Слайд 1Статически неопределимая система-
геометрически неизменяемая система,
в которой
количество реакций связей
и
внутренних силовых факторов
превышает
число уравнений равновесия
Слайд 2Разность
между числом искомых неизвестных усилий
и числом независимых уравнений
равновесия,
которые для данной расчетной системы можно составить,
называется
степень
статической неопределимости
Слайд 3Впервые статически неопределимую систему исследовал Эйлер (1774 г.) - задача
о жестком столе, опирающемся на упругое основание.
Навье в1825 г.
– расчет фермы
Слайд 4Уравнение статического равновесия стержня имеет вид
Слайд 12Одинаковое изменение температуры всего стержня
вызовет удлинение его на величину
где
α — коэффициент линейного температурного расширения;
L — длина;
ΔT
— приращение температуры.
Слайд 16Статически неопределимые системы
обладают рядом характерных особенностей:
Слайд 17
1.Статически неопределимая система
ввиду наличия
добавочных лишних связей
по сравнению
с соответствующей
статически определимой системой
оказывается
более жесткой
Слайд 182. Разрушение лишних связей
в нагруженном состоянии
не ведет к
разрушению
всей системы в целом,
так как удаление этих связей
приводит
к новой геометрически неизменяемой системе,
в то время как потеря связи
в статически определимой системе
приводит к изменяемой системе
Слайд 193. Для расчета
статически неопределимых систем
необходимо предварительно задаваться геометрическими
характеристиками поперечных сечений элементов,
т.е. фактически их формой и размерами,
так как их изменение
приводит к изменению усилий в связях
и новому распределению усилий
во всех элементах системы
Слайд 204. При расчете статически неопределимых систем необходимо
заранее выбрать материал
конструкции,
так как необходимо знать его модули упругости.
5. В
статически неопределимых системах температурное воздействие, осадка опор, неточности изготовления и монтажа вызывают появление дополнительных усилий
даже
при отсутствии внешних нагрузок
Слайд 21Теорема о взаимности работ
Сформулирована итальянским математиком Энрико Бетти (1823–1892)
Слайд 23Деформации при первой последовательности нагружения
Слайд 24Деформации при второй последовательности нагружения
Слайд 26Работа силы PA
на перемещении,
вызванном силой PB,
равна работе
силы PB
на перемещении,
вызванном силой PA
Слайд 28«Перемещение точки А,
вызванное силой,
приложенной в точке В,
равно
перемещению точки В,
вызванному такой же силой,
приложенной в
точке А»
(теорема Максвелла)
Слайд 29Джеймс-Клерк
МАКСВЕЛЛ
(1831–1879)
Слайд 31Заданная статически неопределимая система освобождается от дополнительных связей,
а их
действие заменяется
силами и моментами.
Величина их в дальнейшем подбирается
так, чтобы перемещения в системе соответствовали тем ограничениям,
которые накладываются на систему отброшенными связями
Слайд 32Основная система –
статически определимая система, полученная из заданной
статически
неопределимой системы путем освобождения ее
от дополнительных связей
Слайд 33Лишние неизвестные -
неизвестные силовые факторы, введенные вместо отброшенных связей
Слайд 34В тех сечениях,
где запрещены
линейные перемещения,
вводятся силы.
Там,
где запрещены
угловые смещения,
вводятся моменты
Слайд 35Неизвестные силовые факторы будем обозначать Xi, где i – номер неизвестного. Наибольшее значение i равно
степени статической неопределимости системы.
Для внутренних связей силы Xi являются
взаимными. Если в каком-либо сечении рама разрезана, то равные и противоположные друг другу силы и моменты прикладываются как к правой, так и к левой частям системы
Слайд 36Эквивалентная система - основная система
с приложенными к ней лишними неизвестными Х1, Х2 ,...Xn и
внешней нагрузкой Р
при условии,
что её действительные перемещения согласуются с наложенными
на исходную систему связями
Слайд 37Для каждой
статически неопределимой заданной системы
можно подобрать
различные
основные
системы
Слайд 38Основная система
должна быть
статически определимой
и
геометрически неизменяемой
Слайд 39Канонические уравнения метода сил
Перемещения по направлению любой i-ой связи
на основании
принципа
независимости действия сил
Первый индекс означает направление перемещения и
номер отброшенной связи, а второй указывает на причину, вызвавшую перемещение
Слайд 45Единичные перемещения делятся на главные, расположенные по главной диагонали и
имеющие одинаковые индексы
и побочные
Слайд 46Симметрично расположенные перемещения
в соответствии с теоремой
о взаимности перемещений
равны друг другу,
т.е.