Центральное растяжение и сжатие прямого стержня
Основные понятия , положения, гипотезы сопротивления материалов и строительной механики
Понятие о расчетной схеме
Расчетная схема заменяет действительное сооружение, представляет сооружение в несколько ином виде и фигурирует вместо него в процессе расчета.
В данном случае используется метод научной абстракции, при котором действительные сооружения заменяются их схемами, поскольку учет всех геометрических факторов элементов и их строгого взаимодействия является практически сложным и недоступным.
Например, узел фермы (металлической или железобетонной) имеет жесткую конструкцию, но при расчете такой узел заменяется идеальным шарниром, чтобы обеспечить простой прием расчета. И, как показывают эксперименты, разница усилий идеализированной и реальной конструкций незначительна.
При выборе расчетных схем принимают следующие допущения.
-стержневые элементы сооружения на чертеже изображают в одну линию, т.е. заменяют их осями;
-производится идеализация опорных устройств сооружений:
-сопряжения элементов сооружения друг с другом также идеализируются, считается, что элементы соединяются между собой либо с помощью идеальных шарниров (например, узлы ферм), либо жестко, где отсутствует взаимный поворот элементов, сходящихся в узле, относительно друг друга (рамные узлы);
-все действующие на сооружение нагрузки приводятся к стандартным нагрузкам:
|
|
а) сосредоточенным силам;
б) сосредоточенным моментам;
в) распределенным нагрузкам.
Основные принципы и предположения технической механики:
-гипотеза плоских сечений;
Гипотеза Бернулли о плоских сечениях – поперечные сечения, плоские и нормальные к оси стержня до приложения к нему нагрузки, остаются плоскими и нормальными к его оси в деформированном состоянии; при изгибе сечения поворачиваются не искривляясь.
-принцип суперпозиции;
Принцип независимости действия сил (принцип суперпозиции) – результат воздействия нескольких внешних факторов равен сумме результатов воздействия каждого из них, прикладываемого в отдельности, и не зависит от последовательности их приложения. Это же справедливо и в отношении деформаций.
-принцип Сен-Венана;
Принцип Сен-Венана – в сечениях, достаточно удаленных от мест приложения нагрузки, деформация тела не зависит от конкретного способа нагружения и определяется только статическим эквивалентом нагрузки. Резко выраженная неравномерность распределения напряжений по сечению 2-2, показанная на рисунке, постепенно выравнивается (сечение 3-3) и на удалении, равном ширине сечения (сечения 4-4 и 5-5), исчезает.
-гипотеза о малых перемещениях;
|
|
перемещения или деформации малы по сравнению с размерами тела и не учитываются в расчётах на прочность.
- гипотезы о свойствах материалы (сплошность, однородность, изотропия, упругость, пластичность)
Гипотеза сплошности и однородности — материал представляет собой однородную сплошную среду; свойства материала во всех точках тела одинаковы и не зависят от размеров тела. Атомистическая теория дискретного строения вещества во внимание не принимается. Гипотеза позволяет не учитывать особенности кристаллической структуры металла, разный химический состав и прочностные свойства связующего и наполнителей в пластмассах, бетонах (щебень, песок, цемент), наличие сучков в древесине.
Гипотеза об изотропности материала – физико-механические свойства материала одинаковы по всем направлениям. В некоторых случаях предположение об изотропии неприемлемо, материал является анизотропным. Так, анизотропными являются древесина, свойства которой вдоль и поперек волокон различны, а также армированные (композиционные) материалы.
Гипотеза об идеальной упругости материала – тело способно восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после устранения причин, вызвавших его деформацию.
|
|
Гипотеза о совершенной упругости материала – перемещения точек конструкции в упругой стадии работы материала прямо пропорциональны силам, вызывающим эти перемещения (справедлив закон Гука). В действительности реальные тела можно считать упругими только до определенных величин нагрузок, и это необходимо учитывать, применяя формулы сопротивления материалов.
Центральное растяжение и сжатие прямого стержня
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 527; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!