Перечислить виды балок и особенности их работы.

Статически определимая балка под равномерно распределённой нагрузкой.

Ба́лка — линейный элемент несущих конструкций, опирающийся на оба конца (в отличие от консоли) и работающий преимущественно на изгиб.

Изготавливаются различных сечений (тавровая, двутавровая, коробчатая балка, брус и другие).

Что является целью аналитического расчета балок на силовую постоянную нагрузку? Какие методы расчёта могут быть использованы для определения усилий (каких?) в статически определимой балке?

Целью аналитического расчета балок на силовую постоянную нагрузку являются:

1-Построение эпюр M,Q балки;

2-Выявление опасных сечений

Два вида деформированного состояния – сжатие(растяжение) и изгиб.

Балка испытывает изгиб при вертикальной нагрузке (возникает изгибающий момент М), и поперечная сила (Q).

При плоском поперечном изгибе в балке возникают два вида внутренних усилий: поперечная сила Q и изгибающий момент M.

В раме при плоском поперечном изгибе возникают три усилия: продольная N, поперечная Q силы и изгибающий момент M.

Для определения усилий в строительной механике применяются различные методы:

- простых сечений;

- совместных сечений;

- вырезания узла;

- замены связей.

Записать по пунктам алгоритм определения внутренних усилий в сечении плоской балки.

Метод определения внутренних усилий, аналогичен методу, применяемому при изучении равновесия систем тел.

1- Сначала рассматривают равновесие всего тела (конструкции) в целом и определяют реакции внешних связей.

2-Затем сечением, в котором требуется найти внутренние усилия, разделяют тело на две части и рассматривают равновесие одной из них. При этом, если система действующих на тело внешних сил плоская, то действие отброшенной части заменяется в общем случае плоской системой распределенных по сечению сил; эти силы представляют одной приложенной в центре силой с двумя наперед неизвестными составляющими N (продольная вдоль стержня сжимающая (со знаком +) или растягивающая (со знаком -) и Q (поперечная сила, стремящаяся сдвинуть примыкающую к сечению часть балки) и парой сил с наперед неизвестным моментом М, называемым изгибающим моментом, который растягивает или сжимает соответствующие крайние волокна балки.

Обосновать преимущества составных балок перед неразрезными многопролетными балками и балками, разрезными на опорах.

Балки составного сечения применяют в случаях, когда прокатные балки не удовлетворяют условиям прочности, жесткости, общей устой­чивости, т. е. при больших пролетах и больших изгибающих моментах, а также если они экономичнее.

Составные балки применяют, как правило, сварными. Сварные бал­ки экономичнее клепаных. Их сечение обычно состоит из трех листов: вертикального — стенки и двух горизонтальных — полок, которые сва­ривают на заводе автоматической сваркой.

Дать определение фермы. Чем отличается расчетная схема фермы от реальной конструкции фермы. В чем рациональность использования ферм?

Ферма - стержневая система в строительной механике, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными.

В расчетной ферме.

Классическая теория расчета ферм базируется на следующих допущениях:

1. Геометрические оси всех стержней идеально прямые;

2. В узлах геометрические оси стержней сходятся в одной точке;

3. Во все узлы установлены идеальные шарниры, то есть шарниры без трения;

4. Нагрузки приложены только в узлах в виде сосредоточенных сил;

В реальных фермах эти допущения, как правило, не выполняются, что вносит ошибку в расчет. Но эти ошибки несущественны и не учитываются, так как идут в запас надежности.

Ферма – это стержневая система, геометрическая неизменяемость которой обеспечена при шарнирном соединении концов стержней.

Рисунок 11 – Пример расчетной схемы фермы

Металл в фермах используется более рационально, чем в балках, и они экономичнее балок по расходу материала, но более трудоемки в изготовлении, поскольку имеют большое число деталей. С увеличением перекрываемых пролетов и уменьшением нагрузки эффективность ферм по сравнению со сплошностенчатыми балками растет.