действительные ответы на вопросы по сопромату
.docx-
Какие усилия возникают в поперечном сечении стержня при изгибе?
При плоском поперечном изгибе в поперечных сечениях стержня возникают два усилия :изгибающий момент Mz и поперечная сила Qy. Если присутствуют осевые нагрузки в поперечных сечениях балки , то присутствует ещё продольная сила N.
-
Какие напряжения возникают в поперечном сечении стержня при поперечном изгибе? Как они направлены?
При поперечном изгибе возникает нормальное напряжение, направленное вдоль оси x . При этом если напряжение имеет положительное значение, то оно работает на растяжение (вектор напряжения направлен наружу) если отрицательное , то работает на сжатие( вектор направлен во внутрь).
Так же при поперечном изгибе возникает касательное напряжение ,которое можно разложить на касательное напряжение параллельное оси икс и касательное напряжение параллельное оси игрек( эти напряжения действуют на поверхности элементарного параллелепипеда). Если внешняя нормаль к площадке элементарного параллелепипеда совпадает с направлением одной из осей координат , то положительное касательное напряжение направлено вдоль соответствующей оси .В противоположном случае положительное касательное напряжение имеет противоположное направление.
-
Запишите формулу для определения нормальных напряжений в любой точке поперечного сечения. По какому закону нормальные напряжения изменяются по высоте поперечного сечения стержня. Приведите примеры эпюр нормальных напряжений для сечений различной формы.
Формула для определения нормального напряжения :
Нормальные напряжения изменяются по высоте поперечного сечения стержня по линейному закону.
Примеры эпюр нормальных напряжений для сечений различной формы:
-
По какой формуле определяются максимальные напряжения в поперечном сечении стержня?
где hн = hв = h/2 и Wн = Wв = W = Jz/0,5h
-для сечений симметричных относительно нейтральной оси.
где Wнм – наименьший момент сопротивления из
Для сечений которые не симметричны относительно нейтральной оси.
-
По какой формуле определяются касательные напряжения в поперечном сечении стержня? По какому закону изменяются касательные напряжения в сечении стержня? Приведите примеры эпюр касательных напряжений для сечений различной формы.
формула для определения касательных напряжений.
Для сечений прямоугольной формы касательные напряжения изменяются по закону квадратной параболы.
-
Примените закон парности касательных напряжений для поперечного изгиба и на рисунке балки покажите направления совпадающих по модулю касательных напряжений.
7.Что такое главные площадки напряжений и главные напряжения?
Главные площадки – площадки на которых отсутствует касательное напряжение , а нормальное напряжение принимает экстремальные значения . Главные напряжения –экстремальные напряжения действующие на главных площадках.
8.Запишите формулу для определения главных напряжений.
;
9. Укажите формулы для определения положения главных площадок.
.
10. Что называется предельным состоянием конструкции? Какие группы предельных состояний различают?
Предельное состояние – такое состояние конструкции , при котором невозможна её дальнейшая эксплуатация.
1 и 2 группа.
1 группа :Более опасная .сюда относится потеря прочности (исчерпание несущей способности),потеря устойчивости.
2 группа: Сюда относятся развитие чрезмерных перемещений ,деформаций, колебаний. Раскрытие трещин в железобетонных конструкциях, если для таких конструкций раскрытие трещин нормами не допускается или чрезмерное раскрытие трещин в железобетонных конструкциях.
-
Укажите 3 варианта постановки задачи расчёта на прочность.
1 вариант: задача подбора сечения конструкции .Известна : расчётная схема (нагрузка, условия опирания конструкции),материал конструкции. Нужно подобрать сечение.
2 вариант: Проверка конструкции на прочность. Известно всё .Требуется проверить условия прочности.
3 вариант: Определение грузоподъёмности конструкции, то есть максимальную нагрузку ,которую может нести данная конструкция.
-
Какие коэффициенты используются в методе расчёта по предельным состояниям? Вспомните смысл коэффициентов.
Коэффициент надёжности по нагрузке. Учитывает возможное увеличение нагрузки по сравнению с её нормативным значением.
Коэффициент условий работы. Учитывает возможные изменения прочности материала конструкции в зависимости от условий её эксплуатации.
Коэффициент надёжности по материалу. Учитывает возможные изменения прочности материала конструкции по сравнению с прочностью стандартных образцов материала.
-
Запишите условие прочности при изгибе по нормальным и касательным напряжениям.
нб ≤ сR , (1) условие прочности по нормальным напряжениям.
Для хрупких материалов расчётное сопротивление при растяжении Rр существенно меньше, чем при сжатии Rс . В этом случае должны выполняться условия прочности по наибольшим растягивающим и наибольшим сжимающим напряжениям
, (2),(3)
В случае расчёта на прочность по методу допускаемых напряжений в формулах (1), (2), (3) величины в правых частях необходимо заменить соответственно на [], [р] и [с].
Для балок из материала, одинаково сопротивляющегося растяжению и сжатию, с поперечным сечением, симметричным относительно нейтральной оси, условие прочности записывается в виде
нб = ≤ сR . где W= Wн = Wв = Jz/0,5h .
(4.13)
Для сечений, несимметричных относительно нейтральной оси (типа тавра и др.)
нб = ≤ сR .
-условие прочности по касательным напряжениям.