Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Statically indeterminate problems





 

Construction calculation problems in which elements of the force factors cannot be determined by the equations of the static’s balance alone are called statically indeterminate.

To solve such problems apart from balance equations displacement and deformation equations are made.

The details temperature change causes their dimensions change and as a result additional stresses called temperature stresses arise in the statically indeterminate systems.

Let us consider a weightless bar of the constant section of the A area and the length with rigidly clamped ends (Fig. 2.4). The tension temperature stresses arise in the bar under heating. Let us determine these stresses. Compose the equilibrium equation for the bar:

 

 

from then we get that the Rc and Rв reactions are equal. Having applied the section method we establish that the N normal force at the bar section is equal to the unknown reactions:

 

 

Compose an additional equation removing the damped right mentally and replacing it by the RB reaction. The additional equation will be as follows

 

 

(i.e. the bar temperature elongation is equal to its shortening under the Rc reaction action, because the constraints are absolutely rigid).

 

 

С
В
Rв
Rс
l
Z
Δ l

 


Fig. 2.4.

 

The temperature elongation , where α is the bar coefficient of linear expansion; the shortening under the Rc reaction action is Equate the right parts of these equalities:

hence

 

Let us determine the temperature stresses:

 

 

To avoid the temperature stresses achieving considerable values, one of the bridge’s send is put on the rollers. The compensator systems are made in the long pipelines that are subjected to the temperature changes.

Example. An absolutely ridid bar pictured in Fig.2.5 is pin-connected to the wall and hung up on two pinned and vertically placed steel bars that have the same length L = 2m. The force F = 20 kN acts at the D point of the bar. The cross section areas are the same: А1 = 3 сm2, A2 = 6 сm2. The material elasticity modulus for the bars is Е = 2.105 МPа, the weight force of the bar is G = 40 kN. Determine the stresses for the bars 1 and 2.

 

 


Fig. 2.5.

 

Solution. Considering the bar equilibrium, having removed the constraints and replacing them by their reactions, we get three unknowns: the Ra reaction of the A pin and the Rc and Rв reactions of the bars 1 and 2.

For the given parallel forces system only two equilibrium equations can be composed: the forces projection equation for the vertical axis and the moments equation relative to any point; hence, we have a statically indeterminate system.

To solve the problem it is necessary to compose an additional displacement equation for the construction elements. Imagine it in the deformed form. From the triangle resemblance ACC and ABB we receive

 

 

hence it follows

 

 

Compose the moments equation relative to the point A:

 

 

Simplifying the last equation, we get

 

4Rс + 10Rв = 5G + 7F.

 

According to Hookes law

 

 

Divide the second equation by the first one:

 

 

As , and А2 =2А1, then , hence .

Determine Rв and Rc:

4Rc+50Rc = 5G+7F, 54Rc = 5 . 40 +7 . 20 = 340.

So, Rс= 340/54=6, 3 кN and RB= 5Rc= 5 . 6, 3 = 31, 5 кN.

 

Determine and stresses for the bars:

 

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 687. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Мотивационная сфера личности, ее структура. Потребности и мотивы. Потребности и мотивы, их роль в организации деятельности...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

Внешняя политика России 1894- 1917 гг. Внешнюю политику Николая II и первый период его царствования определяли, по меньшей мере три важных фактора...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Вопрос. Отличие деятельности человека от поведения животных главные отличия деятельности человека от активности животных сводятся к следующему: 1...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия