Балки статически неопределимые мио методом сил

Расчет по допускаемым напряжениям. Балка статически неопределима. Ее расчет существенно упрощается благодаря симметрии. Используя методы гл. 14, легко находим лишние неизвестные и строим эпюру изгибающих моментов (рис. 497, а). [c.499]

Для иллюстрации процедуры применения метода сил вернемся к балке, показанной на рис. 85, а. Балка статически неопределима один раз. Принимая за лишнюю связь правую опору, получаем основную схему, показанную на рис. 87. [c.109]

При двух уравнениях—три неизвестных. Применим при раскрытии статической неопределимости метод интегрирования дифференциального уравнения изогнутой оси балки с использованием приема уравнивания произвольных постоянных интегрирования (см. решения задач в 22). Начало координат примем в точке В, в защемлении балки, чтобы произвольные постоянные С и D оказались равными нулю. Составляем дифференциальное уравнение упругой линии и интегрируем его дважды [c.228]

Балки статически неопределимые многопролетные неразрезные — Расчет методом сил 485—487 [c.814]

Расчет многоопорных (многопролетных) валов иногда ведут отдельно по пролетам, т. е. рассматривают вал как бы разрезанным на отдельные двухопорные балки. Такой расчет дает довольно существенную ошибку — максимальный расчетный изгибающий момент получается значительно больше, чем фактически действующий. Следовательно, ошибка идет, как принято говорить, в запас прочности. Если необходимо выполнить расчет более точно, то вал рассматривают как статически неопределимую балку и раскрывают статическую неопределимость методами, изложенными в предмете сопротивления материалов. [c.223]

После определения лишних неизвестных усилий перемещения в статически неопределимых системах можно найти обычными способами. При этом следует пользоваться методами, которые в каждом частном случае наиболее просто приводят к результату. Например, прогибы и углы поворота сечений статически неопределимых балок, несущих сложную нагрузку, удобно определять по методу начальных параметров. Способ Мора, являющийся универсальным, применим, конечно, во всех случаях. Им широко пользуются при определении перемещений в балках, рамах и фермах. [c.424]

Рис. 37. К расчету статически неопределимой балки методом сил

Балки переменного сечения нагружены, как показано на рисунке. Найти опорные реакции, построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. В схеме б при раскрытии статической неопределимости применить графоаналитический метод. [c.173]

Указание. При раскрытии статической неопределимости использовать симметрию балки и нагрузки. Применить метод сравнения угловых деформаций. [c.201]

Для решения статически неопределимых балок удобно использовать метод сил. В этом случае вводится понятие об основной системе, которая может быть получена из заданной путем отбрасывания лишних неизвестных, т. е. путем превращения статически неопределимой балки в статически определимую. Вариантов получения основной системы может быть несколько, поэтому перед решением балки производится ее анализ, на основании которого выбирается наиболее рациональный вариант основной системы (см. 15.5). [c.243]

Более общий метод решения статически неопределимых или, иначе, неразрезных балок, имеющих большое количество пролетов, построен на использовании теоремы о трех моментах, выведенной Клапейроном в 1857 г. Рассмотрим неразрезную балку, представленную на рис. 14.3.1. [c.246]

Метод начальных п статически неопределимой балки [c.170]

Метод сравнения перемещений. Рассматриваемую статически неопределимую балку раскрепляют до статически определимой, но геометрически неизменяемой, которую называют основной. Основную балку сначала нагружают только заданными силами и для нее в раскрепленных сечениях определяют перемещения, соответствующие отброшенным лишним неизвестным (силе — прогиб, моменту — угол поворота). Ту же раскрепленную балку (вспомогательную балку) нагружают затем только лишними неизвестными и для нее в раскрепленных сечениях опять определяют перемещения, соответствующие лишним неизвестным. [c.172]

Перемещения А,р и 6,, входящие в канонические уравнения, чаще всего определяют по методу Мора или по способу Верещагина. При этом для балок и рам влиянием поперечных и продольных сил обычно пренебрегают и учитывают лишь изгибающие моменты. Однако, определяя перемещения в балках прямоугольного поперечного сечения, для которых отношение высоты сечения к длине пролета /г// 1 /5, поперечные силы учитывать обязательно. При расчете статически неопределимых рам с большими значениями указанного отношения (h/l> 1 /5) ошибка, вызванная неучетом интегралов продольных и поперечных сил, также становится существенной, особенно для высокой рамы. Следует иметь в виду, что в реальных [c.425]

Методом перемещений столь же просто раскрывается статическая неопределимость системы, показанной на рис. 275, при любом числе поддерживающих стержней. Решение очевидно. Надо ввести вертикальное и угловое перемещения жесткой балки, выразить через них удлинения и силы в стержнях, а затем написать в перемещениях два уравнения равновесия. [c.251]

Следует заметить, что в теории стержневых статически неопределимых систем неразрезная балка занимает особое положение. Будучи простейшей статически неопределимой системой, она сыграла (да и до сих пор играет) роль некоего пробного камня, на котором проверялись и оттачивались различные методы раскрытия статической неопределимости. И в этом смысле история создания методов расчета неразрезной балки, по существу, представляет собой историю методов раскрытия статически неопределимых стержневых систем вообще. [c.122]

Метод сечения при изгибе, как и при других видах деформаций, дает возможность определить изгибающий момент и поперечную силу в сечении балки. Вопрос же распределения упругих сил по сечению является вообще задачей, статически неопределимой. Такие задачи, как мы это видели выше, решаются на основании рассмотрения деформаций. При растяжении и сжатии предполагалось, что все волокна материала получают в направлении действия, сил одинаковые относительные деформации отсюда делалось заключение, что напряжения распределяются по сечению равномерно. Вопрос о распределении напряжений при кручении был решен на основании предположения, что относительные сдвиги отдельных элементов поперечного сечения прямо пропорциональны их расстоянию до оси стержня. Выяснение закона распределения напряжений по сечению при изгибе также может быть выполнено только па основании рассмотрения деформаций. [c.216]

Метод сил Сущность этого метода рассмотрим на конкретном примере. На рисунке 171, а показана балка, защемленная в сечении А и свободно опертая на конце В. Как было показано, такая балка является один раз статически неопределимой. [c.200]

Содержание сопротивления материалов относится в основном к этапу II. В сопротивлении материалов излагаются приемы анализа типичных расчетных схем и даются методы определения напряжений и перемещений в балках, трубах, тонкостенных сосудах, методы раскрытия статической неопределимости стержневых систем и т. д. и т. п. Словом, рассматриваются все те расчетные схемы, которые являются практически общими для большей части инженерных конструкций. Что же касается выбора расчетной схемы и оценки надежности самой конструкции, то об этих вопросах в сопротивлении материалов лишь упоминается, но ответа на них в конечном итоге не дается. Да это и понятно. Многообразие современных инженерных задач столь велико, что в пределах одной дисциплины невозможно изложить специфические особенности прочностных расчетов по всем разделам техники. В связи с этим возникает необходимость создания специальных дисциплин, дополняющих сопротивление материалов для каждого инженерного направления. [c.6]

Наиболее широко применяемым общим методом раскрытия статической неопределимости стержневых систем (фермы, рамы, балки) является метод сил, который состоит в том, что дополнительные связи заменяются соответствующими силовыми факторами. Эти силовые факторы должны удовлетворять каноническим уравнениям метода сил, число которых соответствует числу неизвестных. Для п раз статически неопределимой системы имеем п уравнений [c.338]

Возникновение одного пластического шарнира в рассматриваемом случае превращает один раз статически неопределимую балку в балку статически определимую. Несущая способность балки согласно методу предельного равновесия исчерпывается в том случае, когда [c.262]

Рассматриваемая задача статически неопределима. Внутренние усилия в оболочке определяются суммированием результатов двух этапов расчета. На первом этапе напряженное состояние конструкции соответствует работе балки с изменяемым контуром поперечного сечения. Напряжения в элементах поперечных сечений определяются формулами строительной механики. Одновременно можно найти напряжения и в продольных сечениях, если произвести расчет элементарных колец, выделенных плоскостями, перпендикулярными оси системы. Вычисленные изгибающие моменты та в радиальных сечениях кольцевой рамы в соответствии с принятым методом расчета разлагаются в ряд Фурье. Коэффициент разложения в промежутке от О до з [c.55]

Прогибы и углы поворота в балках являются переменными величинами, то есть функциями координаты л. Их определение необходимо для расчета балок на жесткость, а также при решении статически неопределимых задач. При этом можно либо определять законы изменения функций и(х) и ф(х) по длине балки, либо вычислять значения этих величин в конкретных сечениях. Существуют различные методы определения линейных и угловых перемещений в балках и стержневых системах. [c.184]

Дополнительные уравнения удобно записать в специальной, так называемой канонической форме метода сил. Рассмотрим, например, балку, приведенную на рис. 10.17, й. Степень ее статической неопределимости равна н = 5 —3 = 2. Для образования основной системы введем в сечении Л вместо жесткой заделки шарнирно неподвижную опору и отбросим опору В. По направлению реакций в отброшенных связях приложим неизвестный момент X = М и неизвестную силу X2 = Rb (рис. 10.17,6). [c.218]

Данная балка один раз статически неопределима. Для образования основной системы отбросим шарнирную опору В и приложим в этом сечении неизвестную силу Xi=Rg (рис. 10.18,5). Запишем каноническое уравнение метода сил [c.220]

Следуя далее плану расчета статически неопределимой балки по методу сравнения перемещений и возвращаясь к схе.ме рис. 287, мы должны развернуть уравнение (19.15), вычислив величины перемещений, входящие в него. [c.346]

Подход к решению задач об изгибе, основанный на решении краевых задач, так же, как при растяжении-сжатии и кручении, может быть применен и к СН балкам. Однако в общем случае он, очевидно, является громоздким, поскольку здесь необходимо использовать уравнение (5.23) четвертого порядка или метод раскрытия статической неопределимости, изложенный в гл. 7. Там же приведены более простые способы определения перемещений. [c.143]

Решение. Балка является статически неопределимой. Поставленную задачу можно решить методами, указанными в гл. 7. Здесь будем искать решение соответствующей краевой задачи, которая следует из (5.23), (5.25) и (5.26) [c.149]

Для задач с кусочно-постоянными характеристиками и/или сосредоточенными нагрузками может быть использован метод начальных параметров. Однако поскольку при наличии основания задача является статически неопределимой, то его нельзя привести к виду, аналогичному СО-балкам без основания (см. 5.2). [c.181]

Научная деятельность Рэлея и, в особенности, опубликование им книги Теория звука ) оказали сильное влияние на оживление научной работы по теории сооружений в России. Идея использования теоремы взаимности вместе с понятием обобщенных сил получила практическое осуществление в трудах проф. Виктора Львовича Кирпичева (1845—1913), применившего ев для построения линий влияния в разнообразных задачах, относящихся к простым и неразрезным балкам и аркам ). В дальнейшем понятия обобщенных сил и обобщенных координат были широко использованы В. Л. Кирпичевым в его получившей большое значение книге Лишние неизвестные в строительной механике ). Таким путем ему удалось значительно упростить изложение различных методов расчета статически неопределимых конструкций. В предисловии к своей книге В. Л. Кирпичев указывает, что все инженеры, интересующиеся теорией сооружений, должны изучить Теорию звука Рэлея. Книга В. Л. Кирпичева ) и его лекции сыграли большую роль в развитии науки о прочности материалов в России в конце XIX и начале XX века. [c.384]

П ример 13.3. Найдем предельную величину силы Р, приложенной к статически неопределимой балке (рис. 13.17 а). Сначала применим кинематический метод. Характер эпюры изгибающих моментов можно восстановить по характеру упругой линии, которая нока- зана пунктиром. Вблизи заделки сжатые волокна расположены снизу, а на остальной ча-сти — сверху. А эпюра должна располагаться со стороны сжатых волокон. Нужно R, также учесть, что ввиду отсутствия распределенной нагрузки эпюра будет линейна по участ- 7л кам балки, а в точке приложения сосредоточенной силы па ней будет угловая точка. Пла-стический механизм образуется [c.439]

При использовании уравнения (6.30) необходимо выбрать ряд точек вдоль балки и затем записать уравнения в конечных разностях для каждой точки. Полученную в результате систему уравнений можно решить относительно прогибов в выбранных точках, что иллюстрируется приведенными ниже примерами. В дальнейшем (разд. 7.5) будет показано применение этого метода к исследованию статически неопределимых балок. [c.235]

Новый метод установления критериев оптимальности (разд. 4) проиллюстрирован на примере оптимального проектирования статически неопределимой балки с кусочно-постоянными или непрерывно меняющимися поперечными сечениями считается, что задан прогиб балки в сечении, в котором прилолсена единственная нагрузка — сосредоточенная сила. Кратко обсуждаются другие возмол ные приложения этого метода (разд. 5). В заключение приведен простой пример многоцелевого проектирования (разд. 6). [c.87]

Напомним, что статически неопределимыми называются системы, для которых реакции связей внутренние еиловые факторы не могут быть определены с помощью уравнений равновесия и метода сечений. В 2.11 рассмотрены простейшие случаи статически неопределимых систем, элементы которых испытывали лишь осевое растяжение или сжатие. Рассмотрим здесь более общие случаи, уделив основное внимание статически неопределимым балкам. [c.229]

Решение. Применим метод сечений — разрежем тяги и приложим в местах разрезов продольные силы и (рис. 240). Помимо этих сил и активной силы Р, на балку действует вертикально направленная реакцияУ шарнирно-неподвижной опоры. Вообще, как известно из статики, реакция шарнирно-неподвижной опоры дает две составляющих, но в данном случае к балке никаких горизонтально направленных сил не приложено и потому, очевидно, горизонтальная составляющая реакции равна нулю. Таким образом, на балку действует система параллельных сил, расположенных в одной плоскости. Для такой системы сил статика дает два независимых уравнения равновесия, а неизвестных сил три У , и Л , следовательно, задача статически неопределима. Составим уравнения равновесия [c.235]

Для расчета статически неопределимых систем, работающих на изгиб, широко используется метод сил. В нем за основные неизвестные принимают обобщенные реактивные силы в отброшенных связях системы. Простые один раз статически неопределимые балки, работающие на изгиб, можно решать, используя способ сравнения линейных и угловьк перемещений, или записывая замкнутую систему уравнений из уравнений статики и уравнений совместности деформаций. [c.8]

Метод начальных параметров удобен для решения статически неопределимых задач, если условно свес1и задачу к статически определимой путем замены лишних связей их реакциями, с последующим выполнением условий опирания для получения дополнительных уравнений. Рассмотрим этот прием на примере статически неопределимой задачи изгиба двухпролетной балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q, как показано на рис. 12.22. Так как система сил параллельная, то для нее можно составить лишь два условия равновесия, тогда как неизвестных реак- [c.260]

Понятно, что рассматриваемый пример особенно прост. Коэффициенты вдоль диагоналей остаются неизменными, поскольку расстояние между опорами неизменно и жесткость пролетов одна и та же. Но основная простота— именно в диагональной, или ленточной, структуре уравнений. Это приятное следствие такого выбора расчетной схемы было подмечено давно. Для многопролетной балки уравнения можно обобщить на случай различных Длин пролетов и произвольной нагрузки. Такого рода уравнения называются уравнениями трех моментов и еще в недавнем прошлом возводил 1Сь даже в ранг теоремы о трех моментах . Лишь относительно недавно, в связи с развитием машинной техники, была осознана o6mno irb подхода, далеко выходящая за рамки методов раскрытия статической неопределимости систем. [c.241]

Наконец, апачимость расчета зависит от наличия или отсутствия унифицированных расчетных схем, по которым имеются проверенные практикой значения коэффициентов запаса. Например, более правильно было бы рассчитывать коленчатый вал двигателя, как статически неопределимую многоопорную балку. Такая схема, однако, не применяется, во-первых, вследствие сложности, а во-вторых, ввиду наличия неучитываемых факторов, таких, как выработка вкладышей и т. п. Предпочитают рассчитывать коленчатый вал как разрезную балку, сопоставляя найденный коэффициент запаса с полученными тем же методом коэффициентами запаса для других отлаженных, надежно работающих двигателей. [c.30]

Как было отмечено, статически неопределимая балка или стержневая система имеют избыточные или лищние связи. При расчете таких конструкций с помощью метода сил надо отбросить лишние связи и образовать так называемую [c.216]

Для материалов, подобных малоуглеродистой стали, для которых можно принять, что они сохраняют постоянной способность сойротивляться при пластическом течении, метод, связанный с Определением несущей способности, может быть очень упрощен эамеаой сложного расчета упругой конструкции с высокой степенью статической неопределимости на несложное исследование сопротивления изгибу (где допускается, что все изгибные напряжения равны Ту) в точках балки с максимальным изгибаюпщм [c.44]

Отличием данного курса, от большого количества уже суш ествуюш их учебников по механике материалов, является, прежде всего, добавление нескольких тем и глав обычно не традиционных для данного предмета. Это разделы по расчету оболочек и толстостенных цилиндров, а также применение метода граничных интегральных уравнений к расчету стержней и балок (глава 25). Кроме этого достаточно подробно рассмотрены разделы, связанные с простыми деформациями, статически неопределимыми системами (в том числе неразрезные балки), устойчивостью, колебаниями и расчетом при повторнопеременных напряжениях. [c.11]

Методы расчета статически неопределимых систем основаны на определении перемещений в ее точках. Выше мы рассматривали метод начальных параметров для вьиисления перемещений в балках. При всех достоинствах этого метода он обладает одним существенным недостатком - при большом количестве участков вычислительные формулы становятся весьма громоздкими. Особенно это существенно в случае криволинейной оси стержневой системы. [c.137]

А. Клебш (1833-1872) в своем курсе Теория упругости твердых тел (1862) в качестве одной из многочисленных прикладных задач рассмотрел задачу о малых прогибах балки и показал способ построения универсального уравнения упругой линии (8.6.23). О. Мор (1835-1918) в 1868 г. разработал метод единичной нагрузки, применил его для определения прогибов балок и пришел к интегралу (8.8.6). Позже этот метод был использован им для определения перемеш ений ферм (см. разд. 4.7). Графоаналитический способ вычисления интеграла Мора предложен А.Н. Вереш,агиным в 1924 г., когда он был студентом Ленинградского института инженеров транспорта. В силу своей простоты этот метод быстро получил широкое распространение, особенно для расчетов статически неопределимых систем. [c.246]

При другом способе расчета статически неопределимой балки применяется метод, основанный на использовании площ и эпюры изгибающих моментов и описанный вып1е (разд. 6.4) как метод для определения прогибов балок. Процедура заключается использовании двух теорем о моментных площадях для получения дополнительных уравнений, необходимых для вычисления лишних неизвестных. Эти дополнительные уравнения представляют собой условия, накладываемые на углы наклонов и прогибы балок, а число таких условий будет всегда равно числу лишних неизвестных. [c.282]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...