3. Подбор сечений

_{Подберём размеры указанных трёх вариантов: двутавровое сечение кольцевое сечение и коробчатое сечение. Подбор выполняем, используя условие прочности по допускаемым напряжениям (5.4). Из этого условия при значении момента Mmax=28,8кН·м и допускаемом напряжении   200 Мпа найдём требуемое значение момента сопротивления сечения Wx:}

_{Выполним подбор двутаврого сечения балки, для которого момент сопротивления поперечного сечения}

_{По таблице ГОСТ 8239-89 (см. табл. П.4 Приложения) выбираем двутавр № 18, для которого}

_{Выполним подбор диаметра кольцевого сечения балки, для которого выражение момента сопротивления сечения имеет вид:}

_,

_{где = 0,6 - отношение внутреннего диаметра к внешнему. Так как момент сопротивления Wx ≥ 144 см}³_{, то требуемый диаметр кольцевого сечения}

_{Принимаем диаметр кольцевого сечения d = 12см.}

_{Коробчатое сечение должно иметь то же значение момента сопротивления Wx ≥ 144 см}³_{. Запишем выражение момента сопротивления коробчатого сечения как сечения, состоящего из двух прямоугольников размерами b 2b и 0,6b 1,2b.}

_{где ̶ моменты инерции, определяемые формулой} .

_{Тогда .}

_{Принимаем b = 6,5 см.}

_{Сравним расход материала по площади поперечного сечения.}

_{Для двутавра № 18 площадь сечения по таблице ГОСТ 8239-89 (см. табл. П.4)}

_{Для кольцевого сечения диаметром d = 12см площадь сечения}

_{Для коробчатого сечения с b = 6,5 см площадь сечения}

_{Двутавровое сечение, как сечение с меньшей площадью, принимаем за более экономичное.}

_{Таблица 5.1. Исходные значения к задаче 5}

Номер вари­анта	Длина участков, м		Интенсивность нагрузки, кН/м		Сила, кН			Сосредоточенный момент, кН∙м
	l1	l2	q1,	q2,	P1		P2		М1	М2
1	2,8	2,2	15	0	20	0		0		-32
2	2,0	2,6	0	-12	-22	0		0		34
3	3,0	1,8	0	16	18	0		0		10
4	1,9	2,8	10	0	0	-13		-20		0
5	2,8	2,0	14	0	12	0		18		0
6	2,5	3,0	-17	0	0	-25		22		0
7	3,0	2,0	0	14	10	10		0		36
8	2,2	2,8	0	-15	-26	0		0		-28
9	2,5	2,5	0	25	15	0		-26		0
10	2,0	2,5	-18	0	21	0		35		0
11	2,5	2,6	16	0	0	-20		-24		0
12	2,2	3,0	0	18	13	0		0		36
13	2,5	2,2	0	-28	17	0		23		0
14	2,3	2,8	16	0	-14	0		0		27
15	1,8	3,0	-26	0	21	0		-33		0
16	3,0	1,5	0	16	-27	0		0		-40
17	1,5	2,5	-30	0	-12	0		0		28
18	2,5	1,2	-12	-24	0	0		30		0
19	1,2	3,0	27	-12	0	0		0		-32
20	3,0	1,7	-10	0	34	0		16		0
21	1,6	2,4	20	22	0	0		0		-25
22	2,4	1,9	0	-20	-10	0		23		0
23	1,8	2,6	-15	-25	0	0		28		0
24	2,6	1,9	-30	19	0	0		0		-32
25	1,8	2,8	28	-10	0	0		-42		0
26	2,7	2,5	22	44	-15	0		0		27
27	2,2	2,8	-45	18	0	-20		0		-13
28	2,8	2,5	30	-15	0	0		0		-36
29	3,0	1,5	0	14	-18	0		26		0
30	2,3	1,8	-19	0	0	11		-16		0