Лекция 2 Расчетные идеализации конструктивных схем

Построение расчетной схемы – важная часть расчета конструкции. От того насколько точно конструктивная схема заменяется расчетной схемой, зависит надежность и экономичность рассчитываемой конструкции.

Балки. Конструктивная и расчетная схема простой балки.

Конструктивной схемой будем называть схему, в которой отражены материал, форма и размеры. (рис 4.1). Для определения реакций вводятся упрощения:

· балка заменяется её геометрической осью, т.е линией проходящей через центры тяжести поперечных сечений, что позволяет не рассматривать материал, форму и размеры сечения и считать, что внутренние усилия и реакции зависят только от нагрузок

· силу давления балки на опору будем считать приложенной в одной точке – центре опорной поверхности

L_on - длина опорного участка балки

Балка

p

L_on/2 L_on/2 F

· расстояние между серединами опорных участков считается расчетной длиной балки или расчетным пролетом L_o

L_o = L – 2(L_on/2) - 2δ

Полученная на основе принятых упрощений схема называется расчетной. Т.о., расчетная схема любой конструкции – это идеализированное изображение конструктивной схемы, в которой не отражены свойства, незначительно влияющие на точность расчета. При этом также различают конструктивную и расчетную схему опор.

Такая расчетная схема имеет шарнирно-подвижную и шарнирно неподвижную опору. Поскольку в расчетной схеме не отражается материал, форма сечения, то для разных балок- металлической, деревянной, ж/б – расчетная схема будет одна.

Балка может быть прикреплена к основанию с помощью жесткой заделки. Такую балку называют консолью (балконные плиты, козырьки, карнизные плиты). С точки зрения статики в такой опоре возникают три реактивных фактора

За расчетный пролет принимается расстояние от края заделки до свободного конца балки. Защемление строительных конструкций на опорах во многом определяется глубиной заделки L_on, материалом, в который заделывается балка и специальными мерами, обеспечивающими крепление (замоноличивание, постановка анкеров, сварка и т.д.). Для большинства балочных конструкций , опирающихся на кирпичные стены на глубину 120 – 250 мм , очень трудно обеспечить полное защемление на опорах. Поэтому при опирании балок без специальных устройств и при небольшой глубине заделки при расчетах защемлением пренебрегают и расчетную схему принимают шарнирной.