300 likes | 499 Views
a. a. a. П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А. F 1 = 2 кН. a. F 2 = 5 кН. Необходимо определить усилия во всех стержнях фермы. Размеры и приложенная к ферме нагрузка указаны на чертеже. F 1 = 2 кН. a. a. a. a. F 2 = 5 кН. П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А. G. E. 6. 5. 9. 2. 7. 3. A. B. D.
E N D
a a a П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН a F2=5кН Необходимо определить усилия во всех стержнях фермы. Размеры и приложенная к ферме нагрузка указаны на чертеже.
F1=2кН a a a a F2=5кН П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А G E 6 5 9 2 7 3 A B D C 4 8 1 Преждевсего необходимо обозначить все узлы фермы и пронумеровать все стержни
F1=2кН G E 6 5 9 a 2 7 3 A B D C 4 8 1 a a a F2=5кН П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Полный расчёт фермы, при котором необходимо определить усилия во всех стержнях, имеет смысл начать с определения реакций опор. Для этого рассматривается равновесие всей фермы.
F1=2кН G E 6 5 9 a 2 7 3 A B D C 4 8 1 a a a F2=5кН П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ ОПОР ФЕРМЫ Выбор формы условий равновесия зависит от количества и расположения опор. Нужно составлять уравнения таким образом, чтобы из каждого уравнения определялась одна составляющая реакций опор.
XA YB YA a a a ∑ ∑ Fkx=0 : Fky=0 : ∑ MAz(Fk) =0 : 2∙1 + 5∙2 YB = =4 (кН) 4 3 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН G E 6 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 F2=5кН (4) (1) XA+F1=0 –2 XA = – F1 =– 2(кН) – F1∙a – F2 ∙2a +YB ∙3a=0 4 YA = F2 – YB=5 – 4= 1(кН) YA – F2 +YB=0 1
YB YA XA a a a XA+F1=0 –2 XA = – F1 =– 2(кН) ∑ ∑ Fkx=0 : Fky=0 : – F1∙a – F2 ∙2a +YB ∙3a=0 ∑ MAz(Fk) =0 : 4 YA = F2 – YB=5 – 4= 1(кН) YA – F2 +YB=0 1 2∙1 + 5∙2 YB = =4 (кН) 4 3 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН G E 6 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 F2=5кН (4) (1)
XA YA YB a a a П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН G E 6 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 F2=5кН (4) (1) Проверка: Для проверки правильности полученных результатов составим уравнение моментов относительно такой точки, относительно которой все вычисленные силы реакций создают ненулевые моменты.
YB YA XA a a a ∑ MЕz(Fk) = П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН G E 6 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 F2=5кН (4) (1) Проверка: XA∙a – YA∙2a +YB ∙a = –2∙a – 1∙2a +4∙a = 0
F1=2кН G E 6 YB YA XA 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 a a a F2=5кН (4) (1) Проверка: ∑ MЕz(Fk) = XA∙a – YA∙2a +YB ∙a = –2∙a – 1∙2a +4∙a = 0 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А
F1=2кН G E 6 YB YA XA 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 a a a F2=5кН (4) (1) П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А МЕТОД ВЫРЕЗАНИЯ УЗЛОВ Метод вырезания узлов состоит в том, что рассматривается равновесие каждого узла.
YB YA XA a a a F1 G S6 S2 S3 S5 ∑ ∑ Fkx=0; Fky=0 . П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН G E 6 На каждый узел дей- ствует плоская система сходящихся сил, состоя- щая из приложенных к данному узлу активных сил и реакций стержней, присоединённых к данному узлу. 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 F2=5кН (4) (1) Для такой системы сил можно составить только два уравнения равновесия: Поэтому равновесие узлов нужно рассматривать в определённой последовательности, позволяющей на каждом шаге решения задачи определять две очередные неизвестные.
YB YA XA a a a F1 G S6 S5 S2 S3 ∑ ∑ Fkx=0; Fky=0 . П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН G E 6 На каждый узел дей- ствует плоская система сходящихся сил, состоя- щая из приложенных к данному узлу активных сил и реакций стержней, присоединённых к данному узлу. 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 F2=5кН (4) (1) Для такой системы сил можно составить только два уравнения равновесия: Поэтому равновесие узлов нужно рассматривать в определённой последовательности, позволяющей на каждом шаге решения задачи определять две очередные неизвестные.
XA YB YA a a a ∑ ∑ Fkx=0;; Fky=0 . П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН G E 6 На каждый узел дей- ствует плоская система сходящихся сил, состоя- щая из приложенных к данному узлу активных сил и реакций стержней, присоединённых к данному узлу. 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 F2=5кН (4) (1) Для такой системы сил можно составить только два уравнения равновесия: Поэтому равновесие узлов нужно рассматривать в определённой последовательности, позволяющей на каждом шаге решения задачи определять две очередные неизвестные.
YB YA XA a a a П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН G E 6 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 Правило знаков: F2=5кН (4) (1) «+» – растягивающие усилия (направлены от узла); «–» – сжимающие усилия. Изначально при расчете все усилия предполагаются положительными и направляются от узлов.
YA YB XA 450 B a a a ∑ ∑ Fkx=0 : Fky=0 : S8 S9 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН Узел В: G E 6 y 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 x YB= 4 F2=5кН (4) (1) –S8 – S9 cos 450 = 0 ; YB + S9 sin 450 = 0 .
YA YB XA 450 B a a a = – 4√2 (кН); ∑ ∑ Fky=0 : Fkx=0 : S8 S9 √2 2 √2/2 = 4√2∙ П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН Узел В: G E 6 y 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 x YB= 4 F2=5кН (4) (1) –S8 – S9 cos 450 = 0 ; YB + S9 sin 450 = 0 . YB 4 (2) => S9 = = sin 450 = 4 (кН). (1) => S8 = – S9 cos 450
XA YB YA 450 B a a a – 4√2 – 4√2 = – 4√2 (кН); ∑ ∑ Fky=0 : Fkx=0 : S8 S9 √2/2 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН Узел В: G E 6 y 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 x YB= 4 F2=5кН (4) (1) –S8 – S9 cos 450 = 0 ; YB + S9 sin 450 = 0 . YB 4 (2) => S9 = = sin 450 √2 2 4 = 4 (кН). (1) => S8 = – S9 cos 450 = 4√2∙ 4
YB YA XA 450 B x a a a YB= 4 –S8 – S9 cos 450 = 0 ; – 4√2 YB + S9 sin 450 = 0 . YB 4 (2) => S9 = = = – 4√2 (кН); ∑ ∑ Fkx=0 : Fky=0 : S8 S9 sin 450 √2 2 = 4 (кН). (1) => S8 = – S9 cos 450 = 4√2∙ √2/2 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А F1=2кН Узел В: Узел Е: G E 6 y 5 9 a 2 7 3 (-2) A B D C 4 8 1 F2=5кН (4) (1) 4
F1=2кН G E 6 450 5 9 a 2 7 3 YA YB XA (-2) A B D C 4 8 1 E S9 a a a F2=5кН (4) (1) – 4√2 = – 4√2 ∑ ∑ Fkx=0 : Fky=0 : S7 S6 √2 2 √2 2 = – 4√2∙ = 4√2∙ П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Узел Е: y x =>S6= –S6 + S9 cos 450 = 0 S9 cos 450 = – 4 (кН); – 4 =>S7 = – S9 sin 450 – S7 – S9 sin 450 = 0 = 4 (кН). 4 4 – 4 4
F1=2кН Узел Е: G E 6 y 450 5 9 a 2 7 3 YB XA YA (-2) A B D C 4 8 1 x E S9 a a a F2=5кН (4) (1) =>S6= –S6 + S9 cos 450 = 0 S9 cos 450 = – 4 (кН); – 4√2 =>S7 = – S9 sin 450 – S7 – S9 sin 450 = 0 = 4 (кН). = – 4√2 ∑ ∑ Fkx=0 : Fky=0 : S7 S6 √2 2 √2 2 = – 4√2∙ = 4√2∙ П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Узел D 4 – 4 4
F1=2кН G E 6 5 9 a 2 7 3 YA XA YB (-2) A B D C 4 8 1 450 D a a a F2=5кН (1) F2 – S7 ∑ Fky=0 : S5 sin 450 + S7– F2 = 0 =>S5= = (5 – 4)√2 = √2 (кН); sin 450 – 4√2 S4 S5 √2 2 ∑ Fkx=0 :– S4– S5соs 450 + S8 = 0 =>S4 =– S5соs 450 + S8 = – √2+ 4 = 3 (кН) √2 √2 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Узел D: y S7= 4 x S8=4 F2=5 (4) 3 4 – 4 3 4
F1=2кН Узел D: G E y 6 S7= 4 5 9 a 2 7 3 YB YA XA (-2) A B D C 4 8 1 450 D x S8=4 a a a F2=5 F2=5кН (1) F2 – S7 ∑ Fky=0 : S5 sin 450 + S7– F2 = 0 =>S5= = (5 – 4)√2 = √2 (кН); sin 450 – 4√2 S4 S5 √2 2 ∑ Fkx=0 :– S4– S5соs 450 + S8 = 0 =>S4 =– S5соs 450 + S8 = – √2+ 4 = 3 (кН) П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Узел C (4) 4 √2 – 4 3 4
F1=2кН G E 6 y 5 9 a 2 7 3 XA YB YA (-2) A B D C 4 8 1 С x S4=3 a a a F2=5кН (1) ∑ Fkx=0 :– S1 + S4 = 0 =>S1= S4 = 3 (кН); ∑ Fky=0 : S3 = 0. – 4√2 S3 S1 √2 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Узел С: (4) 3 0 4 3 – 4 0 3 4
F1=2кН G E Узел С: 6 y 5 9 a 2 7 3 YA YB XA (-2) A B D C 4 8 1 С x S4=3 a a a F2=5кН (1) ∑ Fkx=0 :– S1 + S4 = 0 =>S1= S4 = 3 (кН); 3 ∑ Fky=0 : S3 = 0. 0 – 4√2 S1 S3 √2 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Узел А: (4) 4 3 – 4 0 3 4
F1=2кН G E 6 y 5 9 a 2 7 3 YB YA XA (-2) A B D C А 4 8 1 450 x S1=3 XA=–2 a a a YA=1 F2=5кН (1) YA ∑ Fky=0 : S2 sin 450 + YA = 0 =>S2= – = –√2 (кН). sin 450 – 4√2 S2 √2 √2 –√2 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Узел А: (4) 4 3 – 4 0 3 4
F1=2кН G E 6 y 5 9 a 2 7 3 YA XA YB (-2) A B D C А 4 8 1 450 x S1=3 XA=–2 a a a YA=1 F2=5кН (1) YA ∑ Fky=0 : S2 sin 450 + YA = 0 =>S2= – = –√2 (кН). sin 450 – 4√2 ∑ Fkx= S2 √2 √2 2 –√2 –√2 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Узел А: (4) Проверка XA + S1 + S2 sin 450 = Узел А: =0 = –2 +3 4 3 – 4 0 3 4
F1=2кН G E Узел А: 6 y 5 9 a 2 7 3 YA XA YB (-2) A B D C А 4 8 1 450 x S1=3 XA=–2 a a a YA=1 F2=5кН (1) YA ∑ Fky=0 : S2 sin 450 + YA = 0 =>S2= – = –√2 (кН). sin 450 – 4√2 ∑ Fkx= S2 XA + S1 + S2 sin 450 = √2 √2 2 =0 = –2 +3 –√2 –√2 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Проверка Узел А: 4 3 – 4 0 3 4
F1=2кН G E 6 5 9 a 2 7 3 XA YA YB XA + S1 + S2 sin 450 = (-2) A B D C 4 8 1 G √2 2 =0 = –2 +3 a a a F2=5кН (1) 450 √2 2 √2 2 450 – 4√2 =0 √2∙ √2∙ = 2 – 4 + + S5 = √2 S2 = –√2 ∑ ∑ ∑ Fkx= Fky= Fkx= √2 2 √2 2 √2 = – √2∙ √2∙ –√2 –√2 П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т А Проверка Узел А: Узел G: y F1+ S6– S2 cos450 + S5 cos450 = S6= – 4 F1=2 x – S2 sin450 – S5 sin450 = S3= 0 =0 4 3 – 4 0 3 4