Задача 3.3. Расчет балок при нагружении в двух плоскостях
План решения
1. Вычертить в масштабе балку, изображенную на рис. 3.3 по размерам, соответствующим своему варианту. Исходные данные взять в таблице 3.3.
2. Построить эпюры изгибающих моментов 
и 
.
3. Определить допускаемую нагрузку для балки круглого и прямоугольного сечений, одинаковых по площади.
4. Оценить влияние вида деформации на грузоподъемность балки.
5. Определить полное перемещение сечения, указанного по варианту, для прямоугольного профиля.
 |  |
Общие данные:  ;  МПа – модуль упругости 1-го рода;  – коэффициент запаса по текучести. | |
| Рис. 3.3 |
Таблица 3.2
| Первая цифра варианта | Вторая цифра варианта | Третья цифра варианта | ||||||||||
| № вар. |  , м |  , м |  , м | № вар. | k1 | k2 | k3 | k4 | № вар. |  , мм | Полож. сечения |  , МПа |
| C | ||||||||||||
| 1,5 | 4,5 | 6,5 | D | |||||||||
| C | ||||||||||||
| 1,5 | 3,5 | 7,5 | D | |||||||||
| C | ||||||||||||
| D | ||||||||||||
| C | ||||||||||||
| 1,5 | 5,5 | 10,5 | D | |||||||||
| C | ||||||||||||
| D |
Задача 3.4. Расчет балок при совместном действии плоского изгиба и растяжения
План решения
Используя схемы балки и сложного сечения из задачи 3.2 и учитывая действие продольной растягивающей силы F (см. табл. 3.4):
1. Оценить влияние продольной силы на величину характерного размера поперечного сечения [а];
2. Определить величину смещения нейтральной оси под действием продольной силы F.
Таблица 3.4. Схемы балок
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
Приложение 5. Справочный материал
Сортамент прокатной стали
Двутавры стальные горячекатаные
(по ГОСТ 8239-89)
 | А – площадь поперечного сечения; W – момент сопротивления; I – момент инерции; S – статический момент полусечения; i – радиус инерции; m – масса одного погонного метра. |
Таблица 4.1
| № | h, мм | b, мм | d, мм | t, мм | A, см2 | m, кг | Iх, см4 | Wх, см3 | iх, см | Sх, см3 | Iу, см4 | Wу, см3 | iу, см |
| 18а 20a 22a 24a 27a 30a | 4,5 4,8 4,9 5,0 5,1 5,1 5,2 5,2 5,4 5,4 5,6 5,6 6,0 6,0 6,5 6,5 7,0 7,5 8,3 9,0 10,0 11,0 12,0 | 7,2 7,3 7,5 7,8 8,1 8,3 8,4 8,6 8,7 8,9 9,5 9,8 9,8 10,2 10,2 10,7 11,2 12,3 13,0 14,2 15,2 16,5 17,8 | 12,0 14,7 17,4 20,2 23,4 25,4 26,8 28,9 30,6 32,8 34,8 37,5 40,2 43,2 46,5 49,9 53,8 61,9 72,6 84,7 100,0 118,0 138,0 | 9,46 11,50 13,70 15,90 18,40 19,90 21,00 22,70 24,00 25,80 27,30 29,40 31,50 33,90 36,50 39,20 42,20 48,60 57,00 66,50 78,50 92,60 108,0 | 39,7 58,4 81,7 109,0 143,0 159,0 184,0 203,0 232,0 254,0 289,0 317,0 371,0 407,0 472,0 518,0 597,0 743,0 953,0 1231,0 1589,0 2035,0 2560,0 | 4,06 4,88 5,73 6,57 7,42 7,51 8,28 8,37 9,13 9,22 9,97 10,10 11,20 11,30 12,30 12,50 13,50 14,70 16,20 18,10 19,90 21,80 23,60 | 23,0 33,7 46,8 62,3 81,4 89,8 104,0 114,0 131,0 143,0 163,0 178,0 210,0 229,0 268,0 292,0 339,0 423,0 545,0 708,0 919,0 1181,0 1491,0 | 17,9 27,9 41,9 58,6 82,6 114,0 115,0 155,0 157,0 206,0 198,0 260,0 260,0 337,0 337,0 436,0 419,0 516,0 667,0 808,0 1043,0 1356,0 1725,0 | 6,49 8,72 11,50 14,50 18,40 22,80 23,10 28,20 28,60 34,30 34,50 41,60 41,50 50,00 49,90 60,10 59,90 71,10 86,10 101,00 123,00 151,00 182,00 | 1,22 1,38 1,55 1,70 1,88 2,12 2,07 2,32 2,27 2,50 2,37 2,63 2,54 2,80 2,69 2,95 2,79 2,89 3,03 3,09 3,23 3,39 3,54 |
Содержание
Модуль №1 Введение. Метод сечений. Построение эпюр внутренних силовых факторов при растяжении-сжатии, кручении, изгибе. 3
1.1. Технологическая карта работы в модуле. 3
1.2. Практическое занятие №1 Построение эпюры продольной силы N
и крутящего момента Mz 4
1.3. Практическое занятие №2 Построение эпюры внутренней поперечной силы
и изгибающего момента при прямом изгибе балок. Часть 1 и часть 2. 16
1.4. Практическое занятие №3 Построение эпюр внутренних силовых факторов
на плоских рамах. Часть 1 и часть 2. 40
1.5. Практическое занятие №4 Построение эпюр внутренних силовых факторов
на пространственных стержневых конструкциях. 61
Модуль №2 Напряжения и деформации при растяжении-сжатии. Механические испытания материалов при растяжении-сжатии.
Расчет на прочность и жесткость при растяжении-сжатии. 75
2.1. Технологическая карта работы в модуле. 76
2.2. Лабораторно-практическое занятие №1 Определение механических характеристик материала по результатам испытания на растяжение. 76
2.3. Практическое занятие №5 Расчет на прочность и жесткость
при растяжении-сжатии. 83
Модуль №3 Расчет на прочность и жесткость при изгибе. 96
3.1. Технологическая карта работы в модуле. 97
3.2. Практическое занятие №6 Определение главных центральных моментов инерции составного сечения 98
3.3. Практическое занятие №7 Расчет на прочность балок при прямом изгибе. 108
3.4. Практическое занятие №8 Расчет на жесткость балок при прямом изгибе. 118
3.5. Практическое занятие №9 Расчет на прочность и жесткость
при совместном действии двух прямых изгибов. 129
3.6. Практическое занятие №10 Расчет на прочность
при совместном действии изгиба и растяжения-сжатия. 151
Модуль №4 Расчет на прочность и жесткость при кручении. 167
4.1. Технологическая карта работы в модуле. 167
4.2. Практическое занятие №11 Расчет на прочность и жесткость
круглых валов при кручении. 167
ПРИЛОЖЕНИЯ.. 178
Приложение 1. Определение реакций опор статически определимых балок. 178
Приложение 2. Тестовый материал. 191
Приложение 3. Ответы к тестам.. 251
Приложение 4. Задания для выполнения расчетно-проектировочных работ.. 252
Приложение 5. Справочный материал. 289
Учебное издание
Гаврилова Татьяна Федоровна
Гордиенко Елена Петровна
Разуваев Александр Александрович
СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
Практикум
В двух частях
Часть 1
Подписано в печать . Формат 84х108/16.
Печать оперативная. Усл. п.л. 18,3.
Тираж 100 экз. Заказ №
Издательство Тольяттинского государственного университета
445667, г. Тольятти, ул. Белорусская, 14