Làm thế nào để vẽ đường ảnh hưởng? Cơ học kết cấu dựa trên phương pháp động học của Lagrange. Bản chất chính của nó nằm ở chỗ trong một hệ thống ở trạng thái cân bằng hoàn toàn, kết quả của tất cả các lực tác dụng lên các dịch chuyển không đáng kể bằng không.
Tính cụ thể của phương pháp
Để xây dựng đường ảnh hưởng của phản lực, mômen uốn, lực ngang cho một tiết diện dầm nhất định, người ta sử dụng một thuật toán hành động nhất định. Đầu tiên, hãy xóa liên kết. Ngoài ra, các đường ảnh hưởng của nội lực bị loại bỏ, và lực cần thiết được đưa vào. Kết quả của những thao tác như vậy, hệ thống đã cho sẽ là một cơ chế có một bậc tự do. Theo hướng mà nội lực được coi là một dịch chuyển nhỏ được đưa vào. Hướng đi của nó cũng tương tự như nỗ lực bên trong, chỉ trong trường hợp này, công việc tích cực sẽ được thực hiện.
Ví dụ về cấu tạo
Dựa trên nguyên lý của phép dời hình, phương trình cân bằng được viết ra, khi giải nó, các đường ảnh hưởng sẽ được tính toán và xác định nỗ lực cần thiết.
Hãy xem xét một ví dụ về các phép tính như vậy. Chúng ta xây dựng các đường ảnh hưởng của lực ngang trong một số đoạn A. ĐểĐể đối phó với nhiệm vụ, cần phải vẽ biểu đồ chuyển vị của chùm này từ một chuyển vị đơn lẻ theo hướng của lực loại bỏ.
Công thức xác định nỗ lực
Việc xây dựng các đường ảnh hưởng được thực hiện bằng một công thức đặc biệt. Nó kết nối lực mong muốn, độ lớn của lực tập trung tác dụng lên dầm, với diện tích của hình được tạo thành bởi đường ảnh hưởng và trục của biểu đồ dưới tải trọng. Và cũng với chỉ số của mômen uốn và tiếp tuyến của góc của đường ảnh hưởng của lực và trục trung hòa.
Nếu hướng của tải trọng phân bố và lực tập trung trùng với hướng của lực đơn vị chuyển động thì chúng có giá trị dương.
Mômen uốn sẽ dương khi hướng của nó theo chiều kim đồng hồ. Tiếp tuyến sẽ dương khi góc quay nhỏ hơn góc vuông. Khi thực hiện tính toán, giá trị của các pháp tuyến và diện tích của đường ảnh hưởng được sử dụng với các dấu hiệu của chúng. Cơ học kết cấu dựa trên phương pháp thống kê để xây dựng sơ đồ.
Định nghĩa
Hãy đưa ra các định nghĩa cơ bản cần thiết để thực hiện các bản vẽ và tính toán chất lượng cao. Đường ảnh hưởng là đường nối giữa nội lực và độ dời của một đơn vị lực chuyển động.
Các pháp tuyến chứng minh sự thay đổi của nội lực đã phân tích xuất hiện tại một điểm nào đó trên dầm khi chuyển động dọc theo chiều dài của một đơn vị lực. Chúng cho thấy sự thay đổi ở các điểm khác nhau trong nội bộlực trong điều kiện sử dụng tải trọng cố định bên ngoài. Phiên bản thống kê của cấu trúc dựa trên việc viết các phương trình cân bằng.
Hai lựa chọn xây dựng
Cấu tạo đường ảnh hưởng trong dầm và mô men uốn có thể thực hiện được trong hai trường hợp. Lực có thể được đặt ở bên phải hoặc bên trái của phần được sử dụng. Khi các lực nằm ở bên trái của mặt cắt, trong quá trình tính toán, các lực sẽ tác động sang phải được chọn. Với hành động đúng của cô ấy, họ sẽ tính theo lực bên trái.
Dầm nhiều nhịp
Trong cầu, ví dụ, dầm phụ được sử dụng để truyền tải trọng bên ngoài đến phần chịu lực của toàn bộ kết cấu tòa nhà. Dầm chính được gọi là dầm làm bệ đỡ. Dầm ngang được coi là nằm ở góc vuông với dầm chính.
Dầm phụ (một nhịp) được gọi là chịu tải trọng bên ngoài. Phương án truyền tải trọng lên dầm chính này được coi là phương án nút. Bảng điều khiển được coi là khu vực nằm giữa hai nút gần nhất. Và chúng được biểu diễn dưới dạng các điểm của trục chính, mà các dầm ngang phù hợp.
Tính năng
Dòng Ảnh hưởng là gì? Định nghĩa của thuật ngữ này trong chùm được liên kết với một đồ thị cho thấy sự thay đổi của hệ số được phân tích khi một lực đơn vị di chuyển dọc theo chùm. Nó có thể là một lực ngang, một mômen uốn, một phản lực hỗ trợ. Bất kỳ thứ bậc nào của các đường ảnh hưởng đều thể hiện quy môhệ số phân tích tại thời điểm lực đặt trên nó. Làm thế nào để vẽ đường ảnh hưởng của chùm sáng? Phương pháp thống kê dựa trên việc biên soạn các phương trình thống kê. Ví dụ, đối với một dầm đơn giản, nằm trên hai gối tựa có bản lề, một lực di chuyển dọc theo dầm là đặc trưng. Nếu bạn chọn một khoảng cách nhất định mà nó hoạt động, bạn có thể xây dựng các đường ảnh hưởng của phản ứng, vẽ phương trình mô men, xây dựng đồ thị hai điểm.
Tiếp theo, một đường cong tác động lực cắt được xây dựng, vì điều này, các thứ tự của các đường ảnh hưởng trong phần được sử dụng.
Cách điện ảnh
Có thể xây dựng một đường ảnh hưởng dựa trên các phong trào. Ví dụ về các đồ thị như vậy có thể được tìm thấy trong trường hợp một chùm được hiển thị mà không có sự hỗ trợ để cơ chế có thể di chuyển theo hướng tích cực.
Để xây dựng đường ảnh hưởng của mômen uốn nhất định, cần phải cắt bản lề vào tiết diện hiện có. Trong trường hợp này, cơ cấu tạo ra sẽ quay một góc đơn vị theo chiều dương.
Có thể tạo đường ảnh hưởng với lực ngang khi chèn vào phần của thanh trượt và mở rộng dầm thêm một đơn vị theo chiều dương.
Bạn có thể sử dụng phương pháp điện ảnh để vẽ biểu đồ mô men uốn và đường lực cắt trong dầm công xôn. Tính đến sự bất động của mặt trái trong chùm tia như vậy, chỉ xét chuyển động đối với mặt phải theo chiều dương. Nhờ các đường ảnh hưởng, công thức có thể tính toán bất kỳ nỗ lực nào.
Tính toánở chế độ điện ảnh
Khi tính toán theo phương pháp động học, một công thức được sử dụng liên quan đến số lượng thanh đỡ, số nhịp, bản lề, bậc tự do của nguyên công. Nếu khi thay các giá trị đã cho mà số bậc tự do bằng 0 thì bài toán có thể được xác định một cách thống kê. Nếu chỉ số này có giá trị âm, thì nhiệm vụ này là bất khả thi về mặt thống kê, với mức độ tự do dương, một cấu trúc hình học được thực hiện.
Để thuận tiện hơn trong việc tính toán, thể hiện trực quan đặc điểm hoạt động của các đĩa trong dầm nhiều nhịp, người ta xây dựng sơ đồ sàn.
Để làm được điều này, tất cả các bản lề ban đầu trong dầm được thay thế bằng các giá đỡ có bản lề.
Các loại chùm
Một số loại dầm nhiều nhịp được giả định. Tính đặc trưng của kiểu đầu tiên là ở tất cả các nhịp, ngoại trừ các giá đỡ đầu tiên, có thể di chuyển được bằng bản lề được sử dụng. Nếu các giá đỡ được sử dụng thay vì bản lề, các dầm một nhịp sẽ được hình thành, trong đó mỗi dầm sẽ nằm trên bảng điều khiển liền kề.
Loại thứ hai được đặc trưng bởi sự luân phiên của các nhịp, có hai giá đỡ di chuyển được khớp nối, với các nhịp không có giá đỡ. Trong trường hợp này, sơ đồ sàn trên bảng điều khiển của dầm trung tâm dựa trên dầm chèn.
Ngoài ra còn có chùm kết hợp hai loại trước. Để đảm bảo khả năng xác định thống kê của dầm chèn, liên kết ngang giữa gối đỡ được chuyển sang dầm liền kề bên phải. Tầng dưới theo từng tầngsơ đồ sẽ được thể hiện bằng dầm chính và các dầm phụ được sử dụng cho tầng trên.
Lô các yếu tố nội lực
Với sự trợ giúp của sơ đồ từng bước, bạn có thể vẽ sơ đồ cho một dầm đơn bắt đầu từ tầng trên cùng và kết thúc bằng các cấu kiện dưới cùng. Sau khi xây dựng xong hệ số nội lực cho tầng trên, cần thay đổi tất cả các giá trị tìm được của phản lực thành lực ngược chiều, sau đó áp dụng chúng trong sơ đồ tầng cho tầng dưới. Khi vẽ biểu đồ trên đó, một lực tải nhất định sẽ được sử dụng.
Sau khi hoàn thành việc vẽ các yếu tố nội lực, sẽ tiến hành kiểm tra thống kê toàn bộ dầm nhiều nhịp. Khi kiểm tra phải đáp ứng điều kiện, theo đó tổng tất cả các phản lực của các gối tựa và các lực đã cho đều bằng không. Điều quan trọng nữa là phân tích sự phù hợp với sự phụ thuộc vi phân đối với các phần riêng lẻ của chùm được sử dụng.
Trong một đồ thị biểu thị quy luật thay đổi phản lực của một giá đỡ hoặc một yếu tố nội lực trong một phần cụ thể (đã cho) của một tòa nhà, các hàm của vị trí của một tải trọng riêng lẻ đang chuyển động được gọi là đường của ảnh hưởng. Để xây dựng chúng, hãy áp dụng phương trình thống kê.
Kết cấu đồ họa được sử dụng để xác định các yếu tố nội lực để tính toán phản ứng của các giá đỡ dọc theo các đường ảnh hưởng nhất định.
Giá trị tính toán
Theo nghĩa rộng, cơ học xây dựng được coi là một ngành khoa học phát triển các phương pháp tính toán và các nguyên tắc xác minhcấu trúc và cấu trúc để ổn định, sức mạnh và độ cứng. Nhờ tính toán cường độ chất lượng cao và kịp thời, có thể đảm bảo an toàn cho các kết cấu được lắp dựng, khả năng chống chịu hoàn toàn của chúng với các lực bên trong và bên ngoài.
Để đạt được kết quả mong muốn, sự kết hợp giữa tính kinh tế và độ bền được sử dụng.
Tính toán độ ổn định giúp bạn có thể xác định các chỉ số quan trọng về các tác động bên ngoài để đảm bảo duy trì một dạng cân bằng và vị trí nhất định ở trạng thái không bị biến dạng.
Tính toán độ cứng là để xác định một loạt các tùy chọn biến dạng (độ lún, độ võng, độ rung), do đó hoạt động đầy đủ của kết cấu bị loại trừ, có mối đe dọa đối với sức bền của kết cấu.
Để tránh các trường hợp khẩn cấp, điều quan trọng là phải thực hiện các tính toán như vậy, phân tích sự tuân thủ của các chỉ số thu được với giá trị tối đa cho phép.
Hiện tại, cơ học kết cấu sử dụng rất nhiều phương pháp tính toán đáng tin cậy đã được kiểm tra chi tiết bằng thực tiễn xây dựng và kỹ thuật.
Với sự phát triển và hiện đại hóa không ngừng của ngành xây dựng, bao gồm cả cơ sở lý thuyết của nó, chúng ta có thể nói về việc sử dụng các phương pháp mới đáng tin cậy và chất lượng cao để xây dựng bản vẽ.
Theo nghĩa hẹp, cơ học xây dựng gắn liền với những tính toán lý thuyết về thanh, dầm tạo thành kết cấu. Các nghiên cứu vật lý cơ bản, toán học và thực nghiệm đóng vai trò là nền tảng cho cơ học cấu trúc.
Phương án thiết kế được sử dụng trong cơ học kết cấu cho kết cấu đá, bê tông cốt thép, gỗ, kim loại, cho phép bạn tránh những hiểu lầm trong quá trình xây dựng các tòa nhà và công trình. Chỉ với việc xây dựng sơ bộ chính xác các bản vẽ, chúng ta mới có thể nói về độ an toàn và độ tin cậy của các cấu trúc được tạo ra. Xây dựng đường ảnh hưởng trong dầm là một công việc khá nghiêm túc và có trách nhiệm, bởi vì cuộc sống của con người phụ thuộc vào độ chính xác của các hành động.
