Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Расчет ломаного бруса spektor-rlb

.pdf
Скачиваний:
60
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
484.21 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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