Тема 3.8. Основы расчета статически неопределимых систем методом сил

Тема рассматривает метод сил, который является одним из основных при расче­те статически неопределимых систем.

Освоение материала следует начать с изучения понятия статической неопреде­лимости и способов подсчета числа лишних связей (степени статической неопреде­лимости).

Важным этапом расчета является выбор основной системы. Правильно выбран­ная основная система может значительно упростить расчет.

Приобретение навыков выбора основной системы может быть достигнуто после усвоения приемов расчета. Поэтому сначала следует практиковаться в выборе основ­ных систем для расчета одной и той же статически неопределимой рамы. При выборе основных систем необходимо следить за тем, чтобы они были геометрически неизме­няемы. Выбирая ту или иную систему, надо тут же указывать лишние неизвестные.

Составление канонических уравнений для расчета статически неопределимых систем методом сил обычно не представляет труда, но важно понимание их физичес­кого смысла и смысла каждого члена уравнений.

Перемещения, входящие в канонические уравнения в качестве коэффициентов при неизвестных и свободных членах, следует вычислять по правилу Верещагина, учитывая, что эпюры, подлежащие перемножению, соответствуют индексам при пе­ремещениях dи D. Так, если определяется перемещение D_1P, то надо перемножить эпюры M₁ и Мр; если определяется перемещение d_2-3, то перемножаются эпюры М₂ и М₃ и т.д.

В результате подстановки найденных значений s и D в канонические уравнения и решения полученной системы уравнений находят значения лишних неизвестных, после чего система становится определимой.

Вопросы для самоконтроля

 

1. Какие системы называют статически неопределимыми?

2. В чем их преимущества и недостатки?

3. Как определяется степень статической неопределимости различного вида систем?

4. Каков смысл понятия «лишние связи»?

5. В чем сущность расчета статически неопределимых систем методом сил?

6. Какую мысль выражает то или иное каноническое уравнение метода сил?

7. Как записывают канонические уравнения?

8. Какие требования предъявляются к выбору основной системы?

9. Какие способы, упрощающие расчет, можно применить к симметричной ста­тически неопределимой раме и в чем их сущность?

10. В чем заключаются упрощения в результате использования рациональной опорной системы?

11. Почему при деформационной проверке окончательной эпюры моментов пу­тем ее перемножения с любой из единичных эпюр должен получиться нуль?

12. В чем заключается расчет рам с помощью таблиц?