Расчет ломаного бруса spektor-rlb
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из сравнения условий прочности видно, что экв |
экв . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Точка 6 |
|
|
|
|
|
6 |
8 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
6 |
|
N |
|
|
|
M y |
|
0,77 102,88 103,65МПа, |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
A |
|
Wy |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Mz |
|
|
|
3 |
|
|
|
Qy |
|
|
|
25 10 3 |
3 |
|
|
|
25 10 |
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
69,7 2,3 72МПа, |
||||||||
WK |
|
2 |
|
A |
358,67 10 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
162 10 4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
103,65 |
2 |
4 72 |
2 |
|
177,42МПа 160МПа. |
||||||||||||||||||||||||||
экв |
|
|
|
6 |
4 6 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,9 % превышает . |
|||
Условие прочности не выполняется, |
|
6 |
на |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экв |
|
|
|
|
|
|
|||
Отсюда следует, что размеры b и h необходимо увеличить. Примем |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b 9,25см,h 18,5см. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
A b h 171,125см2 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Wy |
|
b3 |
|
|
263,8см3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
WK 0,246b3h 389,4см3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
6 |
|
Nz |
|
|
|
M y |
|
|
|
|
|
12,5 10 3 |
|
|
|
|
|
|
25 10 |
3 |
|
|
0,73 94,77 95,5МПа, |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Wy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
263,8 10 6 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
171,125 10 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Mz |
|
|
|
3 |
|
|
|
Qy |
|
|
|
25 10 |
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
25 10 |
3 |
|
|||||||||||||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64,2 2,19 66,39МПа, |
|||||||||
WK |
|
|
2 |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
389,4 10 6 |
|
2 171,125 10 4 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
163,3МПа . |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
95,5 |
2 |
4 66,39 |
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
экв |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь экв6 больше допускаемого на 2,1 % , что допустимо. Ус-
ловие прочности выполняется. Принимаем b 9,25см,h 18,5см .
Определение перемещений сечений бруса способом Верещагина
Перемещение по способу Верещагина:
|
y0 |
|
y0 |
|
y0 |
, |
|
|
|
||||
|
EJoc |
GJp |
GJK |
21
где - площадь грузовой эпюры,
yo - ордината, взятая с единичной эпюры, под центром тяжести площади грузовой эпюры;
EJoc - жёсткость поперечного сечения бруса при изгибе,
причем Joc это Jx или |
Jy,E 2 10 |
8 |
кН |
; |
|
м2 |
|||
|
|
|
|
GJp - жёсткость круглого поперечного сечения бруса при
кручении;
GJK - жёсткость прямоугольного поперечного сечения бруса
при кручении, G 8 107 кН .
м2
Произведение y0 положительно, если площади грузовой и
единичной эпюр расположены по одну сторону от нулевой линии, и отрицательны, если по разные.
Если перемещение получилось положительным, значит его направление совпало с направлением единичного силового фактора, если отрицательным, значит направление перемещения не совпало с направлением единичного силового фактора.
Моменты инерции участков бруса AB, BC, CD возьмём из таблицы 3, , и из таблицы 4.
Точка А
Определим вертикальное перемещение сечения бруса в точке А. Для этого построим единичные эпюры от силы P 1, приложенной в точке А вертикально (рисунок 11).
22
Рисунок 11
Таблица 3
Учас |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Моменты инерции |
|
|
|
|
|
||||||||||
т-ки |
|
|
Jx см4 |
|
|
|
|
|
|
|
Jy см4 |
|
|
|
Jp см4 |
|
|
Jк см4 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АВ |
|
|
d |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
d |
4 |
0,1d4 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
0,05d4 |
|
|
|
|
0,05d4 |
|
0,1 124 |
|
|
|
0 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
0,05 124 |
|
|
|
0,05 124 |
2073,6 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1036,8 |
|
|
|
|
|
|
|
1036,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВС |
|
|
d |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
d |
4 |
0,1d4 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
0,05d4 |
|
|
|
|
|
|
0,05d4 |
|
0,1 12,54 |
|
|
|
0 |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
0,05 12,54 |
|
|
0,05 12,54 |
2441,4 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1220,7 |
|
|
|
|
|
|
|
1220,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
СД |
|
|
bh3 |
|
8b4 |
|
|
|
b3h |
|
|
|
|
|
2b4 |
|
|
|
|
|
|
hb3 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
12 |
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,229 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
2b4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
b4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
18,5 9,253 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3353 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,254 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
2 9,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1220,16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
4880,63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
h/b |
|
1,4 |
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
1,6 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
4 |
|
6 |
8 |
|
10 |
|
||||||||||
|
|
0,228 |
|
|
0,231 |
|
|
0,234 |
|
0,246 |
|
|
|
0,267 |
0,282 |
|
0,299 |
0,307 |
0,313 |
0,333 |
||||||||||||||||||||
|
|
0,187 |
|
|
0,196 |
|
|
0,204 |
|
0,229 |
|
|
|
0,263 |
0,281 |
|
0,299 |
0,307 |
0,313 |
0,333 |
||||||||||||||||||||
|
|
0,865 |
|
|
0,859 |
|
|
0,845 |
|
0,795 |
|
|
|
0,753 |
0,745 |
|
0,743 |
0,743 |
0,743 |
0,743 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верт |
|
1 |
|
|
ql2 l |
3l |
|
|
ql4 |
|
|
|
|
|
25 102 |
||||||||||||
|
A(AB) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,151см. |
|||||||
|
3 |
|
2 |
|
4EJx |
|
8EJx |
|
8 2 108 1036,8 10 8 |
|||||||||||||||||||
верт |
|
ql |
2l |
|
2l |
|
|
|
ql2 |
|
l l |
|
ql4 |
ql4 |
25 102 |
|||||||||||||
|
А(ВС) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
3EJx |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
GJ p |
3EJx |
2GJx |
3 2 108 1220,7 10 8 |
25102
0,98см.
2 8 107 2441,4 10 8
верт |
|
|
ql |
2 |
|
|
l |
l 1,5l |
|
|
ql2 l |
|
2 |
|
l |
|
ql2 l l |
|||||||
|
А(СD) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2 2EJx |
3 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
2 2EJx |
2 |
|
|
|
2 |
|
2GJ p |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
25 2,5 10 |
2 |
|
|
|
25 4 10 |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
8 2 108 |
4880,63 10 8 |
|
24 2 108 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
4880,63 10 8 |
25 102 0,557см.
2 8 107 3353 10 8
вертА вертА(АВ) вертА(ВС) вертА(СD) 0,151 0,98 0,557 1,688см.
Направление вертикального перемещения сечения бруса в т. А совпало с направлением единичной силы.
Точка В
Определим горизонтальное перемещение сечения бруса в точке В. Для этого построим единичную эпюру от силы P 1, приложенной в т. В горизонтально (рисунок 12).
Рисунок 12
24
гор |
|
|
l l |
ql2 |
|
ql2 |
|
|
|
4ql4 |
|
|
|
4 25 102 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
B(BC) |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2 10 |
8 |
1220,7 10 |
8 |
||||||||||||||
|
|
2EJy |
|
|
|
3 2 |
|
|
|
6 2EJy |
|
6 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,34см. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
гор |
|
|
l l |
ql2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
3 |
|
ql2 |
|
|
|
3 25 102 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ql2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
8 |
||||||||||||||||||
B(CD) |
|
|
EJy |
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
4 |
|
EJy |
4 |
2 10 |
1220,16 10 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,768см.
горB горB(BC) горB(CD) 0,34 0,768 1,11см.
Направление горизонтального перемещения сечения бруса в т. В не совпало с направлением единичной силы.
Точка С
Определим угловое перемещение сечения бруса в точке С. Для этого построим единичную эпюру от единичного момента M 1, приложенного к точке С.
Рисунок 13
|
|
|
ql2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ql2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
l |
1 |
|
3ql |
|
75 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
C(CD) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 2 108 4880,63 10 8 |
||||||||
|
|
|
2 |
|
2 |
|
EJx |
|
8EJx |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,00096рад 0,055
Направление углового перемещения сечения бруса в т. С не совпало с направлением единичного момента.
25
1 |
2 |
|
4
3
5 |
6 |
26
7 |
8 |
9 |
10 |
|
11 |
12 |
|
27
14
13
16
15
17 |
18 |
|
28
19 |
20 |
|
21 |
22 |
|
23
24
29
25
26
27 |
28 |
|
29
30
30