реакции опор и построение эпюр
Пример решения задачи по расчёту многопролетной балки: выполним её кинематический анализ, определим реакции опор и построим эпюры внутренних поперечных сил и изгибающих моментов.
Многопролетной (шарнирной) балкой называется статически определимая система, состоящая из ряда однопролетных и консольных балок, соединенных между собой шарнирами.
В большинстве случаев на практике возведение многопролетных балок выгодно с точки зрения снижения расхода материалов.
Рассмотрим типовой пример расчета многопролетной статически определимой балки (рисунок 3.17):
- W = 3×6 – 3×3 – 2×2 −5 = 0, следовательно система может быть неизменяемой;
- Структурный анализ: диск АВ вместе с диском «земля» образует единый диск, который соединен с диском СDЕGН с помощью трех непараллельных и непересекающихся в одной точке стержней.
Система в целом неизменяема.
После кинематического анализа выполняется определение опорных реакций и реакций связей.
Для этого: заменим внутренние (шарниры В,С) и внешние (заделка А, шарнирно-подвижные опоры D,G) связи их реакциями, которые будут представлять собой неизвестные пока сосредоточенные воздействия.
После этого расчленим заданную систему на элементы.
Рассматривая каждый элемент с учетом их совместной работы, определим опорные реакции и реакции связей.
Рисунок 3.17 – Пример расчета многопролетной балки
Построение эпюры изгибающих моментов
Для решения задачи методом сечений имеем шесть (AB, ВС, СD, DЕ, ЕG, GН) силовых участков.
Участок АВ:
Начало силового участка примем в сечении «А»:
Рисунок 3.18 – Построение эпюры М на участке АВ
Если же за начало силового участка принять сечение «В» (это приводится здесь для доказательства того, что выбор начала участка не влияет на окончательную эпюру):
Рисунок 3. 19 — Построение эпюры М на участке ВА
Участок ВС:
Начало консоли примем в точке «В».
Рисунок 3.20 — Построение эпюры М на участке ВС
Участок СD:
Начало участка в сечении «С» (очевидно, что сечение «D» пока началом участка быть не может).
Рисунок 3.21 — Построение эпюры М на участке СD
Участок DЕ:
Начало силового участка примем в сечении «D».
Рисунок 3.22 — Построение эпюры М на участке DE
Участок GH:
Начало силового участка примем в сечении «H».
Рисунок 3.23 — Построение эпюры М на участке GH
Участок ЕG:
Начало силового участка примем в сечении «G».
Рисунок 3.24 — Построение эпюры М на участке ЕG
Окончательно получим эпюру моментов, изображенную на рисунке 3.17.
Построение эпюры поперечных сил
Первоначально рассмотрим силовые участки с линейной эпюрой моментов.
Участок GН:
Эпюра моментов параллельна базису (оси участка), поэтому тангенс угла наклона эпюры моментов, а значит и поперечная сила на этом участке равны нулю.
Участок ЕG: Участок DЕ:
Участок АВ: Участок ВС:
Участок СD:
Рисунок 3.25 – Построение Эпюр Q на участках EG, DE, AB, BC, CD
Окончательная эпюра Q изображена на рисунке 3.17.
Построение эпюры продольных сил
Отсутствие горизонтальных составляющих всех реакций позволяет сделать вывод о том, что продольные усилия на всех силовых участках отсутствуют.
Общая статическая проверка.
Рисунок 3.26 – Статическая проверка
Трехшарнирные системы >
Примеры решения задач >
1.2 Расчет статически определимых многопролетных балок на неподвижную и подвижную нагрузки
Многопролетные статически определимые балки представляют собой протяженные балочные конструкции, перекрывающие несколько пролетов и состоящие из простых балок, соединенных между собой шарнирами (рис. 1.14).
Особенность расчета подобных стержневых конструкций заключается в расчленении многопролетной балки в шарнирных соединениях на отдельные простые балки, расчет которых осуществляется по методам сопротивления материалов.
В этом случае составляется поэтажная схема балки, в которой определяются основная (несущая) и вспомогательные балки, опирающиеся на несущую балку, имеющую три связи с землей.
На рис. 1.15, а показана поэтажная схема многопролетной балки, приведенной на рис. 1.14, а. Несущей балкой здесь является балка АС, которая остается неподвижной при удалении других вспомогательных балок СЕ и ЕF.
Статический расчет (расчет на неподвижную нагрузку) начинается с верхней балки. Следующая вспомогательная балка рассматривается под воздействием своей внешней нагрузки и реакции в опорном шарнире и т. д.
Верхняя балка ЕF нагружена активной силой Р, следующая балка СЕ нагружена только реакцией Rе, возникающей в шарнире Е. Аналогично, балка АС будет нагружена только реакцией Rс.
При расчете на подвижную нагрузку наиболее удобным способом построения линий влияния в многопролетных балках является кинематический способ. В качестве иллюстрации на рис. 1.16 приведены линии влияния реакции RА, поперечных сил и моментов в сечении «n» справа от опоры D.
Пример 1. 2. Для заданной статически определимой многопролетной балки (рис. 1.17, а) необходимо, используя поэтажную схему балки, построить эпюры внутренних усилий. Построить линии влияния реакций RA и RB, линии влияния М и Q в сечениях n (слева от опоры В) и в сечении m. Вычислить по ним внутренние усилия и сравнить со значениями, полученными при построении эпюр.
Решение. 1. Для построения поэтажной схемы многопролетной балки проводим анализ заданной стержневой системы., которая состоит их двух простых балок АС и СD. Балка АС, имеющая три связи с землей, является основной (несущей), а балки СD вспомогательная. В соответствии с этим и строим поэтажную схему (рис. 1.17, б).
2. Для статического расчета построения эпюр внутренних усилий рассмотрим каждую балку. Начинаем расчет с верхней вспомогательной балки СD (рис. 1.18). Определяем опорные реакции.
mD = 0, q∙4∙1
RC = 40/3 кН.
mC = 0, Rd∙3 — q∙4∙2 = 0.
RD = 80/3 кН.
Проверка: y = 0.
RD q∙4 + RC = 80/3 40 + 40/3 = 0.
Вычисляем по участкам внутренние усилия.
1й участок. 0 < x1 < 1 м.
Q1 = q∙x1Qx=0 = 0, Qx =1 = 10 кН.
M1 = — q∙x12/2, Mx=0 = 0, Mx=1 = 5 кНм,
Mx=0.5 = 1.25 кНм
2-й участок. 0<x2<3 м.
Q2 = RC — q∙x2, Qx=0 = 13. 3 кН, Qx=3 = — 16,7 кН, Qm= Qx=1 = 3.33 кН;
M2 = R∙сx2 — q∙x22/2, Мх
На участке CD поперечная сила Q меняет знак. Q2 = Rc — q∙x0 = 0,
х0 = Rc/q = 1.33 м и
Мх=1,33 = 13,3∙1,33 — 10∙1,33∙0,67 = 8,89 кНм.
Мm= Мх=1 = 13,3∙1 — 10∙1∙0,5 = 8,3 кНм
По полученным значениям строим эпюры М и Q для балки DЕ (рис. 1.18).
Рассмотрим теперь балку AC (рис. 1.19), которая находится под воздействием реакции со стороны балки CDRС. Реакция RС должна быть направлена в сторону, обратную направлению этой же реакции, приложенной к балке CD, поскольку при совмещении балок в шарнире C эти реакции должны быть взаимно уравновешены. Проводим статический расчет балки AC.
Определяем опорные реакции.
mA = 0. RВ∙2 – RС∙4 = 0.
RВ = 80/3 = 26.7 кН.
mB = 0. – RС∙2 + RА∙2 = 0.
RА = 13. 3 кН.
Проверка реакций. y=0.
Вычисляем по участкам внутренние усилия.
3-й участок. 0 < x3 < 2 м.
Q3 = Rc 13.3 кН.
M3 = Rcx3. Мх=0 = 0, Мх=2 = 26,7 кНм.
4-й участок. 0 < x4 < 2 м.
Q4 = RА = — 13.3 кН.
M4 = RАx4, Мх=0 = 0, Мх=2 = 26,7 кНм.
По полученным значениям строим эпюры Q и М в простой балке (рис. 1.19).
Совместим все построенные эпюры внутренних усилий вдоль многопролетной балки в едином масштабе (рис. 1.17, в, г) и проведем окончательную проверку на соответствие их заданной нагрузке.
3. Строим линии влияния двух реакций RА и RС и поперечной силы и изгибающего момента для сечений m и n. Построение линий влияния будем проводить кинематическим способом.
Так, при построении линии влияния реакции RА убираем связь, препятствующую вертикальному смещению опоры и даем единичное смещение этой опоры по направлению RА. Это единичное перемещение приведет к повороту консольной балки
При построении линий влияния Q и М необходимо убрать связи, воспринимающие поперечную силу и изгибающий момент. То есть, для построения линии влияния Q в сечении n нам необходимо в этом сечении дать торцам взаимное вертикальное смещение на единицу. Отметим, что если торцы стержней параллельны, то параллельны друг другу левый и правый стержни целиком. Аналогично поступаем и с сечением m при построении линии влияния Qm.
Врезав поочередно в сечениях n и m шарниры и задав единичное угловое смещение получаем эпюры возможных перемещений, дающих вид линий влияния Мm и Мn (рис. 1.20).
4. Подсчитаем значения внутренних усилий в заданных сечениях по линиям влияния. Для этого нам необходимо интенсивность распределенной нагрузки q умножить на площадь, очерченную линией влияния под нагрузкой. При перемножении используем следующие правила знаков: нагрузки, направленные вниз и ординаты линий влияния и площади, расположенные выше осевой линии положительны.
Qm = q∙(- 0,5∙1∙1/3 + 0,5∙2∙2/3) = 10∙(-1/6 + 2/3)= 3.33 кН,
Мn = q∙( — 0,523 + 0.512/3) = 10∙(-3 + 1/3)= 26.7 кНм.
Qn = q∙(- 0,5∙1∙3 + 0,5∙1∙1/3) = 10∙(-3/2 + 1/6)= — 13.3 кН,
Mm = q∙(0,52/3∙3 — 0.511/3) = 10∙(1 — 1/6)= 8.3 кНм.
Значения внутренних усилий, полученные по линиям влияния, совпадают со значениями расчета на постоянную нагрузку.
Пример 1. 3. Для заданной статически определимой многопролетной балки (рис. 1.21, а) необходимо, используя поэтажную схему балки, построить эпюры внутренних усилий. Построить линии влияния двух опорных реакций и линии влияния М и Q в сечениях m и n. Вычислить по ним внутренние усилия и сравнить со значениями, полученными при построении эпюр. В расчетах принять d = 1,5 м, Р = 45 кН, q = 6 кН/м.
Решение. 1. Для построения поэтажной схемы многопролетной балки проводим анализ заданной стержневой системы, которая состоит их трех простых балок АВ, ВD и DЕ . При этом видно, что консольная балка АВ, имеющая три связи с землей, является основной (несущей), а балки ВD и DЕ вспомогательными. В соответствии с этим и строим поэтажную схему, представив балку АВ как опорную (рис. 1.8, б).
2. Для статического расчета построения эпюр внутренних усилий рассмотрим каждую балку отдельно. Начинаем расчет с верхней вспомогательной балки DЕ (рис. 1.22). Определяем опорные реакции.
mD = 0, P∙2d+RE∙3d = 0, RE = 30 кН.
mE=0, — RD∙3d + P∙d = 0. RD = 15 кН.
Проверка:
y = 0. RD P + RE =15 45 + 30 = 0.
Вычисляем по участкам внутренние усилия.
1й участок. 0 < x1 < 1,5 м.
Q1 = Rе, Qx=0 = Qx=1,5 = 30 кН.
M1 = Rex1, Mx=0 = 0, Mx=1,5 = 45 кНм.
2-й участок. 0 <x2 <3 м.
Q2 = RD, Qx=0 = Qx=3 = 15 кН;
M2 = Rdx2, Мх=0 = 0, Мх=3 = 45 кНм.
По полученным значениям строим эпюры М и Q для балки DЕ (рис. 1.22).
Рассмотрим теперь балку ВD (рис. 1.23), которая находится под воздействием реакции со стороны балки DE RD. Реакция RD должна быть направлена в сторону, обратную направлению этой же реакции, приложенной к балке DЕ, поскольку при совмещении балок в шарнире D эти реакции должны быть взаимно уравновешены. Проводим статический расчет балки ВD.
mB = 0. RC∙2d – RD∙3d = 0.
RC = 22,5 кН.
mС = 0. – RB∙2d – RD∙d = 0.
RB = 7,5 кН.
Знак минус у реакции RBозначает, что она направлена в обратную сторону. Направим ее вниз, зачеркнув первоначально выбранное направление и в дальнейших расчетах значение реакции RBбудем принимать положительным.
Проверка реакций. y=0.
RB + RC RD = 7,5 + 22,5 15 = 0.
Вычисляем по участкам внутренние усилия.
3-й участок. 0<x3<1,5 м.
Q3 = RD, Qx=0 = Qx=1,5 = 15 кН.
M3 = RDx3. Мх=0 = 0, Мх=3 = 22,5 кНм.
4-й участок. 0 < x4 < 3 м.
Q4 = RB, Qx=0 =Qx=3 = 21,5 кН.
M4 = RBx4, Мх=0 = 0, Мх=3 = 22,5 кНм.
По полученным значениям строим эпюры Q и М во второй простой балке (рис. 1.23).
Консольная балка АВ нагружена распределенной нагрузкой и реакцией RBсо стороны балки ВD, направленной вверх (рис. 1.24). В данном случае при вычислении внутренних усилий можно обойтись без определения реакций, рассматривая правую часть балки.
5-й участок. 0 < x5 < 6 м.
Q5 = q∙x5 RB,
Qx=0 = 7, ∙5 кН, Qx=6 = 28,5 кН,
M5 = RB∙x5 q∙x2/2,
Мх=0=0, Мх=3=4,5 кНм,
Мх=6=63 кНм.
Поскольку Q на 5-м участке меняет знак, найдем координату х0, при которой:
Q5 = q∙x0 RB = 0,
тогда х0 = 7,5/6 = 1,25 м.
Мх=1,25 = 4,7 кНм.
Эпюры М и Q для основной балки показаны на рис. 1.24.
Совместим все построенные эпюры внутренних усилий вдоль многопролетной балки в едином масштабе (рис. 1.21, в, г) и проведем окончательную проверку на соответствие их заданной нагрузке.
3. Строим линии влияния двух реакций RA и RC и поперечной силы и изгибающего момента для сечений m и n (рис. 1 25). Построение линий влияния будем проводить кинематическим способом.
Так, при построении линии влияния реакции вертикальной RА убираем связь, препятствующую вертикальному смещению опоры, и даем единичное смещение этой опоры по направлению RА. Поскольку опора А – заделка, которая при воздействии малой поперечной силы не перемещается, то единичное перемещение приведет к перемещению консольной балки АВ параллельно самой себе. Полученная в результате схема перемещений и дает вид линии влияния этой реакции RА. Аналогично получена линия влияния RС путем вертикального смещения опоры С на единицу (рис. 1.25,в).
При построении линий влияния Q и М необходимо убрать связи, воспринимающие поперечную силу и изгибающий момент. То есть для построения линии влияния Q в сечении m нам необходимо в этом сечении дать торцам взаимное вертикальное смещение на единицу (рис. 1.25, г). Отметим, что если торцы стержней параллельны, то параллельны друг другу левый и правый стержни целиком. Аналогично поступаем и с сечением n при построении линии влияния Qn (рис. 1.25, е)
Врезав поочередно в сечениях m и n шарниры и задав единичное угловое смещение получаем эпюры возможных перемещений, дающих вид линий влияния Мm и Мn (рис. 1.25, д, ж).
. Подсчитаем значения внутренних усилий в заданных сечениях по линиям влияния. Для этого нам необходимо силу Р умножать на ординаты соответствующих линий влияния, а интенсивность распределенной нагрузки q на площадь, очерченную линией влияния под нагрузкой q. При перемножении используем следующие правила знаков: нагрузки, направленные вниз, ординаты линий влияния и площади, расположенные выше осевой линии положительны.
Qm = P∙0,167 + q∙12d = 7,5 + 18 = 10,5 кН,
Мm = Р∙d/3 q(0,52d2d) = 22,5 27 = 4,5 кНм.
Qn = P∙2/3 = 30 кН (Сила Р находится слева от сечения n, поэтому умножили ее на левую ординату л.в. Qn).
Mn = P∙2d/3 = 45 кНм.
Значения внутренних усилий, полученные по линиям влияния, совпадают со значениями расчета на постоянную нагрузку.
Многопролетная стальная балка
Эта программа обеспечивает проектирование и расчет простых пролетных или неразрезных стальных балок. Он позволяет проектировать стальные балки в форме производственной линии, позволяя быстро выполнять множество проектов одновременно, и может обрабатывать до восьми пролетов одновременно.
Крепления каждого из концов можно легко изменить для моделирования многих типов балок, включая (но не ограничиваясь):
• | Простые пролетные балки с консолями на одном или обоих концах. |
• | Однопролетные балки с фиксированными и/или свободными концами. |
• | Неразрезные балки с количеством опор до девяти. |
• | Неразрезные балки с одним или обоими закрепленными или консольными концами. |
Эта гибкость обеспечивается тем, что вы можете:
• | Установите флаг, сообщающий программе, что все балки со шпильками должны считаться либо непрерывными над опорой (прикрепленными к соседней балке), либо считать, что каждый пролет просто опирается. |
• | Для каждой балки можно указать фиксированную, закрепленную или свободную опору для каждого конца. Это позволяет вам смоделировать любой тип состояния поддержки пролета, с которым вы столкнетесь (ограничено восемью пролетами/девятью опорами). |
Каждый пролет может быть нагружен постоянной постоянной и постоянной нагрузкой, постоянной постоянной и постоянной нагрузкой частичной длины, постоянной постоянной и постоянной нагрузкой частичной длины, трапециевидной постоянной и постоянной нагрузкой, до четырех точечных постоянных и временных нагрузок и одним сосредоточенным постоянным и временным моментом . Чтобы еще больше помочь своим способностям к проектированию, вы можете легко не включать динамическую нагрузку на любой пролет, чтобы выполнить альтернативный анализ нагрузки на пролет. Для каждого пролета программа определяет максимальные центральные и опорные моменты, сдвиги, реакции и прогибы.
Базовое использование
• | Обзор задач проектирования/анализа. Очень важно, чтобы вы полностью понимали, как использовать эту программу, поскольку ее гибкость является ключом к быстрому проектированию десятков стальных элементов. Помните, что каждый столбец рабочего листа представляет собой один пролет между двумя опорами, независимо от состояния конечной опоры. Когда используются консоли, они считаются пролетом, даже если один конец свободен. |
• | Пролеты, опоры и допустимые напряжения. После того, как вы просмотрели балки, которые хотите спроектировать (и то, как они будут вводиться с помощью программы All Spans Continuous и флажков конечной фиксации), введите эту информацию в верхнюю часть рабочего листа. Помните, что когда вы позже будете пересчитывать рабочий лист, чтобы получить результаты, вы всегда можете пересмотреть данные исправления поддержки, чтобы исправить любые ошибки, которые вы могли сделать. |
• | Флаг LL, незакрепленные длины и коэффициент продолжительности нагрузки. Используйте флаг динамической нагрузки, чтобы сигнализировать о том, должны ли вводимые динамические нагрузки применяться к пролету. Вы можете вносить изменения в эти флаги, чтобы моделировать различные условия динамической нагрузки. Свободная длина определяет расстояние между боковыми опорами сжатой кромки. Коэффициент продолжительности нагрузки позволит увеличить допустимое напряжение. |
• | Распределенная нагрузка. К каждому пролету можно приложить до трех распределенных нагрузок, хотя ввод для каждого из них несколько отличается. Первый элемент применяет введенные постоянные и временные нагрузки ко всему пролету. Второй пункт применяет постоянную и постоянную нагрузку одинаковой величины по всему пролету или его части. Третий пункт позволяет задать полную трапециевидную нагрузку на любой участок пролета. |
• | Точечные нагрузки и моменты. Точечные и моментные постоянные и временные нагрузки могут применяться в любом месте каждого пролета. Нагрузки с отрицательными X-расстояниями или расстояниями, превышающими пролет, игнорируются. |
• | Изменить размеры лучей. Чтобы уточнить свой проект, либо введите новое имя сечения, либо вызовите данные из базы данных (см. далее), либо просмотрите напряжения и прогибы. |
Уникальные функции
• | Эта программа обладает уникальной способностью легко анализировать и проектировать балки с различными пролетами и опорами. |
• | Полные проверки кода AISC проводятся с учетом влияния длины на допустимые напряжения изгиба. |
• | На любом пролете можно установить простой флаг, чтобы игнорировать все динамические нагрузки на этом пролете, что упрощает анализ альтернативных нагрузок на пролет. |
• | К каждому пролету могут быть приложены очень гибкие нагрузки, включая три равные/частичные/трапециевидные нагрузки. |
• | Программа может выполнять автоматический выбор стержня, используя критерии напряжения и прогиба. Все, что от вас требуется, это указать допустимые напряжения и желаемую ширину балки. |
База данных стальных профилей
В программное обеспечение встроена полная база данных обычных профилей проката, доступных на различных заводах в США. На каждой вкладке с пометкой #1, #2 и т. д. будет кнопка, которая выглядит следующим образом:
Эта кнопка отображает базу данных стальных профилей, как показано ниже.
В этом окне есть различные элементы управления и опции…..
База данных стальных изделий: позволяет выбирать между несколькими базами данных общих форм.
Тип сечения для отображения: позволяет выбрать обозначение стального сечения для отображения в списке. Эти формы соответствуют обозначениям форм Американского института стальных конструкций. Чтобы сделать свой выбор, просто наведите указатель мыши на букву (буквы) и, когда выделение активируется, щелкните левой кнопкой мыши один раз левой кнопкой мыши.
Диапазон глубины: этот элемент позволяет указать пределы глубины, которые будут использоваться для выбора секций для отображения в списке. Когда флажок слева не установлен, формулировка выбора и записи не будут отображаться, и будут отображаться все разделы. Эти размеры сравниваются с размером «Глубина» секций.
Диапазон классов: этот элемент позволяет указать пределы в «классе глубины», которые будут отображаться в таблице. «Класс глубины» секции — это первое число в названии секции. Например, широкий фланец W14x22 относится к классу глубины «14». швеллер С9х15 относится к классу глубины «9», а швеллер L 5x3x1/4 — к классу глубины «5».
Равнополочные и неравнополочные: Эти две кнопки появляются, когда вы выбрали тип сечения «L», который представляет собой одинарные углы. Ограничение отображения списка углами с одинаковыми размерами или сторонами с разными размерами.
Равнополочные, Длинные вертикальные, Короткие вертикальные. Эти три кнопки появляются, когда вы выбрали для отображения тип сечения «LL». Они управляют отображением сечений между парами углов с обеими сторонами одинаковой длины, углов неравной длины стороны в паре с ДЛИННОЙ стороной вместе, и углов неравной длины стороны в паре с КОРОТКОЙ стороной вместе.
Квадратные и прямоугольные трубы: Эти две кнопки появляются, когда вы выбрали типы секций TS или HSS-T. Это квадратные трубчатые секции. Вы можете отображать только квадратные трубы или попеременно трубы с неравными сторонами.
Вкладки сортировки для таблицы базы данных: непосредственно над списком разделов базы данных вы увидите вкладки, выглядящие следующим образом….
При выборе каждой вкладки список будет сортироваться в порядке, описанном текстом на этой вкладке. .
Порядок сортировки: Эти две кнопки позволяют выбрать порядок разделов в списке. Порядок сортировки будет соответствовать выбранной вкладке сортировки и должен быть в порядке возрастания или убывания.
Сама таблица базы данных: в основной области окна будут отображаться стальные секции в результате всех ваших выборов, как описано выше.
[Выбрать] : Эта кнопка отображается, когда вы нажимаете кнопку [Раздел] при нажатии [Выбрать] раздел в списке, который в данный момент выделен, будет выбран, а имя и данные будут введены в ваш расчет.
[Вставить]: Используйте эту кнопку, чтобы добавить стальной профиль в базу данных. При нажатии вы увидите следующее окно:
Единственным действительно важным элементом для ввода является элемент «Тип». Здесь указывается, к какому стандартному типу прокатного профиля относится ваш профиль. Этот элемент используется внутри программы, чтобы решить, какой метод анализа напряжения использовать для определения допустимого напряжения в сечениях, как учитывать неподкрепленные элементы и многие другие элементы проверки кода.
[Изменить]: отображается то же окно, что и выше, но с возможностью изменения свойств раздела.
[Удалить]: позволяет удалять разделы. Примечание. Никакие разделы в предоставленной базе данных не могут быть удалены. Только разделы, которые вы рекламируете, могут быть впоследствии удалены.
[Отмена]: выход из окна базы данных стали.
Расчетные режимы ASD и LRFD
Расчет допустимого напряжения и расчет коэффициента нагрузки и сопротивления в соответствии с требованиями Американского института стальных конструкций обеспечивается этой программой. В этой книге представлены только скриншоты и описания РАС. Более подробная документация по LRFD будет добавлена и будет доступна в электронных версиях этой книги. Проверьте эти места для электронных носителей:
• | Последний файл документации Adobe Acrobat в формате PDF здесь: ftp://208. 36.30.226/sel5.pdf. |
• | Последний системный файл справки Windows здесь: ftp://208.36.30.226/enercalc.hlp. |
Пример
Ввод данных для этого примера показан на снимках экрана, которые сопровождают разделы «Ввод данных» и «Результаты и графики».
Вкладки для ввода данных
Этот набор вкладок предоставляет ввод для всех входных данных в этом расчете. Пока вы вводите данные и переключаетесь между этими вкладками, вы можете просматривать желаемую результирующую информацию на вкладках в правой части экрана (расчетные значения, эскизы, диаграммы и т. д.). Перерасчет выполняется после изменения любых входных данных. После каждого ввода данных вы можете просмотреть результаты на правом наборе вкладок.
Общие Вкладка
Режим работы
Этот элемент играет важную роль в управлении процедурой расчета для всей программы.
• | Пролеты считаются неразрывными над опорой: когда две балки имеют одну и ту же опору, а опора для обеих балок на этой опоре установлена на штифтах, тогда две балки связываются вместе, образуя одну непрерывную балку над этой опорой. . |
• | Все пролеты рассматриваются как отдельные балки: когда две балки имеют одну и ту же опору, они всегда рассматриваются как две отдельные балки, и напряжения и повороты в одной никогда не влияют на другую. |
На каждой вкладке с информацией о пролете балки есть настройка фиксации конца. Вот как описываются эти концевые крепления в соответствии с выбором для этого элемента:
При выборе «Все пролеты рассматриваются как отдельные балки»:
• | Свободный означает, что конец полностью свободен от опоры и соседней балки. |
• | Прикрепленный повлияет на балку в соответствии с конечной фиксацией соседней балки. Если соседний конец балки Фиксированный или Свободный, то балка будет закреплена и не будет затронута соседней балкой. Если соседняя балка закреплена штифтами, две балки сцепляются вместе, образуя одну непрерывную балку над опорой. |
• | Фиксированный прикрепляет конец балки к жесткому граничному элементу, не допуская поворота или вертикального перемещения и не связанного с соседней балкой. |
При выборе «Промежутки считаются непрерывными над опорой»:
• | Свободный означает, что конец полностью свободен от опоры, что допускает перемещение и вращение. |
• | Штифт позволит концу балки вращаться, но не перемещаться. |
• | Фиксированный прикрепляет конец балки к жесткому граничному элементу, не допуская вращения или вертикального перемещения. |
Fy
Предел текучести стали, используемый для определения допустимых F’b и Fv.
Вкладка «Типичный пролет»: с № 1 по № 8
Каждая вкладка с № 1 по № 8 содержит информацию для одной из балок многопролетной балки. Вкладка № 1 — это крайняя левая балка, и вы работаете справа, чтобы определить дополнительные соседние пролеты.
Описание диапазона
Введите краткое описание этого диапазона. Если оставить поле пустым, это нормально.
Пролет
Это равно расстоянию между пролетами сегмента балки.
Длина без раскосов
Если пролетная кромка будет иметь боковую нераскрепленную кромку на некотором расстоянии, введите это расстояние здесь. Эта длина будет использоваться для определения того, попадает ли балка в классификацию коротких, промежуточных или длинных балок для определения допустимого напряжения изгиба.
Для неразрезных балок помните, что истинным значением этого значения является расстояние между точками противоположного изгиба и, скорее всего, НЕ будет расстоянием между опорами.
Фиксация слева, Фиксация справа
Указывает, как будут зафиксированы концы балки.
Стальной профиль
Здесь вы указываете прокатный стальной профиль, который будет использоваться в проекте. Есть два способа войти и указать раздел.
• | Используйте кнопку [Секция] для извлечения секции из встроенной базы данных стали. Для получения дополнительной информации см. приведенное ранее описание. |
• | Введите название раздела, и программа автоматически проверит базу данных в поисках соответствия. Верхний или нижний регистр в порядке. Если найдено, имя и числовые свойства раздела будут извлечены в этот расчет. Числовые свойства будут видны на вкладке «Свойства раздела». |
Применить динамическую нагрузку на этот пролет?
Эта запись определяет, будет ли использоваться динамическая нагрузка, введенная для пролета, или игнорироваться. Запись ДА/НЕТ дает вам простой способ попробовать различные переменные динамические нагрузки для определения максимальных моментов и сдвигов на многопролетных балках.
Вкладка «Приложенные нагрузки»
Равномерная
Равномерная статическая и динамическая нагрузка, приложенная по всей длине центрального пролета. Вы должны знать, что вес балки не учитывается в программе, поэтому этот ввод должен включать допуск на вес балки. Эти значения могут быть положительными или отрицательными.
Распределенная частичная длина
Равномерная статическая и динамическая нагрузка, приложенная по всей или частичной длине центрального пролета. X-Left указывает расстояние от левой опоры до начала нагрузки, а X-Right — расстояние от левой опоры до правого конца нагрузки. Эти значения могут быть положительными или отрицательными.
Трапециевидная Распределенная
Равномерная или переменная постоянная и динамическая нагрузка, приложенная по всей или частичной длине центрального пролета. DL/LL @ Left указывает величину стационарной или динамической нагрузки на расстоянии X-Left. DL/LL @ Right указывает величину постоянной или динамической нагрузки на расстоянии X-Right. Эти значения могут быть положительными, отрицательными или обоими. X-Left указывает расстояние от левой опоры до начала нагрузки, а X-Right — расстояние от левой опоры до правого конца нагрузки.
Точечная нагрузка
Сосредоточенная статическая и динамическая нагрузка, приложенная к балке.
Момент
Постоянный и активный моменты, приложенные к балке.
Вкладка «Свойства сечения»
На этой дополнительной вкладке перечислены свойства стального сечения. Показанные здесь свойства используются для расчета.
Для выбранного сечения приведены типичные размеры стального сечения. Когда используются определенные секции, измерения не будут соответствовать типичным соглашениям об именах секции W, используемым здесь:
• | Для труб толщина полки и толщина стенки будут равны толщине стенки трубы. РТ не используется. |
• | Для трубы толщина фланца и толщина стенки равны толщине стенки трубы. Ширина и глубина фланца будут равны внешнему диаметру трубы. РТ не используется. |
• | Для каналов rT равно расстоянию от плоской поверхности до центра тяжести секции. |
• | Для тройников rT равно расстоянию от верха фланца до центра тяжести секции. |
• | Для двойных углов rT равно расстоянию между сторонами углов. |
• | Для одиночных углов rT не используется. |
Вкладки результатов и графики
Этот набор вкладок содержит рассчитанные значения, полученные в результате ввода данных на «Вкладках ввода данных». Поскольку при каждом вводе данных выполняется перерасчет, информация на этих вкладках всегда отражает точные и текущие результаты, эскиз проблемы или диаграмму напряжения/прогиба.
Вкладка «Результаты»
Моменты
Это максимальные значения, которые можно использовать при проектировании для данного диапазона. Момент «Средний пролет» может возникнуть в любом месте между двумя концевыми опорами. Не исключено, что этот номер находится прямо рядом с опорой.
Для определения максимальных моментов используется следующий метод:
• | Фиксированные концевые моменты рассчитываются для каждого пролета. Когда для флага LL установлено значение NO, к этому пролету не применяются динамические нагрузки. |
• | 16-проходное распределение момента выполняется для всей восьмипролетной системы. |
• | Результирующие концевые моменты затем прикладывают к каждому концу балки и рассчитывают результирующие моменты, сдвиги и прогибы для пролета. Каждый луч делится на 250 приращений для этого процесса. |
Напряжение при изгибе
Допустимое напряжение при изгибе, рассчитанное с учетом Cf, коэффициента длительности нагрузки и оценки допустимого напряжения при изгибе из-за нераскрепленной длины. Фактическое напряжение изгиба представляет собой максимальный положительный или отрицательный момент, деленный на модуль сечения балки в этом месте пролета. Для неразрезных балок это значение будет равно максимальному напряжению между опорами.
Напряжение сдвига
Допустимое напряжение рассчитывается как коэффициент продолжительности нагрузки, применяемый к Fv (см. ниже). Фактическое напряжение сдвига — это максимальное напряжение сдвига в единице измерения на конце балки. Чтобы определить чистый сдвиг на конце балки, все нагрузки на расстоянии d от конца элемента вычитаются из концевого сдвига. Это значение умножается на 1,5 и делится на ширину луча, умноженную на глубину луча. Когда балка непрерывна над опорой, оценивается сдвиг на ОБЕИХ СТОРОНАХ опоры.
Максимальное отклонение
Используя приложенные нагрузки, точки фиксации опор и результаты распределения моментов, выполняется поиск максимального отклонения и местоположения полученной кривой прогиба в 250 точках вдоль балки. Это максимальное отклонение с учетом смещения как вверх, так и вниз. Отрицательный знак – отклонение вниз.
Сдвиг на опоре
Приведены расчетные сдвиги на каждой опоре. Это значение является максимальным сдвигом после проверки обеих сторон опоры.
Реакции
Реакции рассчитываются с использованием постоянной нагрузки и динамической нагрузки, выбранных для применения к каждому пролету.
Значения запроса
В этой области можно ввести расстояние вдоль пролета, измеренное от левой опоры, и рассчитать сдвиг, момент и прогиб в этом месте.
Вкладка «Эскиз»
На этой вкладке представлен эскиз балки с указанием нагрузок и результирующих значений. При нажатии кнопки [Печать эскиза] эскиз будет распечатан в большом масштабе на одном листе бумаги.
Вкладка «Диаграммы»
Здесь отображается диаграмма момента, сдвига и прогиба для балки с приложенными нагрузками и конечными условиями. Обратите внимание на две вкладки….»Графическая диаграмма» и «Таблица данных». На вкладке «Таблица данных» представлен весь внутренний анализ в 1/500-й точке луча.
!
Вкладка «Печать»
Эта вкладка позволяет управлять тем, какие области вычислений следует печатать. Установка флажка будет сигнализировать о том, что информация, описываемая элементом, будет напечатана. Однако, если для определенного выбора нет информации, он не будет напечатан. Таким образом, эти флажки лучше всего описать как «Если эта конкретная область вычислений содержит данные, распечатайте их».
Периодативная распечатка
URL-адрес справки: http://www.ec-software.com/help/index.html?steelbm.htm
App Store: Калькулятор пролета балок и балок
Описание
Это приложение рассчитает приблизительный максимальный пролет балки, балки и т. д. с симметричным поперечным сечением на основе следующих входных данных (большинство из них автоматически вводятся с помощью видов выбора):
— Высота
— Ширина
— Точечная статическая нагрузка Прилагается к центру
— Постоянная распределенная нагрузка
— Точечная динамическая нагрузка, приложенная к центру
— Подвижная распределенная нагрузка
— Максимальное напряжение
— Модуль упругости Размах)
Это приложение работает в единицах США по умолчанию, хотя есть настройка для использования метрических единиц (представления средства выбора всегда отображаются в имперских единицах, но будут вводить метрические значения, если приложение настроено на метрические).
Это приложение может быть светлым или темным.
Это приложение делает несколько предположений и приближений и игнорирует множество факторов, которые необходимо учитывать, включая, помимо прочего, пренебрежение сдвигом.
Дополнительные функции могут быть добавлены в обновлении, выпущенном позже.
Отказ от ответственности: только в развлекательных целях, используйте профессиональные инженеры для реальных строительных работ, так как все строительные ситуации различны.
Рейтинги и обзоры
Довольно хорошо
Простой. Можно настроить предел текучести фунтов на квадратный дюйм. Дает грузоподъемность практически для всех жилых помещений. Это вообще не для коммерческого строительства. Может измерять все деревянные балки, деревянные балки и стальные двутавровые балки A36 высотой до 12 дюймов. Если вам нужно быстро подобрать размеры балок для жилых помещений, это подойдет.
Я хочу свои деньги назад
Бесполезно. Программа вылетает при запросе «вычислить».
Не могли бы вы предоставить подробную информацию о проблеме, с которой вы столкнулись, используя электронную почту службы поддержки, добавленную с новым обновлением? Я не смог воспроизвести проблему, с которой вы столкнулись.
Спасибо за отзыв.
ООО «РаВуд Ремонт»
Не вычисляются истинные значения длины пролета
Я хочу вернуть деньги.
Надеемся, что Apple расследует ваше приложение
Не могли бы вы предоставить подробную информацию о проблеме, с которой вы столкнулись, используя электронную почту службы поддержки, добавленную с новым обновлением? Я не смог воспроизвести проблему, с которой вы столкнулись.
Спасибо за отзыв.
Разработчик, Кайл МакКэрролл, не предоставил Apple подробностей о своей политике конфиденциальности и обработке данных. Для получения дополнительной информации см. политику конфиденциальности разработчика.
Сведения не предоставлены
Разработчик должен будет предоставить сведения о конфиденциальности при отправке следующего обновления приложения.
Информация
- Продавец
- Кайл МакКэрролл
- Размер
- 526 КБ
- Категория
- Утилиты
- Возрастной рейтинг
- 4+
- Авторское право
- © Н/Д
- Цена
- 9,99 $
- Тех.