Федеральное агентство по образованию
Московский государственный горный университет
Кафедра сопротивления материалов
Е.И. Моисеенко. Т.Н. Родина, В.В. Девятьярова
Рекомендовано УМК
по специальностям 150402 и 190207
Сопротивление материалов
Методические указания
и
расчетно-графические задания
для самостоятельной работы студентов,
обучающихся по специальностям
150402(170100) – Горные машины и оборудование
190207(171100) – Машины и оборудование ………………………………природообустройства и
защиты окружающей среды
Часть II
МОСКВА 2009
Вторая часть сборника расчетно-графических заданий по сопротивлению материалов включает в себя задачи, связанные с расчетами на прочность и жесткость элементов конструкций при различных видах нагружения. Тематика заданий обусловлена программой читаемого курса и расположением материала в нем, поэтому такие темы, как «Расчеты сжатых стержней на устойчивость», «Расчеты на прочность при повторно-переменных напряжениях» и некоторые другие, излагаемые в конце курса, не могут быть по объективным причинам включены в перечень работ, выполняемых студентами самостоятельно.
Во вторую часть сборника включены задания по следующим темам:
Расчеты на прочность и жесткость при растяжении и сжатии
Расчеты на прочность и жесткость при кручении
Расчеты на прочность и жесткость при изгибе
Расчеты на прочность при сложном сопротивлении
Задания включают в себя как статически определимые, так и статически неопределимые задачи.
Количество задач по каждой теме, выдаваемых студентам для самостоятельной работы, определяется преподавателем.
Задача №1
Для чугунного статически определимого бруса переменного поперечного сечения требуется:
- построить эпюру продольных сил;
- из расчета на прочность определить площади поперечных сечений участков при заданном их соотношении;
- построить эпюры нормальных напряжений и перемещений;
Данные для расчета взять из таблицы 1 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемого бруса.
Таблица 1
Вари- анты |
Исходные данные | ||||||||||
F1 кН |
F2 кН |
F3 кН |
F4 кН |
l1 см |
l2 см |
l3 см |
l4 см |
A1:А2:А3:А4 |
[σ]р МПа |
[σ]сж МПа | |
1 |
40 |
60 |
30 |
90 |
50 |
65 |
70 |
85 |
1:1,2:1,8:2,0 |
50 |
110 |
2 |
20 |
80 |
90 |
70 |
40 |
55 |
85 |
70 |
1:1,3:1,6:1,8 |
65 |
125 |
3 |
50 |
90 |
80 |
70 |
75 |
80 |
45 |
60 |
1:1,4:1,8:2,0 |
40 |
85 |
4 |
60 |
50 |
80 |
90 |
35 |
50 |
65 |
75 |
1:1,5:2,0:2,4 |
70 |
120 |
5 |
40 |
50 |
20 |
60 |
65 |
70 |
55 |
85 |
1:1,6:2,5:3,0 |
45 |
90 |
6 |
90 |
40 |
60 |
50 |
45 |
50 |
75 |
70 |
1:1,8:2,2:2,5 |
65 |
130 |
7 |
80 |
40 |
90 |
20 |
60 |
45 |
80 |
75 |
1:2:2,5:3,0 |
50 |
90 |
8 |
90 |
50 |
60 |
80 |
70 |
55 |
85 |
65 |
1:1,2:1,6:1,8 |
40 |
70 |
9 |
60 |
80 |
40 |
90 |
50 |
45 |
75 |
70 |
1:1,3:1,8:2,5 |
75 |
140 |
10 |
80 |
60 |
50 |
60 |
75 |
45 |
40 |
60 |
1:1,4:1,6:2,2 |
55 |
110 |
11 |
30 |
90 |
40 |
60 |
45 |
60 |
45 |
75 |
1:1,5:1,8:2,0 |
70 |
130 |
Окончание табл. 1
Вари- анты |
F1 кН |
F2 кН |
F3 кН |
F4 кН |
l1 см |
l2 см |
l3 см |
l4 см |
A1:А2:А3:А4 |
[σ]р МПа |
[σ]сж МПа |
12 |
40 |
90 |
30 |
80 |
75 |
50 |
70 |
45 |
1:1,6:2,0:2,4 |
65 |
120 |
13 |
60 |
70 |
50 |
90 |
80 |
60 |
75 |
45 |
1:1,8:2,4:2,8 |
45 |
70 |
14 |
50 |
90 |
70 |
60 |
50 |
35 |
75 |
65 |
1:2,0:2,4:2,8 |
60 |
110 |
15 |
40 |
70 |
90 |
80 |
85 |
65 |
70 |
50 |
1:1,2:1,5:2,2 |
75 |
130 |
16 |
90 |
60 |
50 |
70 |
40 |
50 |
80 |
60 |
1:1,3:1,5:2,0 |
50 |
85 |
17 |
80 |
90 |
40 |
70 |
45 |
80 |
55 |
65 |
1:1,4:1,5:1,8 |
40 |
75 |
18 |
40 |
60 |
30 |
70 |
70 |
50 |
45 |
75 |
1:1,5:2,2:2,5 |
60 |
125 |
19 |
90 |
50 |
60 |
40 |
65 |
75 |
85 |
55 |
1:1,6:2,2:2,5 |
75 |
135 |
20 |
60 |
90 |
50 |
40 |
70 |
55 |
40 |
85 |
1:1,8:2,0:2,6 |
55 |
120 |
21 |
30 |
40 |
60 |
90 |
65 |
50 |
75 |
35 |
1:1,2:1,4:2,4 |
45 |
80 |
22 |
60 |
40 |
70 |
20 |
85 |
75 |
55 |
65 |
1:1,3:2,0:2,2 |
40 |
65 |
23 |
50 |
70 |
60 |
80 |
65 |
55 |
80 |
45 |
1:1,4:2,0:2,4 |
65 |
110 |
24 |
60 |
20 |
90 |
40 |
75 |
65 |
75 |
50 |
1:1,5:1,6:2,2 |
60 |
85 |
25 |
60 |
80 |
70 |
90 |
60 |
40 |
80 |
70 |
1:1,6:1,8:2,2 |
55 |
100 |
26 |
50 |
70 |
60 |
90 |
85 |
40 |
70 |
55 |
1:1,8:2,5:3,0 |
70 |
135 |
27 |
70 |
50 |
40 |
80 |
80 |
60 |
50 |
40 |
1:2,0:2,6:3,0 |
60 |
100 |
28 |
90 |
50 |
60 |
70 |
40 |
75 |
60 |
45 |
1:1,4:1,6:1,8 |
75 |
125 |
29 |
70 |
90 |
30 |
80 |
75 |
65 |
55 |
85 |
1:1,6:2,0:2,4 |
50 |
100 |
30 |
80 |
90 |
50 |
70 |
80 |
65 |
45 |
55 |
1:1,5:2,2:2,5 |
70 |
125 |
31 |
40 |
70 |
50 |
80 |
55 |
85 |
65 |
75 |
1:1,2:1,8:2,2 |
55 |
90 |
32 |
30 |
50 |
90 |
60 |
45 |
60 |
75 |
80 |
1:1,3:1,8:2,4 |
60 |
120 |
Схемы
к задаче №1
Для стального статически неопределимого бруса переменного поперечного сечения требуется:
- раскрыть статическую неопределимость;
- построить эпюру продольных сил
- из расчета на прочность определить площади поперечных сечений участков;
- построить эпюры нормальных напряжений и перемещений;
- проверить жесткость бруса, приняв допускаемое значение абсолютной продольной деформации [Δl]=2,5мм.
Данные для расчета взять из таблицы 2 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемого бруса.
Таблица 2
Вари- анты |
Исходные данные | ||||||
F1 кН |
F2 кН |
l1 см |
l2 см |
l3 см |
σт МПа |
nт | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
9 |
1 |
5 |
8 |
60 |
25 |
45 |
280 |
1,4 |
2 |
16 |
10 |
55 |
45 |
80 |
240 |
1,6 |
3 |
18 |
15 |
75 |
30 |
55 |
270 |
2,3 |
4 |
25 |
16 |
20 |
60 |
40 |
260 |
2,8 |
5 |
12 |
8 |
70 |
40 |
75 |
300 |
1,5 |
6 |
30 |
20 |
35 |
50 |
20 |
290 |
2,9 |
7 |
25 |
18 |
80 |
65 |
75 |
320 |
2,5 |
8 |
10 |
5 |
75 |
60 |
25 |
280 |
1,7 |
9 |
15 |
20 |
70 |
45 |
60 |
240 |
2,2 |
10 |
6 |
8 |
50 |
30 |
65 |
270 |
1,8 |
Окончание табл. 2
Вари- анты |
F1 кН |
F2 кН |
l1 см |
l2 см |
l3 см |
σт МПа |
nт |
11 |
14 |
16 |
75 |
35 |
50 |
260 |
2,4 |
12 |
20 |
15 |
70 |
35 |
25 |
300 |
2,1 |
13 |
8 |
18 |
40 |
60 |
20 |
290 |
1,9 |
14 |
12 |
20 |
35 |
65 |
70 |
320 |
1,5 |
15 |
8 |
14 |
30 |
45 |
55 |
290 |
2,9 |
16 |
30 |
16 |
25 |
40 |
60 |
240 |
2,6 |
17 |
25 |
20 |
45 |
65 |
50 |
270 |
2,8 |
18 |
18 |
10 |
60 |
80 |
70 |
260 |
1,6 |
19 |
6 |
14 |
80 |
45 |
55 |
300 |
2,0 |
20 |
18 |
12 |
35 |
55 |
80 |
290 |
2,5 |
21 |
16 |
18 |
50 |
60 |
20 |
320 |
2,3 |
22 |
25 |
12 |
70 |
30 |
55 |
280 |
2,0 |
23 |
12 |
15 |
45 |
20 |
55 |
240 |
2,4 |
24 |
18 |
30 |
60 |
35 |
75 |
270 |
2,7 |
25 |
18 |
12 |
65 |
40 |
55 |
260 |
1,8 |
26 |
10 |
6 |
40 |
75 |
70 |
300 |
2,1 |
27 |
14 |
20 |
80 |
60 |
45 |
290 |
1,7 |
28 |
26 |
14 |
55 |
45 |
30 |
320 |
1,4 |
29 |
20 |
16 |
25 |
35 |
55 |
280 |
1,9 |
30 |
5 |
12 |
65 |
55 |
80 |
240 |
2,2 |
31 |
12 |
20 |
80 |
50 |
75 |
270 |
2,6 |
32 |
10 |
14 |
55 |
75 |
20 |
260 |
2,7 |
Схемы
к задаче №2
Схемы
к задаче №2
Схемы
к задаче №2