- •Расчеты на прочность и жесткость элементов конструкций с учетом физико-механических свойств специальных материалов
- •Часть I.Расчеты стержня на прочность и жесткость при растяжении (сжатии).....................................................................................................................5
- •Часть II. Расчеты вала на прочность и жесткость….……………………....35
- •Часть III.Прямой поперечный изгиб..…………………………………………..56
- •Введение
- •I. Расчеты стержня на прочность и жесткость при растяжении (сжатии)
- •Варианты расчетно - проектировочной работы
- •Пример выполнения расчетно-проектировочной работы
- •Расчеты статически неопределимых стержней и стержневых систем на прочность и жёскость
- •Варианты расчетно - проектировочной работы
- •II.Расчеты вала на прочность и жесткость при кручении
- •Варианты расчетно-проектировочной работы
- •Расчет статически определимого вала на прочность
- •И жесткость при кручении
- •Вариант а
- •Вариант б
- •Пример выполнения расчетно-проектировочной работы
- •2L z2
- •III.Прямой поперечный изгиб
- •Поперечные силы и изгибающие моменты
- •Правила контроля построения эпюр Мх и Qy
- •Расчет на прочность и жесткость при поперечном прямом изгибе
- •Ка са тельные напряжения при поперечном изгибе. Расчет на прочность
- •Главные напряжения при плоском поперечном изгибе. Условие прочности по эквивалентным напряжениям
- •Линейные и угловые перемещения при плоском изгибе
- •Примеры построения эпюр поперечной
- •Пример 2
- •Координата для первого участка изменяется в пределах. Уравнения равновесия для отсеченной (левой) части балки имеют вид:
- •Пример 3
- •Для построения эпюры перерезывающей силы и изгибающего моментанеобходимо рассмотреть три участка с координатамии(рис. 14).
- •Пример 4
- •Решение
- •Расчет на прочность
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •Список литературы
- •Приложение 2
- •Порядок выдачи и приема работ
- •Общие указания по оформлению и выполнению работ
- •Расчеты на прочность и жесткость элементов конструкций с учетом физико-механических свойств специальных материалов
Вопросы и задания для самопроверки
Что называется балкой? Привести три типа опорных закреплений и показать на них опорные реакции.
Дать определение прямого поперечного изгиба и прямого чистого изгиба.
Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов для заданной балки. Объяснить правило знаков для поперечных сил и изгибающих моментов.
Привести дифференциальные зависимости между поперечной силой, изгибающим моментом и внешними нагрузками.
Написать формулу для определения нормального напряжения при изгибе. Построить эпюру распределения нормального напряжения по высоте прямоугольного и двутаврового сечений балки.
Что называется осевым моментом сопротивления?
Дайте определение опасного сечения балки, опасного слоя.
Запишите условие прочности балки по нормальным напряжениям.
Привести наиболее выгодные формы сечений балок при изгибе (по расходу материала).
Поясните причину появления касательных напряжений при поперечном
изгибе балок.
Запишите условие прочности балки по касательным напряжениям.
Приведите формулу Д. И. Журавского.
Постройте эпюру распределения касательных напряжений по высоте прямоугольного и двутаврового сечений.
Запишите условие прочности по эквивалентным напряжениям.
Изложите методику определения перемещений при изгибе с помощью приближенного дифференциального уравнения изогнутой оси балки.
Запишите универсальные уравнения для углов поворота и прогибов балки.
Какие условия необходимо соблюдать для правомерного использования универсальных уравнений?
Как определяются начальные параметры в универсальных уравнениях?
Запишите условие жесткости балки. 20.Как назначается допускаемый прогиб балки?
Как продолжить расчет, если прочность балки обеспечена, а условие жесткости не выполняется?
3.
Выбрать любую схему из 28 вариантов и принять значение из таблицы. ВАРИАНТЫ РАСЧЕТНО-ПРОЕКТИРОВОЧНОЙ РАБОТЫ
Построение эпюр внутренних силовых факторов при поперечном изгибе. Расчет балки на прочность и жесткость
Для четырех балок (рис. 27-33) в соответствии с заданным вариантом необходимо построить эпюры поперечных сил (в qa) и изгибающих моментов (в qa). Данные взять из таблицы 1.
Для балки, имеющей четыре расчетных участка, требуется:
из условия прочности по нормальным напряжениям подобрать размеры сечений: прямоугольного (h/b=2), квадратного, круглого, полого круга (d/D=0,8), двутаврового;
оценить экономичность подобранных сечений;
для двутаврового сечения выполнить проверку прочности по касательным напряжениям;
для наиболее экономичного профиля построить эпюры распределения нормальных и касательных напряжений по высоте опасного сечения;
для двутаврового профиля в месте перехода от полки к стойке вычислить главные нормальные напряжения и выполнить проверку по третьей теории прочности;
составить универсальное уравнение упругой линии балки, уравнение углов поворота;
по найденным величинам прогибов и углов поворота и, используя дифференциальную зависимость между у, θ, М, Q, построить эпюру прогибов (qa4/EIx) и углов поворота (qa3/EIx) сечений балки;
произвести проверку балки на жесткость (уmax<[у]), приняв: [у]=1/300 для одного пролета (1 - длина пролета), [у]=1/200 для консоли (1 -длина консоли).
Внимание! Последние две цифры варианта соответствуют номеру схемы.
Данные варианты приведены в таблице.
В расчетах принять: q=50 кН/м; а=0,5 м; Е=2-105 МПа.
Рис. 27.
Рис. 28.
Рис. 29.
Рис. 30.
Рис. 31.
Рис. 32.
Рис. 33