Com dibuixar línies d'influència? La mecànica estructural es basa en el mètode cinemàtic de Lagrange. La seva essència principal rau en el fet que en un sistema que es troba en un estat d'equilibri complet, el resultat de totes les forces en desplaçaments insignificants és zero.
Especificitat del mètode
Per construir les línies d'influència de la reacció, el moment de flexió, la força transversal per a una secció de biga determinada, s'utilitza un determinat algorisme d'accions. Primer, elimina l'enllaç. A més, s'eliminen les línies d'influència de la força interna i s'introdueix la força necessària. Com a resultat d'aquestes manipulacions, el sistema donat serà un mecanisme amb un grau de llibertat. En la direcció on es considera la força interna, s'introdueix un petit desplaçament. La seva direcció hauria de ser similar a l'esforç intern, només en aquest cas es farà un treball positiu.
Exemples de construccions
A partir del principi dels desplaçaments, s'escriu l'equació d'equilibri, en resoldre-la es calculen les línies d'influència i es determina l'esforç necessari.
Considerem un exemple d'aquests càlculs. Construïm línies d'influència de la força transversal en algun tram A. Aper fer front a la tasca, cal traçar els desplaçaments d'aquest feix a partir d'un únic desplaçament en la direcció de la força eliminada.
Fórmula per determinar l'esforç
La construcció de línies d'influència es realitza mitjançant una fórmula especial. Connecta la força desitjada, la magnitud de la força concentrada que actua sobre el feix, amb l'àrea de la figura formada per la línia d'influència i l'eix del diagrama sota càrrega. I també amb l'indicador del moment flector i la tangent de l'angle de la línia d'influència de forces i l'eix neutre.
Si la direcció de la càrrega de distribució i la força concentrada coincideixen amb la direcció de la força unitària en moviment, tenen un valor positiu.
El moment de flexió serà positiu quan la seva direcció sigui en sentit horari. La tangent serà positiva quan l'angle de gir sigui menor que un angle recte. En realitzar càlculs, s'utilitzen el valor de les ordenades i l'àrea de la línia d'influència amb els seus signes. La mecànica estructural es basa en el mètode estadístic de construcció de diagrames.
Definicions
Donem les definicions bàsiques necessàries per realitzar dibuixos i càlculs d' alta qualitat. La línia d'influència és la línia que connecta la força interna i el desplaçament d'una unitat de força en moviment.
Les ordenades demostren el canvi de la força interna analitzada que apareix en un punt determinat de la biga quan es mou al llarg d'una força unitat. Mostren el canvi en diferents punts de l'interiorforça sota la condició d'utilitzar una càrrega fixa externa. La versió estadística de la construcció es basa en escriure les equacions d'equilibri.
Dues opcions de construcció
La construcció de línies d'influència en bigues i moment flector és possible en dos casos. La força es pot situar a la dreta o a l'esquerra de la secció utilitzada. Quan les forces es situen a l'esquerra de la secció, durant els càlculs, es seleccionen les forces que actuaran a la dreta. Amb la seva acció dreta, compten segons les forces de l'esquerra.
Bigues de múltiples traves
En els ponts, per exemple, s'utilitzen bigues auxiliars per transferir la càrrega externa a la part portant de tota l'estructura de l'edifici. La biga principal s'anomena la que és la base de suport. Es considera que les bigues transversals estan situades en angle recte amb la principal.
S'anomenen bigues auxiliars (d'un sol tram), a les quals s'aplica una càrrega externa. Aquesta opció de transferir la càrrega a la biga principal es considera nodal. Es considera que el panell és l'àrea situada entre els dos nodes més propers. I es representen com a punts de l'eix principal, als quals s'ajusten les bigues transversals.
Característiques
Quina és la línia d'influència? La definició d'aquest terme en una biga s'associa a un gràfic que mostra el canvi en el factor analitzat quan una força unitària es mou al llarg de la biga. Pot ser una força transversal, un moment de flexió, una reacció de suport. Qualsevol ordenada de les línies d'influència demostra la midafactor analitzat en el moment en què la força se situa per sobre. Com dibuixar les línies d'influència d'un feix? El mètode estadístic es basa en la compilació d'equacions estadístiques. Per exemple, per a una biga simple, situada sobre dos suports articulats, és característica una força que es mou al llarg de la biga. Si trieu una certa distància a la qual funciona, podeu construir línies d'influència de la reacció, dibuixar una equació de moments, construir un gràfic de dos punts.
A continuació, es construeix una corba d'acció de força tallant, per a això s'utilitzen les ordenades de les línies d'influència de la secció.
Via cinematogràfica
Potser es pot construir una línia d'influència en funció dels moviments. Es poden trobar exemples d'aquests gràfics en els casos en què es mostra una biga sense suport perquè el mecanisme es pugui moure en una direcció positiva.
Per construir una línia d'influència d'un determinat moment de flexió, cal tallar una frontissa a la secció existent. En aquest cas, el mecanisme resultant girarà un angle unitari en direcció positiva.
És possible construir una línia d'influència amb una força transversal quan s'insereix a la secció del control lliscant i s'amplia el feix una unitat en la direcció positiva.
Podeu utilitzar el mètode cinematogràfic per traçar el moment flector i les línies de força tallant en una biga en voladís. Tenint en compte la immobilitat del costat esquerre en aquest feix, només es considera el moviment del costat dret en sentit positiu. Gràcies a les línies d'influència, la fórmula pot calcular qualsevol esforç.
Càlculsen mode cinematogràfic
Quan es calcula pel mètode cinemàtic, s'utilitza una fórmula que relaciona el nombre de barres de suport, el nombre de vans, frontisses, graus de llibertat de la tasca. Si, en substituir els valors donats, el nombre de graus de llibertat és igual a zero, el problema es pot determinar estadísticament. Si aquest indicador té un valor negatiu, la tasca és estadísticament impossible, amb un grau de llibertat positiu es realitza una construcció geomètrica.
Per tal de facilitar la realització de càlculs, per tenir una representació visual de les característiques del funcionament dels discos en una biga de múltiples traves, es construeix un diagrama de planta.
Per fer-ho, es substitueixen totes les frontisses originals de la biga per suports articulats.
Varietats de bigues
S'assumeixen diversos tipus de bigues de múltiples traves. L'especificitat del primer tipus és que en tots els vans, a excepció del primer, s'utilitzen suports mòbils amb frontisses. Si s'utilitzen suports en comptes de frontisses, es formaran bigues d'un sol tram, en les quals cadascuna descansarà sobre la consola adjacent.
El segon tipus es caracteritza per l' alternança de vans, que tenen dos suports mòbils articulats, amb vans sense suports. En aquest cas, la planta de la consola de les bigues centrals es basa en les bigues d'inserció.
A més, hi ha bigues que combinen els dos tipus anteriors. Per garantir la definibilitat estadística de les bigues d'inserció, la connexió horitzontal entre el suport es transfereix a la biga adjacent dreta. Planta baixa en planta per plantal'esquema estarà representat per la biga principal i les bigues secundàries s'utilitzen per al pis superior.
Gràfics de factors de força interna
Amb l'ajuda d'un esquema pas a pas, podeu traçar una sola biga començant des del pis superior i acabant amb les construccions inferiors. Un cop finalitzada la construcció dels factors de força interns per al pis superior, cal canviar tots els valors trobats de la reacció de suport a forces oposades en direcció i aplicar-los al diagrama del pis al pis inferior. Quan s'hi dibuixen diagrames, s'utilitza una càrrega de forces determinada.
Un cop finalitzada la representació dels factors interns de la força, es realitza una comprovació estadística de la biga de múltiples traves completa. En comprovar, s'ha de complir la condició, segons la qual la suma de totes les reaccions dels suports i les forces donades és igual a zero. També és important analitzar el compliment de la dependència diferencial per a seccions individuals de la biga utilitzada.
En un gràfic que expressa la llei del canvi en la reacció d'un suport o d'un factor intern de força en una secció específica (donada) d'un edifici, les funcions de la ubicació d'una càrrega individual en moviment s'anomenen línia d'influència. Per crear-los, apliqueu l'equació de les estadístiques.
Les construccions gràfiques s'utilitzen per determinar els factors interns de força per calcular les reaccions dels suports al llarg de determinades línies d'influència.
Valor de càlcul
En un sentit ampli, la mecànica de la construcció es considera una ciència que desenvolupa mètodes de càlcul i principis de verificacióestructures i estructures per a l'estabilitat, la resistència i la rigidesa. Gràcies a càlculs de resistència d' alta qualitat i oportú, és possible garantir la seguretat de les estructures aixecades, la seva total resistència a les forces internes i externes.
Per aconseguir el resultat desitjat, s'utilitza una combinació d'economia i durabilitat.
Els càlculs d'estabilitat permeten identificar indicadors crítics d'influències externes que garanteixen la preservació d'una determinada forma d'equilibri i posició en estat deformat.
Els càlculs de rigidesa són per identificar una varietat d'opcions de deformació (assentament, deflexió, vibració), a causa de les quals s'exclou el funcionament complet de les estructures, hi ha una amenaça per a la resistència de les estructures.
Per evitar emergències, és important realitzar aquests càlculs, analitzar el compliment dels indicadors obtinguts amb els valors màxims admissibles.
Actualment, la mecànica estructural utilitza una gran varietat de mètodes de càlcul fiables que s'han provat en detall per pràctiques de construcció i enginyeria.
Atesa la modernització i el desenvolupament constants del sector de la construcció, inclosa la seva base teòrica, podem parlar de l'ús de nous mètodes fiables i d' alta qualitat per construir dibuixos.
En un sentit estricte, la mecànica de la construcció s'associa amb els càlculs teòrics de varetes, bigues que formen una estructura. La física fonamental, les matemàtiques i els estudis experimentals serveixen de base per a la mecànica estructural.
Els esquemes de disseny que s'utilitzen en mecànica estructural de pedra, formigó armat, fusta, estructures metàl·liques, permeten evitar malentesos durant la construcció d'edificis i estructures. Només amb la correcta construcció preliminar dels dibuixos podem parlar de la seguretat i fiabilitat de les estructures que es creen. Construir línies d'influència en bigues és una tasca força seriosa i responsable, perquè la vida de les persones depèn de la precisió de les accions.
