Wie zieht man Einflusslinien? Die Strukturmechanik basiert auf der kinematischen Methode von Lagrange. Seine Hauptessenz liegt in der Tatsache, dass in einem System, das sich in einem Zustand des vollständigen Gleichgewichts befindet, das Ergebnis aller Kräfte bei unbedeutenden Verschiebungen Null ist.
Methodenspezifität
Um die Einflusslinien der Reaktion, des Biegemoments und der Querkraft für einen bestimmten Balkenabschnitt zu bilden, wird ein bestimmter Aktionsalgorithmus verwendet. Entfernen Sie zuerst den Link. Außerdem werden die Einflusslinien der inneren Kraft entfernt und die notwendige Kraft eingeleitet. Als Ergebnis solcher Manipulationen wird das gegebene System ein Mechanismus mit einem Freiheitsgrad sein. In der Richtung, in der die Schnittgröße betrachtet wird, wird eine kleine Verschiebung eingeführt. Seine Richtung sollte ähnlich der internen Anstrengung sein, nur in diesem Fall wird positive Arbeit geleistet.
Konstruktionsbeispiele
Auf der Grundlage des Verschiebungsprinzips wird die Gleichgewichtsgleichung geschrieben, bei deren Lösung die Einflusslinien berechnet und der erforderliche Aufwand ermittelt.
Betrachten wir ein Beispiel für solche Berechnungen. Wir bauen Wirkungslinien der Querkraft in einigen Abschnitten A. ToUm die Aufgabe zu bewältigen, ist es notwendig, die Verschiebungen dieses Balkens aus einer einzelnen Verschiebung in Richtung der entfernten Kraft aufzuzeichnen.
Formel zur Aufwandsermittlung
Die Konstruktion von Einflusslinien erfolgt nach einer speziellen Formel. Es verbindet die gewünschte Kraft, die Größe der konzentrierten Kraft, die auf den Balken wirkt, mit dem Bereich der Figur, der durch die Einflusslinie und die Achse des Diagramms unter Last gebildet wird. Und auch mit dem Indikator des Biegemoments und der Tangente des Winkels der Einflusslinie der Kräfte und der neutralen Achse.
Wenn die Richtung der Verteilungslast und der konzentrierten Kraft mit der Richtung der bewegten Einheitskraft übereinstimmen, haben sie einen positiven Wert.
Das Biegemoment ist positiv, wenn seine Richtung im Uhrzeigersinn ist. Die Tangente ist positiv, wenn der Drehwinkel kleiner als ein rechter Winkel ist. Bei der Durchführung von Berechnungen werden der Wert der Ordinaten und der Bereich der Einflusslinie mit ihren Vorzeichen verwendet. Die Strukturmechanik basiert auf der statistischen Methode der Diagrammerstellung.
Definitionen
Lassen Sie uns die grundlegenden Definitionen geben, die notwendig sind, um qualitativ hochwertige Zeichnungen und Berechnungen durchzuführen. Die Einflusslinie ist die Linie, die die innere Kraft und die Verschiebung einer Einheitsbewegungskraft verbindet.
Die Ordinaten zeigen die Änderung der analysierten Schnittgröße, die an einem bestimmten Punkt des Balkens auftritt, wenn man sich entlang der Länge einer Einheitskraft bewegt. Sie zeigen die Veränderung an verschiedenen Stellen im InnerenKraft unter der Bedingung, dass eine externe feste Last verwendet wird. Die statistische Version der Konstruktion basiert auf dem Schreiben der Gleichgewichtsgleichungen.
Zwei Konstruktionsmöglichkeiten
Die Konstruktion von Einflusslinien in Trägern und Biegemomenten ist in zwei Fällen möglich. Die Kraft kann rechts oder links vom verwendeten Abschnitt liegen. Wenn sich die Kräfte links vom Abschnitt befinden, werden während der Berechnungen die Kräfte ausgewählt, die nach rechts wirken. Bei ihrer rechten Aktion zählen sie entsprechend den linken Kräften.
Mehrfeldträger
Bei Brücken werden beispielsweise Hilfsträger verwendet, um die äußere Last auf den tragenden Teil der gesamten Gebäudestruktur zu übertragen. Der Hauptträger wird derjenige genannt, der die tragende Basis ist. Querträger gelten als im rechten Winkel zum Hauptträger angeordnet.
Hilfsträger (einfeldrig) werden genannt, auf die eine äußere Last aufgebracht wird. Diese Möglichkeit der Lastübertragung auf den Hauptträger wird als Knoten betrachtet. Als Panel wird der Bereich betrachtet, der sich zwischen den beiden nächstgelegenen Knoten befindet. Und sie werden als Punkte der Hauptachse dargestellt, zu denen die Querträger passen.
Funktionen
Was ist die Einflusslinie? Die Definition dieses Begriffs in einem Balken ist mit einem Diagramm verbunden, das die Änderung des analysierten Faktors zeigt, wenn sich eine Einheitskraft entlang des Balkens bewegt. Es kann eine Querkraft, ein Biegemoment, eine Auflagerreaktion sein. Jede Ordinate der Einflusslinien zeigt die Größeanalysierter Faktor zu dem Zeitpunkt, wenn die Kraft darüber liegt. Wie zeichnet man Einflusslinien eines Balkens? Das statistische Verfahren basiert auf der Erstellung von Statistikgleichungen. Beispielsweise ist für einen einfachen Balken, der sich auf zwei Gelenkstützen befindet, eine Kraft charakteristisch, die sich entlang des Balkens bewegt. Wenn Sie einen bestimmten Abstand wählen, in dem es funktioniert, können Sie Einflusslinien der Reaktion erstellen, eine Momentengleichung erstellen, ein Zwei-Punkte-Diagramm erstellen.
Als nächstes wird eine Querkraftwirkungskurve konstruiert, dazu werden die Ordinaten der Einflusslinien im Schnitt verwendet.
Filmische Art
Vielleicht lässt sich anhand der Bewegungen eine Einflusslinie aufbauen. Beispiele für solche Diagramme finden sich in Fällen, in denen ein Balken ohne Unterstützung dargestellt wird, sodass sich der Mechanismus in eine positive Richtung bewegen kann.
Um eine Einflusslinie eines bestimmten Biegemoments aufzubauen, muss ein Scharnier in den vorhandenen Abschnitt geschnitten werden. In diesem Fall dreht sich der resultierende Mechanismus um eine Winkeleinheit in positiver Richtung.
Der Aufbau einer Wirkungslinie mit einer Querkraft ist möglich, wenn man in den Abschnitt des Schiebers einfährt und den Strahl um eine Einheit in positiver Richtung erweitert.
Sie können die kinematische Methode verwenden, um Biegemoment- und Querkraftlinien in einem Kragträger darzustellen. Unter Berücksichtigung der Unbeweglichkeit der linken Seite in einem solchen Balken wird nur die Bewegung für die rechte Seite in positiver Richtung betrachtet. Dank der Einflusslinien kann die Formel jeden Aufwand berechnen.
Berechnungenim Kinomodus
Bei der Berechnung nach der kinematischen Methode wird eine Formel verwendet, die die Anzahl der Stützstäbe, die Anzahl der Spannweiten, Scharniere, Freiheitsgrade der Aufgabe in Beziehung setzt. Wenn beim Einsetzen der gegebenen Werte die Anzahl der Freiheitsgrade gleich Null ist, kann das Problem statistisch bestimmt werden. Wenn dieser Indikator einen negativen Wert hat, ist die Aufgabe statistisch unmöglich, bei einem positiven Freiheitsgrad wird eine geometrische Konstruktion durchgeführt.
Um die Durchführung von Berechnungen zu vereinfachen und eine visuelle Darstellung der Merkmale des Betriebs von Scheiben in einem Mehrfeldträger zu erh alten, wird ein Bodendiagramm erstellt.
Dazu werden alle Originalscharniere im Balken durch Klappstützen ersetzt.
Balkenarten
Es werden mehrere Arten von Mehrfeldträgern angenommen. Die Besonderheit des ersten Typs besteht darin, dass in allen Spannweiten, mit Ausnahme der ersten, schwenkbare bewegliche Stützen verwendet werden. Werden anstelle von Scharnieren Stützen verwendet, entstehen Einfeldträger, die jeweils auf der angrenzenden Konsole aufliegen.
Der zweite Typ ist gekennzeichnet durch den Wechsel von Spannweiten mit zwei beweglichen Gelenkstützen und Spannweiten ohne Stützen. In diesem Fall basiert der Grundriss auf der Konsole der Mittelträger auf den Einschubträgern.
Außerdem gibt es Strahlen, die die beiden vorherigen Typen kombinieren. Um die statistische Abgrenzbarkeit der Einschubträger zu gewährleisten, wird der horizontale Anschluss der Stützen auf den rechten Nachbarträger übertragen. Untere Etage in Etage für EtageDas Schema wird durch den Hauptträger dargestellt, und die Nebenträger werden für das Obergeschoss verwendet.
Plots der inneren Kraftfaktoren
Mit Hilfe eines Schritt-für-Schritt-Schemas können Sie für einen einzelnen Balken beginnend mit dem obersten Stockwerk und endend mit den unteren Konstruktionen zeichnen. Nachdem die Konstruktion der Schnittgrößenfaktoren für das Obergeschoss abgeschlossen ist, müssen alle gefundenen Werte der Auflagerreaktion auf Kräfte in entgegengesetzter Richtung geändert und dann im Deckendiagramm auf das Untergeschoss angewendet werden. Beim Zeichnen von Diagrammen wird eine bestimmte Kraftlast verwendet.
Nach Abschluss der Aufzeichnung der Kraftschnittgrößen erfolgt eine statistische Überprüfung des gesamten Mehrfeldträgers. Bei der Überprüfung muss die Bedingung erfüllt sein, wonach die Summe aller Reaktionen von Lagern und gegebenen Kräften gleich Null ist. Es ist auch wichtig, die Einh altung der differentiellen Abhängigkeit für einzelne Abschnitte des verwendeten Strahls zu analysieren.
In einem Diagramm, das das Änderungsgesetz der Reaktion einer Stütze oder eines inneren Kraftfaktors in einem bestimmten (gegebenen) Abschnitt eines Gebäudes ausdrückt, werden die Funktionen des Orts einer sich bewegenden Einzellast als Linie bezeichnet des Einflusses. Um sie zu erstellen, wenden Sie die Gleichung der Statistik an.
Grafische Konstruktionen dienen zur Ermittlung der kraftinternen Faktoren zur Berechnung der Auflagerreaktionen entlang bestimmter Einflusslinien.
Rechenwert
Im weiteren Sinne gilt die Baumechanik als eine Wissenschaft, die Berechnungsmethoden und Nachweisprinzipien entwickeltStrukturen und Strukturen für Stabilität, Festigkeit und Steifigkeit. Dank hochwertiger und zeitnaher Festigkeitsberechnungen ist es möglich, die Sicherheit der errichteten Konstruktionen und ihre volle Widerstandsfähigkeit gegen innere und äußere Kräfte zu gewährleisten.
Um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, wird auf eine Kombination aus Wirtschaftlichkeit und Langlebigkeit gesetzt.
Stabilitätsberechnungen ermöglichen es, kritische Indikatoren äußerer Einflüsse zu identifizieren, die den Erh alt einer bestimmten Form des Gleichgewichts und der H altung in einem deformierten Zustand garantieren.
Steifigkeitsberechnungen sollen eine Vielzahl von Verformungsmöglichkeiten (Setzungen, Durchbiegungen, Vibrationen) identifizieren, aufgrund derer die volle Funktionsfähigkeit von Bauwerken ausgeschlossen ist, die Festigkeit von Bauwerken gefährdet ist.
Um Notfälle zu vermeiden, ist es wichtig, solche Berechnungen durchzuführen und die Übereinstimmung der erh altenen Indikatoren mit den maximal zulässigen Werten zu analysieren.
Derzeit bedient sich die Strukturmechanik einer Vielzahl zuverlässiger Berechnungsverfahren, die von Bau- und Ingenieurpraxen eingehend erprobt sind.
Angesichts der ständigen Modernisierung und Entwicklung der Bauindustrie, einschließlich ihrer theoretischen Grundlagen, können wir über die Verwendung neuer zuverlässiger und hochwertiger Methoden zur Konstruktion von Zeichnungen sprechen.
Im engeren Sinne wird Baumechanik mit theoretischen Berechnungen von Stäben, Balken, die eine Struktur bilden, in Verbindung gebracht. Grundlegende Physik, Mathematik und experimentelle Studien dienen als Grundlage für die Strukturmechanik.
Konstruktionsschemata, die in der Strukturmechanik für Stein-, Stahlbeton-, Holz- und Metallkonstruktionen verwendet werden, ermöglichen es Ihnen, Missverständnisse beim Bau von Gebäuden und Bauwerken zu vermeiden. Nur mit der korrekten Vorkonstruktion von Zeichnungen können wir über die Sicherheit und Zuverlässigkeit der zu erstellenden Strukturen sprechen. Der Aufbau von Einflusslinien in Balken ist ein ziemlich ernstes und verantwortungsvolles Unterfangen, denn das Leben von Menschen hängt von der Genauigkeit der Handlungen ab.
