Задача 1
Для схемы, показанной на рисунке (табл. 2) необходимо:
Вычертить ее в произвольном масштабе.
Для произвольного поперечного сечения стержня записать уравнения внутренних силовых факторов.
Построить эпюры внутренних силовых факторов.
Таблица 1
Исходные данные к задаче № 1
№ п/п |
l, м |
с, м |
F1, кН |
F2, кН |
номер схемы |
1 |
1,1 |
0,2 |
10 |
25 |
1 |
2 |
1,2 |
0,3 |
15 |
30 |
2 |
3 |
1,3 |
0,4 |
20 |
15 |
3 |
4 |
1,4 |
0,5 |
25 |
20 |
4 |
5 |
1,5 |
0,6 |
30 |
25 |
5 |
6 |
1,6 |
0,7 |
10 |
15 |
6 |
7 |
1,7 |
0,8 |
15 |
20 |
7 |
8 |
1,8 |
0,9 |
20 |
30 |
8 |
9 |
1,9 |
0,4 |
25 |
10 |
9 |
0 |
2,0 |
0,7 |
30 |
20 |
10 |
|
а |
б |
в |
г |
д |
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
Расчетные схемы к задаче №1
1 |
|
6 |
|
|
|||
2 |
|
7 |
|
3 |
|
8 |
|
4 |
|
9 |
|
|
|||
5 |
|
10 |
|
Указания к задаче 2
Растяжением называется такой вид деформации, при котором в поперечном сечении бруса, возникает единственный внутренний силовой фактор – продольная сила.
Для правильного составления уравнений равновесия, при действии на стержень продольной силы, необходимо знать правило знаков, представленное на рис. 3.
Нормальные напряжения при растяжении-сжатии определяются по формуле:
Рисунок 3.
,
где S – площадь поперечного сечения стержня.
Условие прочности выглядит следующим образом:
.
Деформации при растяжении-сжатии (абсолютное удлинение) определяется по формуле:
,
где l – длина стержня;
Е – модуль упругости первого рода.
Условие жесткости определяется неравенством вида:
.
ПРИМЕР
Для схемы, изображенной на рис. 4, построить эпюру нормальной силы и определить удлинение стержня, если F1 = 100 кН, F2 = 50 кН, q = 40 кН/м, а= = 1 м, b = 2 м, с = 1,5 м, Е = 2105 МПа, S = 0,2 м2.
Решение
Разбиваем брус на участки АВ, ВС, CD
Определяем значение нормальной силы на каждом участке
CD
CB
при ,
при
Рисунок 4.
BА
Строим эпюру нормальной силы (рис. 4)
Определяем удлинение стержня