Вихідні дані й схему арки чи рами обирають за табл. 1 і рис. 5 відповідно до завдання. Навантаження, наведені на рис. 4, розміщують від лівої опори.
Для заданої тришарнірні арки або рами необхідно:
Побудувати епюри згинаючих моментів М, поперечних Q і поздовжних N сил від заданого навантаження.
Намічають розрахункові перетини для побудови епюр. Обов'язково обчислюють , в перетинах на межі розподіленого навантаження, під зосередженою силою, на опорах і шарнірі . Додаткові перерізи призначають залежно від характеру епюри внутрішніх зусиль (в арці всі епюри криволінійні незалежно від виду навантаження на ділянці) і довжини ділянки. Тому на кожній ділянці між обов'язковими перетинами необхідно призначити хоча б один (при великій довжині ділянки два і більше) проміжний перетин.
Геометричні й тригонометричні величини обчислюють залежно від рівняння, за яким окреслена вісь арки за формулами (10 - 12).
Для обчислення внутрішніх зусиль потрібно використовувати комп’ютер. За результатами обчислення, які внесені в таблицю, будують епюри M, Q, N.
Завдання оформляють на аркуші формату А2. Рисунки й таблиця повинні бути виконані в масштабі, записи – чітко і акуратно наведені олівцем.
Таблиця 1.
Перша цифра шифру
l,м
a
Друга цифра шифру
q1
кН/м
q2
кН/м
Третя цифра шифру
f/l
Окреслення
осі
F,кН
0.2
0.31
Парабола (а)
0.25
0.32
Рама (б)
0.3
0.33
Коло (а)
0.35
0.34
Рама (в)
0.4
0.35
Рама (г)
0.45
0.36
Парабола (а)
0.5
0.37
Рама (б)
0.55
0.38
Коло (а)
0.6
0.39
Рама (в)
0.65
0.4
Рама (г)
l
Рис. 4
Рис. 5
КРИТЕРІЇ ОЦІНЮВАННЯ РГЗ
За розрахунково-графічне завдання (РГЗ) студент отримує максимальну оцінку, якщо воно виконане у відведений строк (3 тижні з моменту видачі завдання), з використанням комп’ютерної техніки, акуратно оформлене, містить аналіз отриманих результатів.
У разі затримки виконання на 2 тижні студент отримує 90% від максимальної оцінки. При виконанні РГЗ із затримкою більш ніж на 2 тижні студент отримує 80% від максимальної оцінки, із затримкою більше місяця - 60% від максимальної оцінки.
ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ
циркульної арки, наведеної на рис. 6,а.
Знайдемо опорні реакції за формулами (4 - 5).
Перевірка
.
Знайдемо розпір за формулою (3):
;
.
Перевірка:
.
Знайдемо радіус дуги кола (10):
.
Призначимо перерізи для обчислення зусиль. Обов'язкові перерізи - . У правій половині призначаємо додаткові перерізи посеред ділянок (переріз ) і (переріз ).
Для спрощення розрахунку в лівій напіварці візьмемо перерізи , розташовані симетрично відносно шарніра С перерізам .
Далі виконуємо розрахунок, заповнюючи таблицю, наведену на рис. 7.
Зусилля (стовпчик F) і (стовпчик G) визначаємо в балці, наведеній на рис. 6,б. Оскільки в перерізі поперечна сила має стрибок, то у відповідний рядок записуємо два значення (ліворуч і праворуч від сили).Обчислюємо зусилля за формулами (7 - 9). Раціонально виконувати розрахунки в послідовності, наведеній на рис. 7, бажано з використанням комп’ютера (пакети MS Offise або OpenOffiseCalc).
За значеннями стовпчиків 10, 13, 16 на рис. 6,в побудовані епюри і .
Рис. 6
Рис. 7
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Строительная механика. Краткий курс /Раздел 1. Статически определимые стержневые системы. Шутенко Л.Н., Пустовойтов В.П., Засядько Н.А. – Харьков: ХГАГХ, 2003. – 90 с.
3. Строительная механіка: Учебник для вузов / Ю.И.Бутенко, Н.А.Засядько, С.Н.Кан и др.; под ред. Ю.И.Бутенко. – К.: Вища школа, 1989. – 479 с.
4. Строительная механика: Руководство к практическим занятиям / Ю.И.Бутенко, Н.А.Засядько, С.Н.Кан и др.; под ред. Ю.И.Бутенко – К.: Вища школа, 1989. – 376 с.
5. Ржаницын А.Р. Строительная механика. – М: Высшая школа, 1991.
Навчальне видання
Методичні вказівки до самостійної роботи та виконання розрахунково-графічних і практичних завдань з курсу будівельної механіки “Розрахунок тришарнірної арки і рами” (для студентів 2-3 курсу денної і заочної форми навчання за напрямом підготовки 0921 – «Будівництво» з професійного спрямування «Міське будівництво та господарство», “Теплогазопостачання і вентиляція”).
Укладачі: Людмила Іванівна Колодій,
Олександр Олексійович Чупринін
Відповідальний за випуск: Л.С.Андрієвська
Редактор М.З.Аляб’єв
План 2008, поз. 170 М
Підп. до друку 2.10.2008 Формат 60*84 1/16 Папір офісний
Друк на ризографі Умовн.-друк. арк. 1.2 Обл.-вид. арк. 1.5