Жесткая заделка это закрепление при котором место закрепления не может
Обновлено: 25.04.2024
Рассмотрим на реальных примерах узлы опирания или соединения конструкций и определим, с чем мы имеем дело: с шарниром или защемлением.
Сборная плита с опиранием по двум сторонам.
Это классический случай шарнира. Глубина опирания плиты диктуется типовыми сериями, и она меньше высоты сечения плиты. В таких условиях, изгибаясь, плита спокойно повернется на опоре – на шарнирной опоре. Мало того, защемлять плиту путем более глубокого заведения в стену нельзя, т.к. в ней тут же появятся моменты на опоре (при шарнирной схеме момент на опоре равен нулю), а верхней арматуры для восприятия этих моментов в сборных плитах практически нет.
Расчетная схема для такой плиты:
Монолитная однопролетная плита (балка) с опиранием на кладку.
Здесь все зависит от глубины заведения плиты в стену.
Если при высоте плиты 200 мм вы опираете плиту на 150-200 мм, то это шарнир.
Если верхняя арматура заходит на опору на длину анкеровки или выполнены специальные мероприятия в виде приварки пластин (шайб) на концах арматуры, то это защемление.
Если глубина опирания «ни то, ни се» - т.е. больше высоты сечения, но меньше длины анкеровки, то это тот неприятный случай, когда нужно не просто законструировать, но и выполнить расчет всех деталей узла и проверить, выдержат ли они такое издевательство. Во-первых, установка верхней рабочей арматуры уже обязательна. Во-вторых, она должна быть рассчитана на возникающие при этом защемлении моменты. В-третьих, достаточность ее анкеровки должна быть проверена расчетом.
Расчетная схема для однопролетной плиты следующая:
Для монолитной балки все аналогично, глубину заделки для защемленного варианта можно только сэкономить, отогнув верхний стержень вниз. Но как у плиты, так и у балки пригруз кладкой должен быть достаточным и проверен расчетом.
Балконная плита (балка) консольная.
Это стандартная схема с опорой в виде защемления – шарнира здесь быть не должно ни в коем случае, даже неполного защемления не должно быть – только стопроцентный жесткий узел. Иначе система будет геометрически изменяемой: балкон под нагрузкой будет проворачиваться на опоре со всеми вытекающими.
Поэтому при конструировании опирания консольного балкона нужно очень тщательно разрабатывать и просчитывать жесткий узел опирания. В типовой серии 2.130-1 вып. 9 можно ознакомиться с узлами опирания балконных плит и понять, по какому принципу достигается защемление. Во-первых, это достаточное заведение плиты в стену. Во-вторых, это значительный пригруз кладкой стены сверху. В-третьих, это обязательная анкеровка верхней части плиты в сжатой конструкции – в решениях серии это осуществляется путем приварки к закладной в балконной плите анкеров, которые надежно крепятся в конструкциях стены (крепление просчитывается). Все три условия должны быть сбалансированы и в сумме давать надежное защемление. При опирании балок нужно использовать тот же принцип: глубина опирания плюс анкеровка верхней части балки.
В случае монолитной консольной плиты или балки, опирающейся на монолитную стену, необходимо завести верхнюю арматуру консоли в стену на длину анкеровки – это обеспечит защемление.
Если балкон переходит в плиту (т.е. по сути это плита с консольным вылетом балкона), то о жестком узле здесь заботиться не надо – достаточно обыкновенного шарнирного опирания на стену.
Если вы делаете балкон в существующем здании, очень сложно разработать и выполнить чистое защемление, поэтому старайтесь избегать чистых консолей, а делать балконы с подкосами.
Расчетная схема для балкона:
Балкон или консольная балка с подкосом.
Такое решение выбирают в нескольких случаях: если это продиктовано архитектурным решением; если конструкция выполняется в существующем здании; если консоль без подкоса не выдерживает значительной нагрузки.
Чем хороша такая консоль? Тем, что в совокупности конструкция является консолью, но по отдельности каждый узел опирания является шарнирным с ограничением перемещений по вертикали и по горизонтали – а такие узлы не требуют расчета, и законструировать и выполнить их значительно легче, чем защемление. Главное здесь – обеспечить надежное ограничение перемещения по горизонтали: если подкос крепится болтами, то чтобы их было достаточно на вырыв; если конструкция просто закладывается в стену, то должны быть анкеры, заведенные в кладку и т.п.
Расчетная схема такого балкона следующая:
Горизонтальная балка закреплена в стене с ограничением перемещений по вертикали и горизонтали. Она неразрезная по длине. В пролете (или на краю) горизонтальная балка шарнирно опирается на подкос, который в свою очередь опирается на стену с ограничением перемещений по вертикали и горизонтали.
Многопролетная балка с опиранием на стены из кладки.
У такой балки в средних пролетах всегда опирание шарнирное, а вот на крайних опорах может быть как защемление, так и шарнир. Все обусловлено величиной пролетов и возможностью защемить балку. Если пролеты большие, или же если размеры пролетов разные и неблагоприятно влияют на пролетный момент в крайних пролетах (например, крайние пролеты значительно больше средних), то можно попытаться применить защемление на крайних опорах. В основном же крайние опоры делаются шарнирными.
Расчетная схема для многопролетной балки:
Многопролетная плита с опиранием на металлические балки.
У этой плиты абсолютно тот же принцип, что и у многопролетной балки, описанной в предыдущем случае. Крайние опоры у такой плиты могут быть балками, а могут быть и стенами здания. В случае, если крайние опоры – балки, то защемление при опирании на них организовать сложно, стандартно здесь применяется шарнирное опирание.
Хочется обратить внимание на следующий момент. При многопролетном перекрытии больших размеров в нем приходится делать деформационный шов. Если нагрузки значительные, то при шарнирном опирании на крайние опоры в крайних пролетах возникают значительные изгибающие моменты, требующие значительного армирования – и это не всегда рационально для плит малой толщины. В таком случае, рекомендую рассмотреть вариант устройства шва не на балке, а в пролете: тогда две плиты будут иметь консольный свес. Моменты в таком случае сбалансируются и армирование будет гармоничным.
Монолитная стена подвала.
На стену подвала всегда воздействует горизонтальное давление грунта, причем, чем глубже подвал, тем значительней влияние горизонтального давление на конструкции.
При определении расчетной схемы для стены подвала нужно рассматривать схему в двух направлениях. Первое, и самое главное – это вертикальный разрез по стене. Нужно рассмотреть два узла: верхний и нижний.
В верхнем узле могут быть отсутствие опирания (если на стену не опирается перекрытие); шарнир с ограничением перемещения по горизонтали (если есть шарнирное опирание перекрытия – например, сборные плиты); жесткий узел (если связь стены подвала и перекрытия жесткая – например, монолитная конструкция). Опирание в данном случае имеется в виду в горизонтальном направлении, т.к. основная нагрузка у нас – это горизонтальное давление грунта.
В нижнем узле сопряжения стены с фундаментной лентой в основном встречается жестким – шарнир там организовывать трудоемко, да и не имеет особого смысла.
Теперь насчет другого, горизонтального разреза стены. Если по длине стена ничем не ограничена в перемещениях (нет перпендикулярных стен), то рассматривать горизонтальный разрез в расчете не надо. А вот если есть перпендикулярные стены, расположенные довольно часто, то нужно посчитать стену еще и в горизонтальном направлении, т.к. с одной стороны действует давление грунта, с другой стороны стены служат опорами, и получается многопролетная неразрезная конструкция, в которой возникают как пролетные, так и опорные моменты – соответственно, нужно проверить горизонтальное армирование стены с учетом расположения перпендикулярных стен. Такая стена считается как многопролетная неразрезная плита шириной 1 м (метровая горизонтальная полоса условно вырезается из стены); средние опоры – шарниры, а крайние зависят от связи с перпендикулярными стенами – в основном, это защемление.
Сопряжение железобетонной колонны с фундаментом.
В основном в железобетоне схема сопряжения – защемление, т.к. шарнир организовать сложнее (особенно в монолите).
В сборном варианте колонна глубоко заделывается в стакан (глубина заделки – расчетная), а в монолитном варианте из фундамента делаются выпуски арматуры в колонну, которые заводятся минимум на длину нахлестки в колонну и на длину анкеровки – в фундамент.
Если вы хотите разобраться с каким-то конкретным примером соединения конструкций, пишите в комментариях, и ваш случай будет добавлен в статью.
Интересное инженерное решение
Или там живёт древнее зло)))
Модели самолетов скачать и сделать
Нет счастливее человека увлеченного и одержимо болеющего какой-то идеей. Ради своего страстного увлечения он готов на многое. Вся его жизнь протекает, где за бортом его интересов. Общение с ним для кого-то мука, так, как только об увлечении и будет разговор, а для кого-то любовная поэзия, когда стук сердец соединиться в обсуждении развития идеи или обмена опытом.
Сделать своими руками самолет
Важное еще и то, что не вы прививаете самостоятельность и ответственность вашему мальчику, а он увлеченно вас торопить ко времени и бояться опоздать на интересное увлекательное путешествие в мир новых знаний и умений.
Сборная модель самолета
Чертежи модели самолета
Можно пойти купить готовую модель и это очень удобно и правильно, но выбор будет ограничен, тем, что стоит на полке. Есть вариант скачать и заказать производство модели по чертежам. Можно доработать скачанную модель и внести в нее конструктивные изменения улучшив параметры изделия. Наверно, сложно найти лучший вариант, погружения в инженерию мальчика, радеющего к механике и ищущего способы создать рисуемые его фантазией идеи. Кажется так сложно? Преодолевая сложное мы развиваемся и совершенствуемся.
Бумажный самолет
Хотите проверить? Сделайте бумажный самолет. Скачайте макет, наклейте его на картон и аккуратно вырежьте вместе с вашим сыном. Это увлечет его и вас, и вместе вы проведете незабываемые минуты радости. Подумайте, как его раскрасить, посмотрите варианты вашего боевого или гражданского самолета.
Летайте и увлекайте других в полет. Спасибо.
Показать полностью 5 11 месяцев назадЖесткая (глухая) заделка
Данный вид закрепления бруса исключает любые его поступательные и вращательные перемещения.
При этом под действием внешних нагрузок в жесткой заделке во всех направлениях возникают соответствующие опорные реакции.
При деформации элементов, линейные и угловые перемещения сечений в самой заделке всегда равны нулю.
Короткое видео о реакциях в заделках:
Строительная механика - Закрепления конструкции или степени свободы узлов.
Доброе утро, добрый день, добрый вечер и спокойной ночи !
На волне последних событий (битва конструкторов с моим участием, ищется по "Необычный вход в подъезд") мне кажется, было бы логично объяснить простым языком некоторые аспекты строительной механики и начать я решил с вешалки, т.е. закреплений. Если тема окажется интересной, то мы продолжим, и я постараюсь показать вам, что строительная механика может быть доступна практически каждому, на бытовом уровне.
Для массовой аудитории хватит следующих видов закрепления
1. Шарнирно неподвижная опора
2. Шарнирно подвижная опора
3. Жесткая заделка. ( рамный узел) ((Красивой фотки не нашёл)
4. свободный конец. (другой конец крановой балки, как вы можете видеть имеет рамный узел)
Так как отличить одно закрепление от другого ?
На помощь придёт понимание, а что мы собственно закрепляем ?
А закрепляем мы узлы ! Узел простым языком это базовая точка элемента, в которой он соединяется с другими элементами конструкции, допустим у балки их 2 - один в начале, другой в конце. У пластины их минимум 3 (минимальное количество точек, для построения плоскости).
Каждый узел имеет 6 степеней свободы !
Группа линейных перемещений
1 - Перемещение по оси X
2 - Перемещение по оси Y
3 - Перемещение по оси Z
Группа угловых перемещений
4 - Поворот относительно оси Х
5 - Поворот относительно оси Y
6 - Поворот относительно оси Z
Отсутствие закрепления / свободный конец / консоль
Все степени свободы доступны узлу, гуляй куда хочешь, правда не забывай что ты на поводке хД
Узнать такое в природе очень легко, так как оно банально ничем не закреплено и ни на чём не лежит.
В общем и целом это узел, перемещения которого ограничены, а хотя-бы один повороты нет. И этим поворотом в нашем случае будет поворот вокруг оси У, т.к. именно он позволяет балке изгибаться - т.е. работать.
Шарнирно подвижная опора: Допустим, балка просто лежит на 2-х опорах за счёт собственного веса. Со стороны обывателя, она ничем не закреплена, со стороны строительной механики, она закреплена от перемещений по оси Z. Ведь опора не даёт ей упасть, но при это разрешает ей поворачиваться как угодно. И данная опора будет оставаться шарнирно подвижной, пока балка узел опирания балки, может перемещаться по плоскости опоры.
Шарнирно НЕподвижная опора: Как только запретили балке перемещать узел опирания во всех трёх направлениях, узел стал шарнирно неподвижным. Однако при этом, это всё ещё шарнир пока мы не запретим углы поворота этого узла относительно оси У.
Жесткое закрепление: Полное и безоговорочное лишение узла ВСЕХ степеней свободы. Идеальный жесткий узел, это все стыки в монолитных конструкциях.
В природе легко опознается если при поворот и перемещение любого элемента, влекут такие-же изменения во всех присоединённых элементах.
Таким образом, я надеюсь мы разобрались, что "закрепление" это условное название для всех видов ограничения степени свободы узла, и это не всегда подразумевает наличие специального механизма или устройства. Даже просто лежать, уже значит быть "закреплённой" на строительном языке.
С ув. Sunbro.marko.
Найдены дубликаты
Отредактировала ltomme 3 года назад 3 года назад Странное чувство видеть узлы не на схемках, а наглядно) или "когда строймех дальше тетрадей и скада не ушёл и в жизни пока не пригодился " 3 года назад Я вроде это когда то учил. Сейчас освежил в памяти. Но абсолютно не могу понять чем первая фотография от второй отличается (там где шарниры). Они в принципе одинаковые. На первом фото только вроде по оси Z можно вверх сдвинуть балку. А на втором фото по оси Y в теории этот шарнир не закоеплён. Короче можно для меня по фотками пояснения. Спасибо раскрыть ветку 5 3 года назадДа конечно. На первой фотографии, узел может только поворачиваться, а на второй ещё и перемещаться (в определённых пределах). Собственно отсюда и навзания. Тот что может только поворачиваться - шарнирно-неподвижный, а тот который при этом может ещё перемещаться - шарнирно подвижный. Вы всё правильно заметили, на второй фотке шарнир стоит на роликак, и допустим если балка от перепадов температуры удлиннится или сожмется, то конструкция будет работать как часы, и даже этого не заметит.
раскрыть ветку 4 3 года назадмост на Монастырский остров в Днепропетровске на 2 фото обнаружен :)
3 года назад А перемещения и внутри шарнира мы пренебрегаем? На первом фото, по сути просто опирается на палец конструкция. То есть как бы балка может "соскочить с шарнира" по оси Z. раскрыть ветку 2 3 года назадДля этого в балках первый узел делают шарнирно подвижный, а второй шарнирно не подвижный. Таким образом мы компенсируем температурный эффект и балка не стремится сама соскочить с опоры. Однако её всегда можно с неё сбить )
раскрыть ветку 1 3 года назад Ну так понятней. Спасибо 3 года назадГерр @Hlammm, думаю, вам будет интересно.
@SunBro.Marko действует на опережение и вместо одного удара постом наносит серию. Как вы считаете, есть ли у @awesomocartman шансы на победу в поединке?
раскрыть ветку 7 3 года назадспасибо, конечно, за наводку. За дискуссией следить было интересно, но вот читать унылые лекции по термеху --- нет.
раскрыть ветку 5 3 года назадТолько не по термеху, а по сопромату.
раскрыть ветку 1 3 года назад Акстись, сопромат в целом говорит за себя - сопротивление материалов внешним силами. Термех и Строймех в целом близкие понятия, только одно очень широкое, а другое узконаправленное 3 года назадВо-во собственно поэтому я так всё упрощённо и предствил для широкой аудитории, но Пикабу не был бы собой, не найдись парочка специалистов )))
раскрыть ветку 2 3 года назад Широкой аудитории гифки нужны! раскрыть ветку 1 3 года назад Учту ! И дополню. 3 года назадРаспространение среди жильцов нашего ЖЭКа ?
3 года назадИнтересно, но яннп.
3 года назадя сюда зашёл деградировать, а не сопромат вспоминать.
3 года назадШарнир со всеми степенями свободы. Правда по оси Z перемещения минимально ограничены, но они есть. Черная штука это кусок резины (РОЧ) устанавливается на мостах и путепроводах для компенсации ударов и температурных расширений.
3 года назадНа второй разве не шарнирно подвижная опора? Вон там какие то цилиндры. Вроде каким то штифтом они зафиксированы, но я не уверен.
раскрыть ветку 3 3 года назадНу собственно оно и подписано у меня как шарнирно-подвижная опора. на этих цилиндрах она может немного смещаться в плоскости.
раскрыть ветку 1 3 года назадТогда прошу прощения, мне показалось что там было написано просто "шарнирная опора".
3 года назадТам же так и написано о_О
3 года назад раскрыть ветку 2 3 года назада вы проекты малоэтажки на заказ делайте (плита опертая по контуру, колонны, армпояс)
? с вами можно как-то пообщаться на эту тему?
задача - минимизировать расходы на бетон
минимизировать расходы на арматуру
раскрыть ветку 1 3 года назад показать ещё 0 комментариев Похожие посты 2 месяца назадИнженеры шутят 1
Теорема: инженеры - верные спутники жизни)
Доказательство:
1. Инженер - это тонкой настроенности человек. Чтобы влиться в работу или отношения, ему нужен нехилый такой разгон, понять особенности, всмотреться в каждую деталь, оценить, стоит ли оно того или нет. Именно данный факт позволяет сначала досканально изучить, а потом уже и вкладываться в свой проект, затрачивая время и ресурсы.
2. Для инженера не существует ничего невозможного. Если на первый пункт он согласился, то до последнего будет искать решение возникающих проблем (а при проработке проекта их бывает очень много), но от своего проекта не откажется, слов "Я не могу" или "Я не хочу" не существует. Игнорирования проблем и вопросов тоже.
3. Если вы успешно проходите первые два пункта и инженер занимается Вами больше месяца, можете быть уверены - он о Вас думает каждый день. Более того, как и любой долгосрочный, непростой проект, Вы ему снитесь. И первое, о чём он думает при пробуждении - Вы.
4. Если проект дошел до своей кульминации, то порядочный инженер предложит Вам пойти на согласование (более того, у него всегда есть определенные сроки, до истечения которых он должен получить согласование). Если согласование пройдено, считайте, что теперь Вы - его гордость. И он никому Вас не отдаст и будет защищать всеми силами.
5. И самое главное. Больше всего в жизни инженер не любит вносить корректировки в уже согласованный проект, особенно это касается проектов, которые согласовал не он, а другой инженер - ими заниматься точно не хочет. Да и заниматься в полной мере переделкой своего проекта тоже. Как согласовали - так и будет. Не зря же до этого столько сил вложил :D
Исходя из вышесказанного, инженер - верный спутник, ч.т.д.:)
Шарнирно подвижная опора
Шарнирно подвижная опора (рис. 7.2, б, опора B) - это устройство, в котором конец балки может свободно перемещаться в горизонтальном направлении, может поворачиваться при изгибе, но не может перемещаться в вертикальном направлении. Со стороны шарнирно подвижной опоры может возникнуть только вертикальная реакция (). Шарнирно подвижная опора изображается посредством одного стерженька, шарнирно соединенного и с землей, и с балкой.
Виды опор балок
Шарнирно неподвижная опора (рис. 7.2, а, опора А) - это закрепление конца балки, при котором балка может поворачиваться, но не может перемещаться ни в горизонтальном (влево или вправо), ни в вертикальном (вверх или вниз) направлениях, то есть не может перемещаться ни в каком направлении. В шарнирно неподвижной опоре может возникнуть реакция, которую удобно представить в виде двух составляющих: вертикальной () и горизонтальной ().
Шарнирно неподвижная опора на расчетной схеме условно изображается посредством двух стерженьков. Нижние их концы шарнирно прикреплены к «земле», а верхние концы соединены между собой и с балкой шарниром.
Задача
Рассчитать величину и направление опорных реакций в жесткой заделке консольной балки нагруженной заданной системой внешних нагрузок.
Жесткая заделка
Жесткая заделка - это закрепление (рис. 7.2, в), при котором конец балки не может ни поворачиваться, ни перемещаться. В заделке могут возникнуть реактивный момент (момент жесткой заделки) и реакции и . Балка при жестком закреплении показывается заделанной в часть стены, которая штрихуется.
Шарнир или защемление – что выбрать?
Естественно, есть такие схемы, в которых все уже предопределено – однозначный шарнир (как в сборных пустотных плитах перекрытия) или однозначное защемление (консольная балконная плита). Но есть такие варианты, когда выбор предоставляется проектировщику – и поначалу очень сложно определиться, как составить расчетную схему, чтобы получить оптимальный результат. Рассмотрим некоторые случаи.
Связь ростверка со сваями – шарнир или жесткое соединение?
Как известно, ростверк может опираться на сваи либо шарнирно, либо жестко. И часто очень сложно понять, а какой же вариант выбрать? Во-первых, нужно прочесть СНиП «Свайные фундаменты», в котором оговорены условия, допускающие шарнирное опирание – их не так уж много, часть ваших вопросов сразу отсеется. А далее следует проанализировать саму конструкцию в целом.
Если фундамент на одной свае, то однозначно связь сваи с ростверком должна быть жесткой, иначе не будет устойчивости.
В случае куста свай следует определить следующее:
1 – если фундамент воспринимает только вертикальную нагрузку (без моментов и поперечных сил), можно рассматривать шарнирное опирание;
2 – если в сваях возникают отрывающие усилия (при передаче момента от колонны через ростверк), то соединение только жесткое.
В случае ленточного свайного ростверка:
1 – если расчет ростверка показывает значительные перенапряжения в нем в связи с жестким соединением со сваями, следует рассмотреть вариант с шарнирным опиранием;
2 – если на ростверк передаются горизонтальные усилия (ветровые или от давления грунта), соединение со сваями следует делать жестким.
В случае ростверка в виде плиты можно использовать шарнирное соединение, если это не противопоказано СНиПом «Свайные фундаменты» и если нет отрывающих усилий в сваях.
В случае ленточного ростверка в шпунтовой (подпорной) стенке из свай:
1 – если ростверк служит просто обвязочной балкой и на него ничего не опирается, соединение лучше выбрать шарнирным;
2 – при расположении на ростверке опор эстакады или подобных конструкций, передающих усилия от ветровых нагрузок, связь должна быть жесткой.
- для сваи выгодней шарнирное опирание, т.к. тогда на нее не передается изгибающий момент; но этот вид опирания не всегда позволен СНиПом;
- при наличии отрывающих усилий соединение сваи с ростверком всегда нужно делать жестким, чтобы конструкция не потеряла устойчивость (а отрывающее усилие часто выплывает при раскладывании момента от колонны на пару сил);
- и сваи, и ростверк только выигрывают от шарнирного соединения, поэтому если совсем-совсем нет противопоказаний, нужно выбирать шарнир.
Главное запомнить: всегда при жестком соединении сваи с ростверком моменты в ростверке передаются на сваи, и это следует учитывать при расчете сваи.
Опирание металлической или железобетонной рамы на фундамент.
В случае с рамами решение по опиранию на фундамент зачастую приходит после выбора конструкции самой рамы.
Если рама с жесткими узлами соединения ригелей с колоннами, то рациональней всего при опирании на фундамент выбрать шарнирный узел – такая рама при шарнирном опирании не пострадает, а вот фундамент выиграет, т.к. момент равен нулю, а значит фундамент будет меньше и экономичней. Да и при расчете такой рамы сложностей будет на целых шесть степеней свободы меньше – а при ручном расчете это ого-го сколько.
Если в раме ригели опираются на колонны шарнирно, то колонны обязательно должны быть жестко связаны с фундаментом, иначе мы получим геометрически изменяемую систему.
Но иногда, определившись со схемой рамы (например, ригели опираются шарнирно, а колонны защемлены в фундаментах), мы получаем невыгодный результат (например, недопустимо большие в данных условиях фундаменты). Тогда приходится походу менять расчетную схему и проверять вариант с жесткими узлами в раме и шарнирами в месте опирания на фундамент.
Часто сами материалы диктуют нам выбор расчетной схемы: допустим, в монолитном железобетоне сложно организовать шарниры, поэтому там чаще всего все узлы (и в раме, и в месте опирания колонн на фундамент) – жесткие. И это тоже нормально. Главное, чтобы законструировано было соответственно расчетной схеме.
Плиты перекрытия и балки.
В этой теме также нужно многое попробовать, чтобы набраться опыта и научиться выбирать лучший вариант расчетной схемы с первого раза.
В железобетонных плитах и балках при защемлении выплывает значительная верхняя арматура. Естественно, это ведет к удорожанию, но рационально в большепролетных конструкциях. Иногда так получается, что при большом пролете увеличение сечения балки или высоты плиты только ухудшает работу (т.к. растет нагрузка от собственного веса); а вот защемление дает свои положительные плоды – на опорах появляется изгибающий момент, дающий нам верхнюю арматуру, зато в пролете момент уменьшается, и в сумме конструкция проходит по расчету. При этом, правда, никогда не стоит забывать, что защемленная балка или плита передает усилие на конструкции, на которые она опирается.
Еще защемление стоит применять в плитах и балках, в которых важно уменьшить прогиб или уменьшить раскрытие трещин – меньше момент в пролете, значит меньше и деформации.
Еще одна особенная штука – это плита, опирающаяся по четырем сторонам. Она уже за счет такого опирания работает так, что возникает необходимость установить верхнюю арматуру в плите (особенно ближе к углам). Поэтому зачастую рационально, если есть такая возможность, защемить плиту и проверить, не меньше ли будет армирование.
Опирание крайних плит или второстепенных балок.
У любой многопролетной конструкции, будь то плита или второстепенная балка, есть крайний пролет, в котором она опирается на балку с одной стороны. И в связи с такой однобокой загруженностью балка-опора испытывает кручение, зачастую значительное. И в таких случаях, когда при расчете на кручение сечение балки разрастается до немыслимых размеров, нам на помощь приходит шарнир. Если опереть плиту или второстепенную балку шарнирно, то крайная балка-опора разгрузится, моменты на нее передаваться не будут, и ситуация перестанет быть критической. Понятно, что не всегда получается законструировать шарнирное опирание (особенно в монолитном варианте), но иногда даже в монолите лучше сделать крайнюю балку с консолью, и уже на эту консоль шарнирно опереть плиту. Еще есть вариант (но это если позволяет архитектура) – вывести опирающуюся плиту консольно в виде балкона; тогда балка-опора не до конца, но разгрузится.
Заделки: жесткая, скользящая, бискользящая и реакции в них
Заделка (защемление) – разновидность закрепления элементов в опорах, при котором исключаются их угловые перемещения.
Различают три вида заделок: жесткую, скользящую и бискользящую.
Многопролетная балка
Многопролетными (неразрезными) являются балки, удерживаемые в равновесии шарнирными опорами в количестве трех и более.
Многопролетные балки статически неопределимы, поэтому их расчет на прочность более сложен.
Я у мамы инженер!
Нормас такая ручка у двери?
Консольная балка
Консольными (простыми) называются балки, закрепленные одним концом в глухой жесткой заделке без дополнительных опор.
Этот тип балки является статически определимым, то есть все внешние и внутренние усилия, возникающие в опоре и сечениях балки под действием собственного веса и системы внешних нагрузок, могут быть определены из условия ее статичности.
Определение опорных реакций в жесткой заделке
Пример решения задачи по расчету реакций опоры в жесткой (глухой) заделке стальной балки, нагруженной поперечной силой F, сосредоточенным моментом m и равномерно распределенной нагрузкой q.
Лайфхаки инженера по тяжелому медоборудованию
Когда заказчик говорит что магнитного поля нет, а оно есть)
Всегда использую такой "индикатор" магнитного поля, несмотря на слова заказчика.
На карабине висит медный брелок - он практически не магнитится.
В конце видео - телефон не справился с магнитным полем (слишком близко поднёс) и ушёл в расфокус, крайне не рекомендую так делать))
Люблю свою работу)
1 год назадДвухопорная балка
Двухопорными или однопролетными называют балки, удерживаемые исключительно двумя опорами шарнирного типа. При этом фрагмент балки расположенный между опорами является пролетом, а выступающая часть – консолью.
Данный тип также является статически определимым.
Пример решения
Покажем значения нагрузок и продольные размеры балки, обозначим ее характерные сечения буквами A, B и C.
В случае плоского поперечного изгиба в жесткой заделке консольной балки могут иметь место только две опорные реакции:
Короткое видео о реакциях в заделках:
Определим величину, а заодно и истинное направление опорных реакций.
Зададим систему координат y-z.
Для нахождения двух реакций нам понадобятся два уравнения равновесия.
Балка не перемещается вверх-вниз, поэтому сумма проекций всех сил на ось y должна равняться нулю.
Проецируя все силы на ось y получаем первое уравнение:
Откуда находим величину реакции R
R=-q∙1+F=-100∙1+40=-60кНПоэтому изменим направление силы и соответственно ее знак на противоположные.
Второе уравнение статики получим из условия, что балка не вращается, так как сумма моментов приложенных к ней тоже равнв нулю.
Запишем уравнение суммы моментов, например, относительно точки A:
∑mA=0=M-m+q∙1∙(0,5+0,5)-F(0,5+1)Отсюда находим опорный момент M
M=m-q+F∙1,5=70-100+40∙1,5=30кНмПоложительный результат показывает, что выбранное наугад направление момента М оказалось верным, то есть перенаправлять его не нужно.
Полученные значения опорных реакций можно легко проверить.
Для этого запишем уравнение суммы моментов относительно точки B или C:
∑mB=M+R∙0,5-m+q∙1∙0,5-F∙1и подставив в него полученные значения, мы должны получить сумму равную нулю
∑mB=30+60∙0,5-70+100∙1∙0,5-40∙1=0Так и есть! Значит опорные реакции определены верно.
Сохранить или поделиться с друзьями Вы находитесь тут: Техническая механика › Сопротивление материалов › Примеры решения задач по сопротивлению материалов › Определение реакций опор › Определение опорных реакций в жесткой заделкеТакими поворотными отводами можно сделать за пару секунд любой угол в сантехнике
В видео показал два вида поворотных отводов, довольно удобная штука. Тем более что и тот и другой вариант встречается диаметром 50 и 110 мм.
Поворот с шаром, конечно, крут, но и стоит в несколько раз дороже, понятное дело.
Кто-то скажет: "Да я двумя обычными углами сделаю любой поворот! 50 лет так делаю! И еще ни один клиент не жаловался!" Ага, тогда сразу просьба к этим добрым молодцам - показать фото, как они такие лихие повороты делают двумя отводами диаметром 110 мм, подключая унитаз. Вот пусть покажут, как это очень "красиво и изящно" смотрится)))
7 месяцев назад
Лучшее предложение от заказчика, что попадалось
Способы крепления балок в опорах
В зависимости от способа закрепления в опорах различают консольные, двухопорные и многопролетные балки.
Балки представляют собой брус, длина которого не менее чем десятикратно превышает поперечные размеры, т.е. L ≥ 10h.
Жесткая заделка это закрепление при котором место закрепления не может
Для того чтобы балка могла воспринимать внешнюю нагрузку, она должна быть закреплена. На практике чаще всего встречаются три основных типа опор: шарнирно подвижная, шарнирно неподвижная опоры и жесткая заделка (защемление).
Показать полностью.
Шарнирно подвижная опора допускает перемещение и балки в горизонтальном направлении и поворот балки относительно опоры на некоторый угол. Вертикальное перемещение и на такой опоре отсутствует. В соответствии с этим в шарнирно подвижной опоре возникает только вертикальная реакция, которую обозначают R. Закрепление балки с помощью такой опоры накладывает на нее одну связь. Такую опору принято также изображать в виде короткого стержня с шарнирами на концах (опорная связь).
Шарнирно неподвижная опора допускает поворот балки относительно опоры и не допускает линейных перемещений.
Схематично такая опора изображается также в виде двух опорных связей. В опоре возникают две реакции: вертикальная R и горизонтальная Я.
Жесткая заделка не допускает поворота и поступательного перемещения закрепленного конца балки. В ней возникают три опорные реакции: вертикальная R, горизонтальная Н и реактивный момент.
Жесткая заделка эквивалентна трем опорным связям — горизонтальной и двум близко расположенным вертикальным опорным связям.
Количество опорных связей в схематическом изображении опоры равно числу составляющих опорной реакции.
В балочных конструкциях встречаются конструктивные особенности в виде промежуточных шарниров. Особенностью балки с промежуточным шарниром является то, что вертикальные и горизонтальные перемещения сечений слева и справа от шарнира одинаковы, а углы поворота различны. Таким образом, в шарнире имеет место взаимный угол поворота сечений Д, а изгибающий момент равен нулю.
В зависимости от конструкции и расположения опор различают следующие основные типы балок. Однопролетная двухопорная балка, у которой одна опора шарнирно неподвижная, а вторая — подвижная. Такое закрепление позволяет подвижной опоре свободно перемещаться в горизонтальном направлении. При этом в балке не возникают продольные усилия.
Балки, в которых количество неизвестных опорных реакций равно количеству независимых уравнений статики, называются статически определимыми. Если число реакций превышает число уравнений статики, то балка называется статически неопределимой.
Особый случай представляют балки с промежуточными шарнирами. В таких балках наряду с тремя уравнениями равновесия для всей балки в целом можно составить дополнительное уравнение равновесия (моментов) для части балки, расположенной слева или справа от шарнира.
Бискользящая заделка
Данный тип опоры за счет наличия «ползуна» допускает поступательное перемещение в двух направлениях (вдоль осей y и z), соответственно в этих направлениях реакции опор равны нулю.
Выше показаны опорные реакции для плоских схем нагружения.
В общем случае к указанным реакциям могут добавляться опорная сила Rx и моменты My и Mz.
Балки, одно из крайних сечений, которых жестко закреплено в заделку называют консольными.
Сохранить или поделиться с друзьями Вы находитесь тут: Техническая механика › Глоссарий терминов механики › Опоры и их особенности в механике › Заделки: жесткая, скользящая, бискользящая и реакции в нихСкользящая заделка
При этом виде закрепления, в отличие от глухой заделки, возможно перемещение бруса в одном из направлений (вдоль оси z).
Поэтому в данном случае отсутствует реакция связи в соответствующем направлении.
Прикладной робот Кеша для повседневных задач
Иннокентий – относительно доступная мощная полноприводная платформа с электроприводом и встроенным подъемником. Она рассчитана на работу с грузом до 100кг, хотя на тестах перевозила и поднимала больше двухсот. Скорость невелика – немногим более 5км/ч. Запас мощности позволяет перевозить достаточно тяжелые для человека грузы и расширять функционал навесным оборудованием, например, газонокосилкой, снегоотбрасывателем, щетками для уборки улиц.
Управляется робот смартфоном по блютус. Если один смартфон закрепить на нем, то вторым можно управлять через интернет, используя видеосвязь. Это гипотетически позволит Иннокентию работать доставщиком или уборщиком, будучи управляемым удаленно, в том числе инвалидами.
Уже ведутся работы над функцией автоматического следования за хозяином и следующим этапом – движение по заранее заданной траектории.
Планируемая розничная стоимость – не более 120т.р.
Кто может – поддержите, пожалуйста, разработку.
Сбор средств ведется на BoomStarter
Показать полностью 1 год назад
Строительная механика - Закрепления конструкции или степени свободы узлов.
На помощь придёт понимание, а что мы собственно закрепляем ?
А закрепляем мы узлы ! Узел простым языком это базовая точка элемента, в которой он соединяется с другими элементами конструкции, допустим у балки их 2 - один в начале, другой в конце. У пластины их минимум 3 (минимальное количество точек, для построения плоскости).
Каждый узел имеет 6 степеней свободы!
Группа линейных перемещений
1 - Перемещение по оси X
2 - Перемещение по оси Y
3 - Перемещение по оси Z
Группа угловых перемещений
4 - Поворот относительно оси Х
5 - Поворот относительно оси Y
6 - Поворот относительно оси Z
Отсутствие закрепления / свободный конец / консоль
Все степени свободы доступны узлу, гуляй куда хочешь, правда не забывай что ты на поводке хД
Узнать такое в природе очень легко, так как оно банально ничем не закреплено и ни на чём не лежит.
Шарнир
В общем и целом это узел, перемещения которого ограничены, а хотя-бы один повороты нет. И этим поворотом в нашем случае будет поворот вокруг оси У, т.к. именно он позволяет балке изгибаться - т.е. работать.
Шарнирно подвижная опора: Допустим, балка просто лежит на 2-х опорах за счёт собственного веса. Со стороны обывателя, она ничем не закреплена, со стороны строительной механики, она закреплена от перемещений по оси Z. Ведь опора не даёт ей упасть, но при это разрешает ей поворачиваться как угодно. И данная опора будет оставаться шарнирно подвижной, пока балка узел опирания балки, может перемещаться по плоскости опоры.
Шарнирно неподвижная опора: Как только запретили балке перемещать узел опирания во всех трёх направлениях, узел стал шарнирно неподвижным. Однако при этом, это всё ещё шарнир пока мы не запретим углы поворота этого узла относительно оси У.
Жесткое закрепление: Полное и безоговорочное лишение узла ВСЕХ степеней свободы. Идеальный жесткий узел, это все стыки в монолитных конструкциях.
В природе легко опознается если при поворот и перемещение любого элемента, влекут такие-же изменения во всех присоединённых элементах.
Таким образом, я надеюсь мы разобрались, что "закрепление" это условное название для всех видов ограничения степени свободы узла, и это не всегда подразумевает наличие специального механизма или устройства. Даже просто лежать, уже значит быть "закреплённой" на строительном языке.
Читайте также: