РАСЧЕТ БАЙТОВЫХ ФЕРМ БЕЗ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ И ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Программа дает возможность рассчитывать на ЭВМ плоские предварительно-напряженные вантовые фермы, состоящие из гибких поясов произвольного очертания, связь между которыми осуществляется сжатыми распорками или растянутыми подвесками. Внешняя нагрузка принимается в виде вертикальных сил, приложенных к узлам фермы. В основу программы положен метод расчета, суть которого сводится к решению полинома пятой степени относительно суммарного усилия в поясах (см. § 3 главы III).

Подготовка исходных данных для расчета по данной программе выполняется следующим образом.

На расчетной схеме фермы в виде шарнирно-стержневой системы нумеруются узлы. Номера узлов соответствуют номерам распорок (подвесок) и относятся как к верхнему, так и к нижнему поясу. Номер левого опорного узла — 1, правого — целое число я, предопределяющее размеры массивов исходных данных и массивов, формируемых в процессе счета.

Кроме количества узлов п, информация о ферме задается следующими действительными числами и массивами, указанными в порядке ввода:

пролет фермы, м;

площадь поперечного сечения соответственно несущего и напрягающего поясов, м²;

усилие предварительного напряжения соответственно в несущем и напрягающем поясах (для обеспечения устойчивости счета на ЭВМ размерность силовых параметров фермы следует задавать в т с множителем Ю^-2);

модуль упругости материала поясов, г • 10~²/м²;

суммарное горизонтальное смещение опорных узлов, м (при расчете фермы с несмещаемыми опорами эта величина задается равной нулю);

: признак-число, назначаемый в диапазоне 0—10 (в восьмеричной системе счисления) в зависимости от характеристики процесса счета и вариантов задания исходных данных. Это значит, что расчет можно производить без восстановления программы при одном и нескольких вариантах нагрузок, различных значениях площадей сечений поясов, различных усилиях предварительного напряжения и при различных кривизнах поясов. Вариантный метод задания исходной информации, кроме экономии времени работы ЭВМ, делает программу также эффективным средством численного исследования напряженно-деформированного состояния вантовых ферм.

Далее следуют такие массивы:

значение внешних узловых сил. Первое число массива соответствует силе, приложенной ко второму узлу фермы. При отсутствии силы в массиве соответственно записывают нуль;

значение высот распорок (подвесок), начиная с левого опорного узла. Если в каком-либо пролетном узле пояса пересекаются, то соответствующая ячейка массива должна содержать достаточно малую величину, например 0,000001, а не нуль;

Рис. VI. 1.

начальные ординаты несущего пояса, отсчитываемые от оси абсцисс, начиная с левого опорного узла;

расстояние между распорками (подвесками) в последовательности слева направо.

Макроблок-схема программы приводится ниже и характеризует алгоритм расчета (рис. VI. 1). Программа написана на языке АЛГОЛ и странслирована для ЭВМ «Минск-22».

Программа предусматривает печать результатов расчета в такой последовательности:

• номер задачи (одно число);
• левая и правая вертикальные опорные реакции (два числа);
• усилия в поясах. Здесь имеем два числа: первое — усилие в несущем поясе, второе — в напрягающем;
• перемещение всех пролетных узлов фермы в последовательности слева направо. Первое число массива соответствует перемещению первого пролетного узла фермы.

 

По данной программе можно рассчитать ферму с количеством узлов около 700. При этом используется лишь оперативная память ЭВМ. Время подготовки данных задачи со средним количеством узлов (до 100) составляет не более 1 ч, время работы ЭВМ, включая ввод перфоленты и печать результатов, 1—1,5 мин.