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!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.

Билет №7 (1 вопрос) Язык как средство общения и форма существования национальной культуры. Русский литературный язык как нормированная и обработанная форма общенародного языка Важнейшая функция языка - коммуникативная функция, т.е. функция общения Язык представлен в двух своих разновидностях...

БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ ЗУБА В составе зуба выделяют минерализованные и неминерализованные ткани...

Типология суицида. Феномен суицида (самоубийство или попытка самоубийства) чаще всего связывается с представлением о психологическом кризисе личности...

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ Ихтиопсидный тип мозга характерен для низших позвоночных - рыб и амфибий...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия