם בנייה ראשונית נכונה של שרטוטים נוכל לדבר על הבטיחות והאמינות של המבנים שנוצרים. בניית קווי השפעה בקורות היא משימה רצינית ואחראית למדי, מכיוון שחייהם של אנשים תלויים בדיוק של הפעולות.
