چگونه خطوط نفوذ ترسیم کنیم؟ مکانیک سازه بر اساس روش سینماتیک لاگرانژ است. ماهیت اصلی آن در این واقعیت نهفته است که در سیستمی که در حالت تعادل کامل است، نتیجه همه نیروهای وارد بر جابجایی های ناچیز صفر است.
ویژگی روش
برای ساخت خطوط تأثیر واکنش، گشتاور خمشی، نیروی عرضی برای یک مقطع پرتو معین، از الگوریتم خاصی از اعمال استفاده می شود. ابتدا لینک را حذف کنید. علاوه بر این، خطوط نفوذ نیروی داخلی حذف شده و نیروی لازم معرفی می شود. در نتیجه چنین دستکاری هایی، سیستم داده شده مکانیزمی با یک درجه آزادی خواهد بود. در جهتی که نیروی داخلی در نظر گرفته می شود، یک جابجایی کوچک معرفی می شود. جهت آن باید مشابه تلاش داخلی باشد، فقط در این صورت کار مثبت انجام خواهد شد.
نمونه هایی از ساخت و سازها
بر اساس اصل جابجایی ها، معادله تعادل نوشته می شود، هنگام حل آن، خطوط تأثیر محاسبه می شود و تلاش لازم تعیین می شود.
بیایید نمونه ای از این محاسبات را در نظر بگیریم. ما خطوط نفوذ نیروی عرضی را در بخش A. To ایجاد می کنیمبرای مقابله با کار، لازم است جابجایی های این پرتو از یک جابجایی در جهت نیروی حذف شده ترسیم شود.
فرمول تعیین تلاش
ساخت خطوط نفوذ با استفاده از فرمول خاصی انجام می شود. این نیروی مورد نظر، بزرگی نیروی متمرکزی که بر روی پرتو اثر می‌کند، با مساحت شکل تشکیل‌شده توسط خط نفوذ و محور نمودار تحت بار، متصل می‌کند. و همچنین با نشانگر ممان خمشی و مماس زاویه خط نفوذ نیروها و محور خنثی.
اگر جهت بار توزیع و نیروی متمرکز با جهت نیروی واحد متحرک منطبق باشد، مقدار مثبت دارند.
لحظه خمشی زمانی مثبت خواهد بود که جهت آن در جهت عقربه های ساعت باشد. مماس زمانی مثبت خواهد بود که زاویه چرخش کمتر از زاویه راست باشد. هنگام انجام محاسبات، ارزش دستورات و منطقه خط نفوذ با علائم آنها استفاده می شود. مکانیک سازه بر اساس روش آماری ساخت نمودار است.
تعریف
بیایید تعاریف اولیه ای را که برای انجام نقشه ها و محاسبات با کیفیت بالا لازم است ارائه دهیم. خط نفوذ خطی است که نیروی داخلی و جابجایی یک واحد نیروی متحرک را به هم متصل می کند.
مرتبط ها تغییر در نیروی داخلی تحلیل شده را نشان می دهند که در نقطه خاصی از تیر هنگام حرکت در طول یک نیروی واحد ظاهر می شود. آنها تغییر را در نقاط مختلف درونی نشان می دهندنیرو تحت شرایط استفاده از یک بار ثابت خارجی. نسخه آماری ساخت بر اساس نوشتن معادلات تعادل است.
دو گزینه ساخت و ساز
ساخت خطوط نفوذ در تیرها و لنگر خمشی در دو حالت امکان پذیر است. نیرو را می توان در سمت راست یا چپ قسمت مورد استفاده قرار داد. هنگامی که نیروها در سمت چپ مقطع قرار می گیرند، در حین محاسبات، نیروهایی که به سمت راست عمل خواهند کرد انتخاب می شوند. با عمل راست او بر اساس نیروهای چپ حساب می کنند.
تیرهای چند دهانه
برای مثال در پل ها از تیرهای کمکی برای انتقال بار خارجی به قسمت باربر کل سازه ساختمان استفاده می شود. تیر اصلی به تیرچه ای گفته می شود که پایه نگهدارنده است. در نظر گرفته می شود که تیرهای عرضی در زاویه قائم نسبت به تیر اصلی قرار دارند.
تیرهای کمکی (تک دهانه) نامیده می شوند که به آنها بار خارجی اعمال می شود. این گزینه انتقال بار به تیر اصلی گرهی در نظر گرفته می شود. پانل به عنوان ناحیه ای در نظر گرفته می شود که بین دو نزدیکترین گره قرار دارد. و آنها به عنوان نقاط محور اصلی نشان داده می شوند که تیرهای متقاطع با آنها مطابقت دارند.
ویژگی ها
خط نفوذ چیست؟ تعریف این اصطلاح در یک پرتو با نموداری همراه است که تغییر ضریب تجزیه و تحلیل شده را هنگام حرکت یک واحد نیرو در طول تیر نشان می دهد. این می تواند یک نیروی عرضی، یک لحظه خمشی، یک واکنش پشتیبانی باشد. هر ترتیبی از خطوط نفوذ اندازه را نشان می دهدفاکتور تحلیل شده در زمانی که نیرو در بالای آن قرار می گیرد. چگونه خطوط نفوذ یک تیر را رسم کنیم؟ روش آماری مبتنی بر تدوین معادلات آماری است. به عنوان مثال، برای یک تیر ساده، که بر روی دو تکیه گاه لولایی قرار دارد، نیرویی که در امتداد تیر حرکت می کند مشخص است. اگر فاصله معینی را که در آن عمل می کند انتخاب کنید، می توانید خطوط تأثیر واکنش را بسازید، معادله ای از لحظات ترسیم کنید، یک نمودار دو نقطه ای بسازید.
بعد، یک منحنی عمل نیروی برشی ساخته می شود، برای این، از مختصات خطوط تأثیر در مقطع استفاده می شود.
راه سینمایی
شاید بتوان بر اساس حرکات یک خط نفوذ ایجاد کرد. نمونه هایی از این نمودارها را می توان در مواردی یافت که یک پرتو بدون تکیه گاه نشان داده می شود تا مکانیسم بتواند در جهت مثبت حرکت کند.
برای ایجاد یک خط نفوذ از یک لحظه خمشی خاص، لازم است یک لولا را در بخش موجود برش دهید. در این حالت، مکانیسم حاصل با یک زاویه واحد در جهت مثبت می چرخد.
ساختن یک خط نفوذ با نیروی عرضی هنگام وارد کردن به بخش لغزنده و گسترش پرتو به اندازه یک واحد در جهت مثبت امکان پذیر است.
می توانید از روش سینمایی برای ترسیم خطوط لنگر خمشی و نیروی برشی در یک تیر کنسول استفاده کنید. با در نظر گرفتن بی حرکتی سمت چپ در چنین پرتویی، فقط حرکت سمت راست در جهت مثبت در نظر گرفته می شود. به لطف خطوط نفوذ، فرمول می تواند هر تلاشی را محاسبه کند.
محاسباتدر حالت سینمایی
هنگام محاسبه با روش سینماتیکی، از فرمولی استفاده می شود که به تعداد میله های تکیه گاه، تعداد دهانه ها، لولاها، درجه آزادی کار مربوط می شود. اگر هنگام جایگزینی مقادیر داده شده، تعداد درجات آزادی برابر با صفر باشد، می توان مسئله را به صورت آماری تعیین کرد. اگر این شاخص دارای مقدار منفی باشد، کار از نظر آماری غیرممکن است، با درجه آزادی مثبت، ساخت هندسی انجام می شود.
به منظور راحت‌تر کردن انجام محاسبات، برای نمایش بصری ویژگی‌های عملکرد دیسک‌ها در یک تیر چند دهانه، یک نمودار کف ساخته شده است.
برای این کار، تمام لولاهای اصلی تیر با تکیه گاه های لولایی جایگزین می شوند.
انواع تیرآهن
چندین نوع تیر چند دهانه در نظر گرفته شده است. ویژگی نوع اول این است که در تمام دهانه ها به استثنای اولی از تکیه گاه های لولایی متحرک استفاده می شود. اگر به جای لولا از تکیه گاه ها استفاده شود، تیرهای تک دهانه تشکیل می شود که هر کدام روی کنسول مجاور قرار می گیرند.
نوع دوم با تناوب دهانه ها مشخص می شود که دارای دو تکیه گاه متحرک مفصلی با دهانه های بدون تکیه گاه هستند. در این حالت پلان طبقه روی کنسول تیرهای مرکزی بر اساس تیرهای درج شده است.
علاوه بر این، تیرهایی وجود دارند که دو نوع قبلی را ترکیب می کنند. برای اطمینان از قابلیت تعریف آماری تیرهای ورودی، اتصال افقی بین تکیه گاه به تیر مجاور سمت راست منتقل می شود. طبقه پایین در طبقه به طبقهطرح با تیر اصلی نشان داده می شود و تیرهای ثانویه برای طبقه فوقانی استفاده می شوند.
نقشه عوامل نیروی داخلی
با کمک یک طرح گام به گام، می توانید یک تیر تکی را ترسیم کنید که از طبقه بالا شروع شده و به سازه های پایین ختم می شود. پس از اتمام ساخت ضرایب نیروی داخلی برای طبقه فوقانی، لازم است تمام مقادیر یافت شده واکنش پشتیبانی را به نیروهای مخالف جهت تغییر دهید، سپس آنها را در نمودار کف به طبقه پایین اعمال کنید. هنگام ترسیم نمودارها بر روی آن، از بار معینی از نیروها استفاده می شود.
پس از اتمام رسم عوامل داخلی نیرو، بررسی آماری تیر چند دهانه کامل انجام می شود. هنگام بررسی، شرطی باید رعایت شود که بر اساس آن مجموع تمام واکنش های تکیه گاه ها و نیروهای داده شده برابر با صفر است. همچنین تجزیه و تحلیل انطباق با وابستگی دیفرانسیل برای بخش های جداگانه تیر مورد استفاده بسیار مهم است.
در نموداری که قانون تغییر در واکنش یک تکیه گاه یا یک عامل داخلی نیرو را در یک بخش خاص (مفروض) از یک ساختمان بیان می کند، به توابع مکان یک بار منفرد متحرک خط می گویند. از نفوذ برای ساختن آنها از معادله آمار استفاده کنید.
ساختارهای گرافیکی برای تعیین عوامل داخلی نیرو برای محاسبه واکنش تکیه گاه ها در امتداد خطوط تأثیر خاص استفاده می شود.
مقدار محاسبه
در مفهوم گسترده، مکانیک ساختمان به عنوان علمی در نظر گرفته می شود که روش های محاسبه و اصول تأیید را توسعه می دهد.سازه ها و سازه ها برای پایداری، استحکام و استحکام. به لطف محاسبات مقاومتی با کیفیت و به موقع، می توان ایمنی سازه های ساخته شده، مقاومت کامل آنها را در برابر نیروهای داخلی و خارجی تضمین کرد.
برای رسیدن به نتیجه دلخواه از ترکیب اقتصادی و دوام استفاده می شود.
محاسبات پایداری امکان شناسایی شاخص های مهم تأثیرات خارجی را فراهم می کند که حفظ شکل معینی از تعادل و موقعیت را در حالت تغییر شکل داده شده تضمین می کند.
محاسبات صلبیت برای شناسایی انواع گزینه‌های تغییر شکل (نشست، انحراف، ارتعاش) است که به دلیل آن، عملکرد کامل سازه‌ها حذف می‌شود، استحکام سازه‌ها را تهدید می‌کند.
به منظور اجتناب از موارد اضطراری، انجام چنین محاسباتی، تجزیه و تحلیل انطباق شاخص های به دست آمده با حداکثر مقادیر مجاز مهم است.
در حال حاضر، مکانیک سازه از طیف عظیمی از روش‌های محاسباتی قابل اعتماد استفاده می‌کند که با جزئیات در ساختمان‌سازی و شیوه‌های مهندسی آزمایش شده‌اند.
با توجه به نوسازی و توسعه مداوم صنعت ساختمان و از جمله مبانی نظری آن، می توان در مورد استفاده از روش های جدید مطمئن و با کیفیت برای ساخت نقشه ها صحبت کرد.
در معنای محدود، مکانیک ساختمان با محاسبات نظری میله ها، تیرهایی که یک سازه را تشکیل می دهند، مرتبط است. فیزیک بنیادی، ریاضیات، و مطالعات تجربی به عنوان پایه ای برای مکانیک سازه عمل می کند.
طرح های طراحی که در مکانیک سازه برای سنگ، بتن مسلح، چوب، سازه های فلزی استفاده می شود، به شما امکان می دهد از سوء تفاهم در هنگام ساخت ساختمان ها و سازه ها جلوگیری کنید. فقط با ساخت اولیه صحیح نقشه ها می توان در مورد ایمنی و قابلیت اطمینان سازه های در حال ایجاد صحبت کرد. ایجاد خطوط نفوذ در تیرها یک کار نسبتاً جدی و مسئولانه است، زیرا زندگی افراد به دقت اعمال بستگی دارد.
