Подбор сечений элементов систем
(например, для первого варианта)
При расчёте сечений учитывается одновременное действие всех нагружающих факторов: внешней нагрузки, внутренних монтажных и температурных напряжений. Полученные в пп. 2.1, 2.2, 2.3 данные представим в виде табл.2.1. Условия прочности для каждого из стержней записываются в виде неравенств
Тогда
(2.26)
При выбранных численных значениях для F1 и F2 получим
F1 ³ 14,4×10-4 м2, F2 ³ 25,4×10-4 м2. (2.27)
Учитывая заданное отношение F1F2=2, находим площади первого и второго стержня соответственно: 
м2; 
м2. Первому из неравенств (2.27) удовлетворяет значение 
м2, при значениях 
второе неравенство не выполняется.
Окончательно выбираем: F1 = 50,8×10-4 м2; F2 = 25,4×10-4 м2.
Таблица 2.1
| Внутренние усилия от силы Р, МН | Напряжения, МПа | F/F1 | ||
| от d | от DТ | допускаемые | ||
| S1 = 0,194 | s1 = 55,9 |  | [s]1 = 160 | |
| S2 = 0,291 | s2 = -32,3 |  | [s]2 = 160 |
Очевидно, что при этом напряжения в первом стержне будут меньше допускаемых, т.е. s1 < [s]1, во втором - s2 = [s]2.
Задание для РГР. Рассчитать площади поперечного сечения стержней конструкций, изображенных на рис. 2.7 и 2.8. Данные вариантов приведены в табл. 2.2.
 |
Рис. 2.7
 |
Рис. 2.8
Таблица 2.2
| № вар. | Расч. схема | a, м | в, м | с, м | d, м | h, м |  |  | P1, кН | P2, кН | q, кН/м | F2/F1 | Материал стержней |  , ОС |  , м |
| 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||||
| 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||||
| 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||||
| - | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||||
| 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||||
 6 | - | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||
| - | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||||
| - | - | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||
| - | - | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||
| 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||||
| - | - | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||
| - | - | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||
| - | - | 1,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||
| 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - |
Продолжение таблицы 2.2
| 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||||
| -20 | -10 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
| 0,5 | -10 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
| 1,5 | -20 | -10 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
| - | -10 | -10 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||
| 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||||||
| - | -10 | -20 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||
 22 | -50 | - | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
| - | - | -10 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
| - | 0,5 | - | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
| -20 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||||
| - | -20 | - | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||
| - | 1,5 | -10 | - | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||
| - | - | 1,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
| -10 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||||
| -10 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 |
Продолжение таблицы 2.2
| 0,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||||
| 1,5 | -10 | 1,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||
| -20 | -20 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||||
| - | -10 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||
| -10 | -20 | -10 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||
| - | -10 | -20 | -30 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||
| 0,5 | -10 | - | -40 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
 38 | - | -40 | - | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
| - | 0,5 | - | -10 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
| -20 | -20 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||||
| - | 1,5 | - | -40 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||
| - | -- | -30 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||
| - | -20 | - | 1,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
| -10 | -10 | -30 | 1,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
| -10 | -20 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||||
| 0,5 | -20 | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 |
Продолжение таблицы 2.2
| -10 | -30 | -10 | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||
| -20 | -10 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
| - | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
| -10 | -20 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
| - | -20 | -20 | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||
| - | -10 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
| - | -20 | - | -30 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||
 54 | - | 0,5 | -10 | - | -20 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||
| -20 | -20 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
| - | 2,5 | -50 | - | -20 | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||
| - | 1,5 | -30 | -- | 1,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | ||||||||
| - | 2,5 | -20 | - | -20 | 1,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||
| -40 | 1,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
| -50 | 1,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
| -10 | -20 | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
| -10 | -10 | 1,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - |
Продолжение таблицы 2.2
| -10 | -30 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||||
| - | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||||
| -40 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||||
| - | -30 | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
| 1,5 | -10 | - | -10 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||
| - | - | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||||
 69 | - | - | -10 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||
| 1,5 | -30 | -20 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
| - | 3,5 | - | -40 | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||
| - | -- | -30 | 1,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||
| - | 1,5 | - | -20 | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||
| -50 | -40 | 1,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
| -10 | -40 | 1,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
| -10 | 1,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | |||||||||||
| -30 | -10 | 1,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | ||||||||||
| 1,5 | -10 | 1,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - |
Продолжение таблицы 2.2