У навчальному посібнику розглянуто приклади розрахунків стержневих систем на міцність, жорсткість і стійкість. Викладено основні залежності та поняття будівельної механіки. Розглядається застосування в навчальному процесі програмного навчального комплексу АСИСТЕНТ та обчислювального комплексу SCAD. Посібник призначений для студентів вищих технічних навчальних закладів. Може бути, корисним для викладачів, аспірантів та інженерів. ЗМІСТ 1. СИСТЕМА СИЛ НА ПЛОЩИНІ.............................................................7 1.1. Короткі теоретичні відомості.............................................................7 1.2. Довільна система сил......................................................................14 1.3. Задачі для самоконтролю................................................................20 2. КІНЕМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ ПЛОСКИХ СИСТЕМ І ВИЗНАЧЕННЯ РЕАКЦІЙ З'ЄДНАНЬ...................................................21 2.1. Короткі відомості про кінематичний аналіз....................................21 2.2. Приклади кінематичного аналізу розрахункових моделей...........34 2.3. Схеми задач для самостійного розв'язування...............................51 3. РОЗРАХУНОК ПЛОСКИХ СТАТИЧНО ВИЗНАЧУВАНИХ ФЕРМ.......................................................................................................53 3.1. Короткі теоретичні відомості............................................................53 3.2. Приклади визначення внутрішніх зусиль у стержнях простих ферм...........................................................................................57 3.3. Схеми задач для самостійного розв'язування...............................64 4. СТАТИЧНО ВИЗНАЧУВАНІ ПРОСТОРОВІ ФЕРМИ.........................66 4.1. Короткі теоретичні відомості.............................................................66 4.2. Приклад розв'язування просторової ферми...................................72 4.3. Задачі для самостійного розв'язування..........................................76 5. РОЗРАХУНОК ШАРНІРНО-КОНСОЛЬНОЇ БАЛКИ НА НЕРУХОМЕ НАВАНТАЖЕННЯ........................................................78 5.1. Основні теоретичні відомості...........................................................78 5.2. Приклад розрахунку шарнірно-консольної балки..........................81 5.3. Задачі для самостійного розв'язування.........................................85 6. РОЗРАХУНОК ТРИШАРНІРНИХ АРОК............................................86 6.1. Короткі теоретичні відомості..........................................................86 6.2. Приклади визначення внутрішніх зусиль в арках.........................90 6.3. Схеми задач для самостійного розв'язування............................100 7. СТАТИЧНО ВИЗНАЧУВАНІ РАМИ..................................................102 7.1. Короткі теоретичні відомості.........................................................102 7.2. Розрахунок простої рами..............................................................105 7.3. Розрахунок складеної рами..........................................................109 7.4. Розрахунок рами із замкненим контуром...................................117 7.5. Задачі для самостійного розв'язання..........................................121 8. РОЗРАХУНОК НА РУХОМЕ НАВАНТАЖЕННЯ............................123 8.1. Короткі теоретичні відомості........................................................123 8.2. Лінії впливу для двоопорної балки..............................................123 8.3. Лінії впливу для консольної балки..............................................127 8.4. Навантаження ліній впливу..........................................................129 8.5. Лінії впливу для шарнірно-консольної балки..............................133 8.6. Лінії вплив}' в фермах...................................................................135 8.7. Лінії впливу в шпренгельних фермах...........................................144 8.8. Приклади визначення зусиль за допомогою ліній впливу.........153 8.9. Задачі для самостійного розв'язування.......................................163 9. ОБЧИСЛЕННЯ ПЕРЕМІЩЕНЬ У СТЕРЖНЕВИХ СИСТЕМАХ............................................................................................164 9.1. Короткі теоретичні відомості.........................................................164 9.2. Визначення переміщення в рамі..................................................167 9.3. Визначення переміщення в фермі................................................170 9.4. Визначення переміщення від дії температури.............................172 9.5. Визначення переміщення від змушених переміщень опор........175 9.6. Задачі для самостійного розв'язування.......................................177 10. РОЗРАХУНОК СТАТИЧНО НЕВИЗНАЧУВАНОЇ РАМИ МЕТОДОМ СИЛ.....................................................................................178 10.1. Короткі теоретичні відомості........................................................178 10.2. Розрахунок рами методом сил...................................................188 10.3. Розрахунок симетричної рами методом сил.............................195 10.4. Задачі для самостійного опрацювання.......................................201 11. СТАТИЧНО НЕВИЗНАЧУВАНІ ФЕРМИ........................................202 11.1. Короткі теоретичні відомості........................................................202 11.2. Приклад розрахунку....................................................................207 11.3. Задачі для самостійного опрацювання......................................218 12. НЕРОЗРІЗНА БАЛКА......................................................................219 12.1. Основні теоретичні відомості.......................................................219 12.2. Розрахунок статично невизначуваної балки на постійне навантаження методом трьох моментів.............................................226 12.3. Розрахунок нерозрізної балки на тимчасові навантаження методом моментних фокусів...............................................................231 12.4. Побудова ліній впливу..................................................................243 12.5. Задачі для самостійного опрацювання......................................253 13. МЕТОД ПЕРЕМІЩЕНЬ...................................................................254 13.1. Короткі відомості про метод переміщень..................................254 13.2. Розрахунок несиметричної рами в канонічній формі...............261 13.3. Розрахунок несиметричної рами в розгорнутій формі.............270 13.4. Розрахунок симетричної рами на симетричне навантаження..275 13.5. Розрахунок симетричної рами в розгорнутій формі..................285 13.6. Задачі для самостійного опрацювання.......................................294 14. МЕТОД СКІНЧЕННИХ ЕЛЕМЕНТІВ ДЛЯ СТЕРЖНЕВИХ СИСТЕМ.................................................................................................295 14.1. Основні положення методу скінченних елементів....................295 14.2. Приклад розрахунку плоскої рами..............................................311 14.3. Приклад розв'язування просторової рами методом скінченних елементів.............................................................................324 14.4. Розрахунок шарнірно-стержневої системи методом скінченних елементів.............................................................................344 14.5. Схеми для самостійного розв'язування......................................356 15. РОЗРАХУНОК РАМ НА СТІЙКІСТЬ................................................357 15.1. Короткі теоретичні відомості........................................................357 15.2. Приклад розрахунку рами на стійкість.......................................362 15.3. Розрахунок на стійкість симетричної рами................................379 15.4. Задачі для самостійного розв'язування.....................................388 16. ДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК РАМ...............................................389 16.1. Короткі відомості про розрахунок на динамічні дії....................389 16.2. Приклад динамічного розрахунку рами.....................................396 16.3. Виконання розрахунково-графічної роботи з використанням комп'ютерної програми.............................................414 16.4. Задачі для самостійного опрацювання.......................................415 17. НАВЧАЛЬНИЙ ПРОГРАМНИЙ КОМПЛЕКС АСИСТЕНТ..............416 17.1. Основні характеристики...............................................................416 17.2. Запуск комплексу АСИСТЕНТ....................................................417 17.3. Керування роботою комплексу...................................................418 17.4. Виконання розрахункових робіт.................................................418 17.5. Статичні та динамічні розрахунки стержневих систем.............421 17.6. Комп'ютерне самотестування рівня знань................................434 18. ОБЧИСЛЮВАЛЬНИЙ КОМПЛЕКС Structure CAD.........................440 18.1. Основні характеристики.............................................................440 18.2. Установлення OK SCAD.............................................................443 18.3. Завантаження OK SCAD і основні елементи керування.........445 18.4. Основні етапи створення розрахункової схеми в OK SCAD ..453 18.5. Виконання розрахунку в OK SCAD....... ................................484 18.6. Перегляд і документування результатів....................................487 ЛІТЕРАТУРА.........................................................................................493 ДОДАТКИ.............................................................................................494 Додаток 1...............................................................................................494 Додаток 2...............................................................................................501