Задание на домашнюю контрольную работу



Министерство образования и науки

Донецкой Народной республики

Государственное профессиональное образовательное учреждение

«Новоазовский индустральный техникум»

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

По ОП. 01 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

(для обучающихся - заочников)

По специальности 08.02.01 « С троительство и эксплуатация зданий и сооружений»

 

Новоазовск

 

2021


ВВЕДЕНИЕ

 

Методические рекомендации по учебной дисциплине ОП.02 Техническая механика составлены в соответствии с рабочей программой и предназначены для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооруженийсреднего профессионального образования.

Учебная дисциплина ОП.02 Техническая механика включена в основную образовательную программу базового уровня, в блок ОП (общепрофессиональные  дисциплины) учебного плана.

Программа дисциплины предусматривает изучение общих законов движе- ния и равновесия материальных тел, основы расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость. Программа базируется на знании студен- тами общепрофессиональных дисциплин.

При изучении дисциплины следует внимательно прочитать методические указания по рассматриваемой теме, изучить материал по рекомендуемой лите- ратуре с составлением краткого конспекта, ответить на вопросы для самокон- троля. Переходить к изучению следующего раздела или темы следует только после изучения соответствующих тем, вопросы из которых включены в кон- трольную работу. Дисциплина включает три раздела: 1. Теоретическая механи- ка. 2. Сопротивление материалов. 3.Статика сооружений.

В результате освоения программы дисциплины студент должен:

иметь представление:

- об общих законах движения и равновесия материальных тел;

- о видах деформаций и основных расчетах на прочность, жесткость и устойчи вость.

знать:

- основные понятия, законы и методы механики деформируемого твердого тела;

уметь:

- выполнять расчеты на прочность, жесткость и устойчивость;

- пользоваться государственными стандартами, строительными нормами и правилами (СНиП) и другой нормативной документацией.

При изложении материала соблюдается единство терминологии, обозначе- ний, единиц измерения в соответствии с действующими стандартами (ГОСТ и СНиП).

Самостоятельная работа студентов выполняется в виде расчетов, решения задач по индивидуальным заданиям. По учебному плану предусмотрена одна обязательная контрольная работа


 

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Содержание теоретической механики, её роль и значение в научно-техни- ческом прогрессе. Материя и движение. Механическое движение. Равновесие. Теоретическая механика и ее разделы: статика, кинематика, динамика.

Методические указания

Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил. Успешное

овладение методами статики – необходимое условие для изучения всех после- дующих тем и разделов дисциплины Техническая механика.

Вопросы для самоконтроля

1. Что изучает техническая механика?

2. Что такое материя?

3. Что такое движение материи, какие формы движения вы знаете, что такое механическое движение?

4. Что понимается под равновесием?

5. Что изучается в теоретической механике и её разделах: статике, кинема- тике, динамике?

Раздел 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА. СТАТИКА

Тема 1.1 Основные понятия и аксиомы статики

Материальная точка, абсолютно твердое тело. Сила, система сил, эквива- лентные системы сил, уравновешенная система сил. Равнодействующая и уравновешивающая силы. Аксиомы статики. Связи и реакции связей.

Методические указания

Следует глубоко вникнуть в физический смысл аксиом статики. Изучая связи и их реакции, нужно иметь в виду, что реакция связи является силой противодействия и направлена всегда противоположно силе действия рассмат- риваемого тела на связь (опору).

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое сила и какова единица её измерения?

2. Какими тремя факторами определяется сила, действующая на твердое те- ло?

3. Что такое аксиомы статики и как они формулируются?

4. Что называется реакцией связи, как направлены реакции наиболее рас- пространенных типов связей?

Тема 1.2. Плоская система сходящихся сил

Система сходящихся сил. Определение равнодействующей системы сил геометрическим способом. Силовой многоугольник. Геометрическое условие равновесия Вопросы для самоконтроля.

Проекция силы на ось, правило знаков. Проекция силы на две взаимно перпендикулярные оси. Аналитическое определение равнодействующей. Ус- ловие равновесия в аналитической форме.

Методические указания

При изучении темы следует иметь в виду, что эта система эквивалентна одной силе (равнодействующей) и стремится придать телу (в случае, если точ- ка схождения сил совпадает с центром тяжести тела) прямолинейное движе- ние. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства равнодействующей нулю. Геометрическим условием равновесия является замкнутость много- угольника, построенного на силах системы, аналитическим условием – равен-ство нулю алгебраических сумм проекций сил системы на любые две взаимно перпендикулярные оси. Следует получить навыки в решении задач на равнове- сие тел, обратив особое внимание на рациональный выбор направления коор- динатных осей

Вопросы для самоконтроля

1. Какие силы называются сходящимися?

2. Как геометрически определяется равнодействующая плоской системы сходящихся сил, влияет ли порядок сложения сил на величину и направ- ление равнодействующей?

3. Что называется проекцией силы на ось, как определяется знак проекции?

4. Как формулируются аналитические условия равновесия плоской систе- мы сходящихся сил?

Тема 1.3. Пара сил и момент силы относительно точки

Пара сил. Вращающее действие пары на тело. Момент пары, плечо пары. Обозначение момента пары, правило знаков момента, размерность. Момент силы относительно точки. Свойства пар. Условие равновесия пар на плоскости.

Методические указания

При изучении темы следует знать, что система пар сил эквивалентна од- ной паре (равнодействующей) и стремится придать телу вращательное движе- ние. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства нулю момента рав- нодействующей пары. Аналитическим условием равновесия являются равенст- ва нулю алгебраической суммы моментов пар системы. Следует обратить осо- бое внимание на определение момента силы относительно точки.

Необходимо помнить, что момент силы относительно точки равен нулю лишь в случае, если точка лежит на линии действия силы

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется парой сил, какое движение совершает твердое тело под действием пары сил?

2. Что называется моментом пары и как определить знак момента? Какова единица измерения момента?

3. Какие пары сил называются эквивалентными?

4. В чем состоит условия равновесия пар, лежащих в одной плоскости?

5. Что называется моментом силы относительно точки? Как выбирается знак момента? Что такое плечо силы?

Тема 1.4. Плоская система произвольно расположенных сил Приведение силы к данной точке. Приведение плоской системы произ-

вольно расположенных сил к данному центру. Главный вектор и главный мо- мент системы сил. Свойства главного вектора и главного момента.

Равнодействующая плоской системы произвольных сил. Теорема Варинь- она. Различные случаи приведения системы. Равновесие системы Три вида. уравнений равновесия. Балочные системы.

Классификация нагрузок: сосредоточенная сила, сосредоточенный мо- мент, распределенная нагрузка. Виды опор. Решение задач на определение опорных реакций.

Методические указания

При изучении темы следует иметь в виду, что эта система эквивалентна одной силе (называемой главным вектором) и самой паре (момент, который на- зывают главным моментом) и стремится придать телу в общем случае прямо- линейное и вращательное движение одновременно. Изученные ранее системы сходящихся сил и система пар сил – частные случаи произвольной системы сил. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства нулю и главного вектора, и главного момента системы. Аналитическим условием равновесия является равенство нулю алгебраических сумм проекций сил системы на лю- бые две взаимно перпендикулярные оси относительно любой точки. Следует получить навыки в решении задач на равновесие тел, в том числе на определе- ние опорных реакций балок и сил, нагружающих стержни, обратив особое внимание на рациональный выбор координатных осей и положения центра моментов.

Вопросы для самоконтроля

1. Как привести силу к данному центру?

2. Что называется главным вектором и главным моментом плоской системы, произвольно расположенной системы сил (три вида).

3. Каковы условия равновесия системы сил?

4. Напишите уравнение равновесия плоской системы произвольно располо- женной системы сил (три вида).

5. Какие основные виды опор и как направлены в них опорные реакции? Тема 1.5 Пространственные системы сил

Разложение силы по трем осям координат. Пространственная система сходящихся сил, ее равновесие. Момент силы относительно оси. Пространст- венная система произвольно расположенных сил, её равновесие.

Методические указания

При изучении темы следует научиться находить проекции силы на три взаимно перпендикулярные оси, определять момент силы относительно оси, уметь составлять уравнения равновесия пространственной системы сходящих- ся сил и системы сил, произвольно расположенных в пространстве. Следует получить навыки в решении задач на равновесии тел под действием простран- ственной системы сил, определять опорные реакции балок и валов, обратив внимание на рациональный выбор координатных осей и положение центра мо- ментов.

Вопросы для самоконтроля

1. Какая система сил называется пространственной?

2. Как определяют проекции сил на координатные оси и плоскости?

3. Напишите уравнение равновесия системы сил, произвольно расположен- ных в пространстве

Тема 1.6 Центр тяжести

Равнодействующая двух параллельных сил. Центр двух параллельных сил. Равнодействующая системы параллельных сил. Центр системы параллельных сил. Сила тяжести как равнодействующая вертикальных сил.

Центр тяжести тела. Центр тяжести объёма, площади, линии. Центр тяже- сти простых геометрических фигур. Методы нахождения центра тяжести. Центр тяжести сортамента прокатной стали.

Определение положения центра тяжести плоской фигуры и фигуры, со- ставленной из стандартных профилей проката. Устойчивое и неустойчивое без- различное равновесие.

Методические указания

Тема относительно проста для усвоения, однако крайне важна при изуче- нии раздела сопротивления материалов. Главное внимание здесь необходимо обратить на решение задач как с плоскими геометрическими фигурами, так и со стандартными прокатными профилями, таблицы ГОСТ для которых приве- дены в приложениях.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение центра параллельных сил и укажите его свойства.

2. Что называется центром тяжести тела?

3. Как определяется положение центра тяжести плоской фигуры сложной формы?

4. Как определяется центр тяжести сечений, составленных из стандартных профилей проката?

Тема 1.7 Устойчивость равновесия

Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие твердого тела. Ус- ловие равновесия твердого тела, имеющего неподвижную точку или ось вра- щения. Условие равновесия тела, имеющего опорную плоскость. Момент оп- рокидывающий и момент устойчивости. Коэффициент устойчивости.

Раздел 2. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

Тема 2.1 Основные положения сопротивления материалов Основные положения. Цели и задачи «Сопротивления материалов» и его

связь с другими разделами технической механики. Деформации упругие и пла- стические. Основные гипотезы и допущения. Силы внешние и внутренние. Метод сечений. Напряжение полное, нормальное, касательное.

Тема 2.2. Растяжение и сжатие

Продольные силы. Нормальное напряжение в поперечных сечениях бруса.

Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений.

Продольная и поперечная деформации при растяжении (сжатии). Закон Гука. Модуль продольной упругости. Коэффициент Пуассона. Механические испытания материалов. Диаграмма растяжения пластичных и хрупких мате- риалов. Допускаемое напряжение. Коэффициент запаса прочности.

Расчёты на прочность: проверочный, проектный, определение допускае- мой нагрузки. Статически неопределимые системы. Температурные напряже- ния в статически неопределимых системах.

Тема 2.3 Геометрические характеристики плоских сечений Геометрические характеристики плоских сечений. Понятие о геометриче-

ских характеристиках плоских поперечных сечений бруса. Моменты инерции:

осевой, полярный и центробежный. Осевые моменты инерции простейших се- чений: прямоугольного, треугольного, кругового и кольцевого. Главные оси и главные центральные моменты инерции.

Тема 2.4 Сдвиг и кручение. Практические расчеты на срез и смятие

Сдвиг и кручение. Понятие о чистом сдвиге. Деформация сдвига. Модуль сдвига. Закон Гука для сдвига. Кручение прямого бруса, круглого поперечного сечения. Крутящий момент, построение эпюр. Напряжение в поперечном сече- нии круглого бруса, угол закручивания. Полярный момент сопротивления для кругового и кольцевого сечений.

Срез, основные расчетные предпосылки, расчетные формулы, условие прочности.

Смятие, условности расчета, расчетные формулы, условие прочности.

Примеры расчетов.

Тема 2.5 Изгиб

Изгиб. Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба. Внутренние силовые факторы при прямом изгибе. Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Нормальные напряжения при изгибе.

Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, попереч- ной силой и интенсивностью распределения нагрузки.

Условие прочности при изгибе. Рациональные формы поперечных сечений балок. Понятие о касательных напряжениях при изгибе. Линейные и угловые перемещения при изгибе, их определение. Расчеты на жесткость.

Тема 2.6 Устойчивость сжатых стержней

Понятие об устойчивости. Критическая сила. Связь между критической силой и допускаемой нагрузкой. Предельная гибкость. Расчеты сжатых стерж- ней.


Самостоятельная работа обучающихся

по разделу Сопротивление материалов

Изучение конспектов занятий, учебной литературы и других источ- ников информации (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий).

Подготовка к практическим занятиям с использованием методиче- ских рекомендаций преподавателя,

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной  работы: Расчет на прочность по допускаемым напряжениям.

Раздел 3. СТАТИКА СООРУЖЕНИЙ

Тема 3.1 Основные положения

Задачи раздела Статика сооружений, связь с разделами Теоретическая механика, Сопротивление материалов и смежными специальными дисципли- нами. Основные гипотезы. Классификация сооружений и их расчетных схем

Тема 3.2 Исследование геометрической неизменяемости плоских стержневых систем

Геометрически изменяемые и неизменяемые системы. Степени свободы. Необходимые условия геометрической неизменяемости. Анализ геометриче- ской структуры сооружений. Мгновенно изменяемые системы. Понятие о ста- тически определимых и неопределимых системах

Тема 3.3 Многопролетные статически определимые (шарнирные) балки

Основные сведения. Условия статической определимости и геометрической неизменяемости. Анализ геометрической структуры. Типы шарнирных балок. Схемы взаимодействия элементов. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Понятие о наивыгоднейшем расположении шарниров в балке (равномоментные балки)

Тема 3.4 Статически определимые плоские рамы

Общие сведения о рамных конструкциях. Анализ статической определи- мости рамных систем. Методика определения внутренних силовых факторов. Построение эпюр поперечных сил, изгибающих моментов и продольных сил. Проверка правильности построения эпюр (статическая проверка)

Тема 3.5 Трехшарнирные арки

Общие сведения об арках. Типы арок и их элементы. Определение опорных

реакций. Аналитический способ расчета трехшарнирной арки. Внутренние си- ловые факторы

Тема 3.6 Статически определимые плоские фермы

Общие сведения о фермах. Классификация ферм: по назначению, направ- лению опорных реакций, очертанию поясов, типу решетки. Образование про- стейших ферм. Условие геометрической неизменяемости и статической опре-

делимости ферм. Анализ геометрической структуры. Определение опорных реакций и усилий в стержнях фермы графическим способом.

Самостоятельная работа обучающихся

 по разделу Статика сооружений:

Изучение конспектов занятий, учебной литературы и других источников информации (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий). Подготовка к практическим занятиям с использованием методических рекомендаций пре- подавателя, оформление отчетов и подготовка к их защите.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы: Определе- ние внутренних усилий в произвольном сечении арки. Расчет статически опре- делимых плоских ферм путем построения диаграммы Максвелла – Кремоны.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению домашней контрольной работы ОП.2 Техническая механикавключает в себя три раздела:

- Теоретическая механика,

- Сопротивление материалов

- Статика сооружений.

Материал программы соответственно разделен на три задания. По каждому заданию выполняется одна контрольная работа (всего по предмету студент вы- полняет одну контрольную работу).

Варианты задания на контрольную работу определяются по последним двум цифрам шифра студента. При выполнении контрольных работ следует соблюдать следующие требо вания:

1. Контрольная работа выполняется в отдельной тетради (в клетку).

2. На обложке тетради пишется фамилия, имя, отчество, шифр, наименование предмета, номер контрольной работы, домашний почтовый адрес студента.

3. Работы выполняются чернилами разборчивым почерком. Для пометок преподавателя следует оставлять поля не менее 40 мм и чистые страницы в  конце работы для рецензии.

4. Тексты условий задач переписываются обязательно.

5. Решениям задач необходимо давать объяснения и ссылки на теоремы, законы, правила. Рекомендуется решать задачу в общем виде, а затем, подставляя численные значения, вычислить результат.

6. Схемы к решениям задач должны выполнятся на миллиметровой бумаге в соответствии с правилами черчения и соблюдением масштаба.

7. Если возможно, проверить правильность решения.

Выполненную контрольную работу студент должен выслать на проверку в техникум в сроки, предусмотренные учебным графиком. После получения зачтенной контрольной работы студенту необходимо внимательно изучить рецензию и замечания преподавателя и исправить допу- щенные ошибки.

Не зачтенная работа переделывается частично или выполняется по другому варианту по указанию преподавателя.

Задание на домашнюю контрольную работу

Задача 1. Определить координаты центра тяжести сечения, составленного из простых геометрических фигур (таблица 1, рисунок 1).

Задача 2. Определить опорные реакции балки, лежащей на двух опорах (таблица 2, рисунок 2).

Таблица 1

Графа I II III IV V VI
Вариант № схемы a, см b, см h1, см h2, см h3, см
             
I 1 30 18 45 21 30
II 2 40 20 21 15 24
III 3 60 45 20 26 15
IV 4 20 24 10 20 12
V 5 24 16 15 21 10
VI 6 16 8 20 21 15
VII 7 18 14 40 24 10
VIII 8 10 15 16 30 12
IX 9 45 30 24 30 16
X 10 16 10 24 20 15

Таблица 2

Графа I II III IV V VI VII
Вариант № схемы F, kH q, kH/м V, kH*м A1, м А2, м А3, м
I 1 15 6 50 3 0,8 1,2
II 2 40 25 20 4 0,5 1,5
III 3 20 15 40 2,8 0,6 1
IV 4 20 10 30 5 1,5 1,5
V 5 26 12 10 2 1,4 0,8
VI 6 30 20 16 2,5 1 1,4
VII 7 10 18 12 3,2 1,3 0,6
VIII 8 24 8 14 3,6 1,6 1,6
IX 9 18 5 24 1,6 2 3
X 10 16 16 28 1,4 3 2

 

Пример 1. Определить координаты центра тяжести сечения, составленного из простых геометрических фигур (а=6 см, b=4 см, h1=6 см, h2=10 см, h3=2 см).

Следует учесть, что, если фигура имеет ось симметрии, то центр тяжести лежит на оси симметрии.


Поэтому возьмем ось Y вдоль оси симметрии и тогда одна из координат центра тяжести Xc=0.

Ось Х проводим перпендикулярно оси Y через основание фигуры. Следует определить только Yc.

Разбиваем сечение на элементарные площади, положение центра тяжести которых известны.

Получаем прямоугольник с центром тяжести С1, два прямоугольника с центрами тяжести С2 и С/2 и прямоугольник с центром тяжести С3.

Вычислим необходимые данные для определения центра тяжести сечения.


                                                        - статический момент всего сечения.

Yc = A 1* Y 1+2 A ₂ * Y ₂ + A ₃ * Y ₃;

              A₂+2A₂+A₃

A₁=b*(h₁+h₂) =4*(6+10)=64cм²

Y₂= h ₁ + h₂ = 8cм;

     2

А₂= b * h ₁ = 4*6  =12cм²

         2  2

Y₂= 1 h₁ =1 *6=2 cм

                           3  3

              А₃ =(2а+b)*h₃=(2*6+4)*2=38cм²

 

 Y₃=h₂+h₂+h ₃ =17 cм²                                   

                                          2                                                                           

Yc=64*8+2*12*2+32*17 = 9.2

                                64+2*12+32

 

Рисунок к примеру 1.


Рис. 1


Пример 2. Определить опорные реакции балки, лежащей на двух опорах.


F= 14 кН

М= 10 кН*м

q= 5 кН/м


а1= 3 м

а2= 4 м

а3= 2 м


Освобождаем балку от связей, заменив их действия реакциями связей. В точке В опора шарнирно-подвижная препятствует лишь поступательному пе- ремещению тела в направлении, перпендикулярно к опорной поверхности, и характеризуется одной реакцией, перпендикулярной опорной поверхности RBy. В точке А опора шарнирно-подвижная накладывает на тело две связи и препят- ствует поступательным перемещениям вдоль обеих координатных осей. Опор- ная реакция проходит через центр шарнира и содержит две составляющие RAx и RAy.

Равномерно распределенную нагрузку заменяем ее равнодействующей со- средоточенной силой Fq равной произведению интенсивности нагрузки q на длину участка, на котором она действует. Fq=q*a2=5 кН/м*4м=20 кН и прило- женной в середине отрезка а2.

Переносим все активные и реактивные нагрузки на расчетную схему.

Правило вычисления моментов сил относительно точек опор и правило знаков такое же, как и в предыдущей задаче.

Для двухсторонних балочных систем рациональной является следующая система уравнений:

∑Xi=0;            -RAx=0;

∑MA=0;          -F*a1+Fq*a2/2+M-RBy*(a2+a3)=0;


∑Me=0;          F*(a1+ a2+ a3)+RAy*( a2+ a3)- Fq*(a2/2+a3)-M=0; RAx=0;

Для проверки решения составляем уравнение.

∑yi=0;            -F+RAy-Fq+RBy=0;

-14+32,7-20+1,3=0     Реакции определены правильно.


 

Рис. 2


Задача 3. Двухступенчатый стальной брус, длины ступеней которого указаны на рис. 3 (схемы 1 - 10), нагружен силами Построить эпюры продоль- ных сил и нормальный напряжений по длине бруса. Определить перемещение свободного конца бруса, приняв      МПа. Числовые значения                                                  а также площади поперечных сечений ступеней                                                     для своего варианта взять

из таблицы 3.

Таблица 3

Вариант

№ схе- мы

         

кН

I 1 30 10 5 1,8 3,2
II 2 16 15 10 1,1 1,8
III 3 17 13 8 1,0 2,2
IV 4 14 16 11 1,2 1,9
V 5 27 14 8 1,7 3,1
VI 6 24 11 6 1,5 2,9
VII 7 18 12 5 1,5 2,8
VIII 8 26 13 7 1,7 3,1
IX 9 36 20 12 2,5 4,0
X 10 32 16 9 1,0 2,2

 

 


Рис. 3


Пример 3. Для данного ступенчатого бруса построить эпюр продольных сил, эпюру нормальных напряжений и определить перемещение свободного конца, если:                       

 

Решение:

1. Отмечаем участки, как показано на (рис. 3 а).

2.
Определяем значения продольной силы N на участках бруса:

 

 


 

Cтроим эпюру продольных сил (рис.

3 б).

3.
Вычисляем значение нормальных напряжений:

 

 

 

Рисунок к примеру 3                   =96.8МПа;


         

Строим эпюру нормальных напряжений (рис. 3 в).

4.
Определяем перемещение свободного конца:


Брус удлиняется на 0,23мм.

Задача 4. Для заданной двух опорной балки (рис. 4, схемы 1-10) определить реакции опор, построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. По- добрать из условия прочности размеры поперечного сечения прямоугольника (варианты I - V) или круга (варианты VI–X), приняв для прямоугольника h=2*b. Считать данные из своего варианта взять из таблицы 4.

Таблица 4

Вариант

№ схемы

    М

кН

кН*м
I 1 20 10 12
II 2 12 8 20
III 3 10 20 15
IV 4 8 12 10
V 5 16 8 25
VI 6 12 20 40
VII 7 8 16 15
VIII 8 15 4 8
IX 9 40 20 30
X 10 30 20 18


Рис. 4

Пример 4. Для заданной двух опорной балки (рис. 5 а) определить реакции опор, построить эпюры поперечных сил, изгибающих моментов и определить размеры поперечного сечения (h, b, d) в форме прямоугольника или круга, при- няв для прямоугольника   . Считать


    

Рисунок к примеру 4

Решение.

1.
Определяем опорные реакции и проверяем их найденные значения:

 

 


RD= -22 кн

Так как реакция получилась со знаком минус, то изменяем её первона- чальное направление на противоположное. Истинное направление реакции – вниз (рис. 5 б).

Проверка:


Условие статики         выполняется, т.е. реакции опор определены верно. При построении эпюр используем только истинные направления реакции опор.

2. Делим балку на участки по характерным сечениям О, В, С, Д (рис. 5 б).

3. Определяем в характерных сечениях значение поперечных сил и строим эпюры слева направо (рис. 5 в)

                                                         



4.
Вычисляем в характерных сечениях значения изгибающего момента и строим эпюру (рис. 5 г).

 


Mcпр=-122-Мс=-112 кН*м

MD=20 кН*м

5. Вычисляем размер сечения данной балки из условия прочности на изгиб по двум вариантам:

а) сечение – прямоугольник с заданным сечением сторон (рис. 5 е); б) сечение – круг (рис. 5 д).

Вычисление размеров прямоугольного сечения:

 


Используя формулу          W


= 𝑏*ℎ2; W

 

 


= 𝑏*2𝑏2  = 2𝑏3

 

                   


𝑥        6         𝑥         6           6

и учитывая, что h = 2*b, находим:


3  6 * W𝑋 3  6 * 0.762 * 106                 2    3

 

 

 


b = √  2.25  = √


2.25


= 10


* √2.06 = 127мм.


Используя формулу W𝑋


= 𝜋*𝑑3, находим диаметр круглого сечения:

32


                             

3  32 * W𝑋 3  32 * 0.762 * 106


𝑑 = √ 𝜋  = √


3.14


= 196мм.


 


Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 38; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!