Задача 3.3. Расчет балок при нагружении в двух плоскостях

План решения

1. Вычертить в масштабе балку, изображенную на рис. 3.3 по размерам, соответствующим своему варианту. Исходные данные взять в таблице 3.3.

2. Построить эпюры изгибающих моментов и .

3. Определить допускаемую нагрузку для балки круглого и прямоугольного сечений, одинаковых по площади.

4. Оценить влияние вида деформации на грузоподъемность балки.

5. Определить полное перемещение сечения, указанного по варианту, для прямоугольного профиля.

Общие данные: ; МПа – модуль упругости 1-го рода; – коэффициент запаса по текучести.
Рис. 3.3

Таблица 3.2

Первая цифра варианта

Вторая цифра варианта

Третья цифра варианта

№ вар.

, м

, м

, м

№ вар.

k1

k2

k3

k4

№ вар.

, мм

Полож. сечения

, МПа

C

1,5

4,5

6,5

D

C

1,5

3,5

7,5

D

C

D

C

1,5

5,5

10,5

D

C

D

Задача 3.4. Расчет балок при совместном действии плоского изгиба и растяжения

 

План решения

Используя схемы балки и сложного сечения из задачи 3.2 и учитывая действие продольной растягивающей силы F (см. табл. 3.4):

1. Оценить влияние продольной силы на величину характерного размера поперечного сечения [ а ];

2. Определить величину смещения нейтральной оси под действием продольной силы F.

 

Таблица 3.4. Схемы балок

 

Приложение 5. Справочный материал

Сортамент прокатной стали

Двутавры стальные горячекатаные

(по ГОСТ 8239-89)

А – площадь поперечного сечения; W – момент сопротивления; I – момент инерции; S – статический момент полусечения; i – радиус инерции; m – масса одного погонного метра.

Таблица 4.1

№	h, мм	b, мм	d, мм	t, мм	A, см2	m, кг	Iх, см4	Wх, см3	iх, см	Sх, см3	Iу, см4	Wу, см3	iу, см
18а 20a 22a 24a 27a 30a			4,5 4,8 4,9 5,0 5,1 5,1 5,2 5,2 5,4 5,4 5,6 5,6 6,0 6,0 6,5 6,5 7,0 7,5 8,3 9,0 10,0 11,0 12,0	7,2 7,3 7,5 7,8 8,1 8,3 8,4 8,6 8,7 8,9 9,5 9,8 9,8 10,2 10,2 10,7 11,2 12,3 13,0 14,2 15,2 16,5 17,8	12,0 14,7 17,4 20,2 23,4 25,4 26,8 28,9 30,6 32,8 34,8 37,5 40,2 43,2 46,5 49,9 53,8 61,9 72,6 84,7 100,0 118,0 138,0	9,46 11,50 13,70 15,90 18,40 19,90 21,00 22,70 24,00 25,80 27,30 29,40 31,50 33,90 36,50 39,20 42,20 48,60 57,00 66,50 78,50 92,60 108,0		39,7 58,4 81,7 109,0 143,0 159,0 184,0 203,0 232,0 254,0 289,0 317,0 371,0 407,0 472,0 518,0 597,0 743,0 953,0 1231,0 1589,0 2035,0 2560,0	4,06 4,88 5,73 6,57 7,42 7,51 8,28 8,37 9,13 9,22 9,97 10,10 11,20 11,30 12,30 12,50 13,50 14,70 16,20 18,10 19,90 21,80 23,60	23,0 33,7 46,8 62,3 81,4 89,8 104,0 114,0 131,0 143,0 163,0 178,0 210,0 229,0 268,0 292,0 339,0 423,0 545,0 708,0 919,0 1181,0 1491,0	17,9 27,9 41,9 58,6 82,6 114,0 115,0 155,0 157,0 206,0 198,0 260,0 260,0 337,0 337,0 436,0 419,0 516,0 667,0 808,0 1043,0 1356,0 1725,0	6,49 8,72 11,50 14,50 18,40 22,80 23,10 28,20 28,60 34,30 34,50 41,60 41,50 50,00 49,90 60,10 59,90 71,10 86,10 101,00 123,00 151,00 182,00	1,22 1,38 1,55 1,70 1,88 2,12 2,07 2,32 2,27 2,50 2,37 2,63 2,54 2,80 2,69 2,95 2,79 2,89 3,03 3,09 3,23 3,39 3,54

Содержание

Модуль №1 Введение. Метод сечений. Построение эпюр внутренних силовых факторов при растяжении-сжатии, кручении, изгибе. 3

1.1. Технологическая карта работы в модуле. 3

1.2. Практическое занятие №1 Построение эпюры продольной силы N
и крутящего момента M_z 4

1.3. Практическое занятие №2 Построение эпюры внутренней поперечной силы
и изгибающего момента при прямом изгибе балок. Часть 1 и часть 2. 16

1.4. Практическое занятие №3 Построение эпюр внутренних силовых факторов
на плоских рамах. Часть 1 и часть 2. 40

1.5. Практическое занятие №4 Построение эпюр внутренних силовых факторов
на пространственных стержневых конструкциях. 61

Модуль №2 Напряжения и деформации при растяжении-сжатии. Механические испытания материалов при растяжении-сжатии.
Расчет на прочность и жесткость при растяжении-сжатии. 75

2.1. Технологическая карта работы в модуле. 76

2.2. Лабораторно-практическое занятие №1 Определение механических характеристик материала по результатам испытания на растяжение. 76

2.3. Практическое занятие №5 Расчет на прочность и жесткость
при растяжении-сжатии. 83

Модуль №3 Расчет на прочность и жесткость при изгибе. 96

3.1. Технологическая карта работы в модуле. 97

3.2. Практическое занятие №6 Определение главных центральных моментов инерции составного сечения 98

3.3. Практическое занятие №7 Расчет на прочность балок при прямом изгибе. 108

3.4. Практическое занятие №8 Расчет на жесткость балок при прямом изгибе. 118

3.5. Практическое занятие №9 Расчет на прочность и жесткость
при совместном действии двух прямых изгибов. 129

3.6. Практическое занятие №10 Расчет на прочность
при совместном действии изгиба и растяжения-сжатия. 151

Модуль №4 Расчет на прочность и жесткость при кручении. 167

4.1. Технологическая карта работы в модуле. 167

4.2. Практическое занятие №11 Расчет на прочность и жесткость
круглых валов при кручении. 167

ПРИЛОЖЕНИЯ.. 178

Приложение 1. Определение реакций опор статически определимых балок. 178

Приложение 2. Тестовый материал. 191

Приложение 3. Ответы к тестам.. 251

Приложение 4. Задания для выполнения расчетно-проектировочных работ.. 252

Приложение 5. Справочный материал. 289

Учебное издание

 

Гаврилова Татьяна Федоровна

Гордиенко Елена Петровна

Разуваев Александр Александрович

 

 

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

 

Практикум

 

В двух частях

Часть 1

 

 

Подписано в печать. Формат 84х108/16.

Печать оперативная. Усл. п.л. 18,3.

Тираж 100 экз. Заказ №

 

Издательство Тольяттинского государственного университета

445667, г. Тольятти, ул. Белорусская, 14