Библиотека KaTeX не загрузилась (нет доступа в интернет). Формулы показаны в исходной записи TeX — содержание отчёта от этого не меняется.

Балка на упруго оседающих опорах

Справка по работе с расчётом · п. 5.5.5 справочника
Справочник проектировщика. Расчётно-теоретический → Балки

1. Что считает

Равнопролётная балка постоянного сечения на податливых опорах. Отпорностью опоры \(\varkappa\) называется реакция при её осадке на единицу длины; реакция \(V_n=\varkappa v_n\) (5.154) пропорциональна прогибу опорного сечения и потому заранее неизвестна.

Неизвестными остаются только четыре начальных параметра, а опорные ординаты всех четырёх эпюр выражаются через них функциями влияния (5.155) — многочленами от отвлечённого числа \(c=\varkappa l^{3}/(6EI)\).

2. Расчётная схема и допущения

Пролёты равны, жёсткость постоянна, промежуточные опоры одинаковой отпорности. Концевые опоры могут иметь свою отпорность, быть жёсткими, защемлёнными или отсутствовать вовсе.

Эпюра \(Q\) имеет над каждой опорой скачок, равный её реакции.

Функции влияния здесь вычисляются, а не берутся из таблицы: по существу это элементы степеней матрицы перехода, поэтому расчёт не ограничен шестью пролётами.

3. Порядок работы

  1. Задайте число пролётов, длину пролёта и жёсткость.
  2. Задайте отпорность промежуточных опор и, при необходимости, свою отпорность концевых.
  3. Выберите тип концов: упругая опора, жёсткая опора, защемление или свободный конец.
  4. Заполните нагрузку в общих координатах балки.
  5. Нажмите кнопку с примером внизу левой панели — страница заполнится готовыми данными, на которых видно, что и куда вводится.
  6. Правьте поля: расчёт пересчитывается сам через мгновение после правки, отдельной кнопки «посчитать» нет.
  7. Смотрите правую панель: расчётная схема, сводка результатов, проверки, графики и таблица по сечениям.
  8. Убедитесь, что невязки в таблице проверок близки к нулю — это и есть признак того, что расчёт сошёлся.
  9. Нажмите «Сформировать отчёт» — откроется отдельная страница с полным ручным выводом: формула со своим номером по справочнику, подстановка чисел, результат.
  10. «Сохранить JSON» кладёт исходные данные в файл, «Загрузить JSON» возвращает их обратно — так удобно хранить варианты.

4. Исходные данные

Поля перечислены в том же порядке, в каком идут на странице.

ПолеЕд.Что означает
Число пролётов \(n\), пролёт \(l\)шт., мПролёты одинаковы.
\(EI\)кН·м²Постоянна по длине.
Отпорность \(\varkappa\)кН/мРеакция опоры при её осадке на единицу длины.
\(\varkappa_0\), \(\varkappa_n\)кН/мОтпорность концевых опор, если они упругие.
Тип концовУпругая опора, жёсткая опора, защемление или свободный конец.

5. Как читать результаты

ВеличинаПояснение
Отвлечённое число \(c\)Через него выражены все функции влияния.
Начальные параметры\(Q_0\), \(M_0\), \(\varphi_0\), \(v_0\) — из четырёх краевых условий.
Опорные ординаты\(v_n\), \(\varphi_n\), \(M_n\), \(Q_n\) слева и справа, реакция \(V=\varkappa v\).
ЭпюрыПрогибы над опорами — это и есть их осадки.

6. Что означают проверки

Проверяется то, что в решении не участвовало: совпадение означает, что вывод верен, а не что арифметика повторена дважды.

ПроверкаЧто означает
Равновесие \(\sum V=\sum P\)Сумма реакций равна сумме нагрузки.
Условие упругой опоры\(V=\varkappa v\) на каждой упругой опоре.
Формулы (5.155) против прямого переносаОпорные ординаты по функциям влияния обязаны совпасть с переносом состояния через пролёты.
Независимое решениеБалка ставится на жёсткие опоры с подобранными осадками: реакции таких опор линейно зависят от осадок, а упругая опора требует \(R_i=\varkappa_i\delta_i\). Этот путь с методом начальных параметров не связан ничем, кроме исходных данных.

7. Если программа отказывается считать

Сообщения об ошибках здесь не технические: каждое называет физическую причину и подсказывает, что поправить.

СообщениеЧто делать
Отпорность не может быть отрицательнойОпора либо поддерживает балку, либо её нет.
Число пролётов — от 1 до 24Функции влияния растут как \(c^n\), и при большом числе пролётов счёт теряет смысл.

8. На что обратить внимание

Полный вывод с формулами и подстановкой чисел — в отчёте, который формируется кнопкой «Сформировать отчёт».