Схема №1 Схема №2 Схема №3
Пример
Пример
Пример
Требуется: 1. Изобразить схемы балок согласно числовым данным.
2. Определить реакции опор и построить эпюры Q и МХ для каждой схемы. 3а. Выбрать номер двутавра при [σ]=160 МПа (материал - сталь). 3б. Определить диаметр деревянной балки круглого сечения при [σ]=10 МПа. 3в. Определить размеры прямоугольного сечения деревянной балки (h=2b) при [σ]=10 МПа. Знак "минус", стоящий перед какой-либо нагрузкой, означает, что данная нагрузка имеет направление, противоположное направлению, показанному на схеме![Схема №1. Схема №2. Схема №3. Требуется: 1. Изобразить схемы балок согласно числовым данным. 2. Определить реакции опор и построить эпюры Q и МХ для каждой схемы. 3а. Выбрать номер двутавра при [σ]=16... Схема №1. Схема №2. Схема №3. Требуется: 1. Изобразить схемы балок согласно числовым данным. 2. Определить реакции опор и построить эпюры Q и МХ для к...](09/2_lowrez.jpg)
Сопротивление материалов
Пример
Для заданной схемы нагружения стержня построить эпюры: 1)
продольных сил N, 2) напряжений. Подобрать площади поперечных сечений каждой ступени стержня. Дано: R=230 МПа, γС=1; а=2 м; q=3 кН/м.2
ПримерДля заданного поперечного сечения, состоящего из швеллера №16
и двутавра №16 требуется найти положение центральных осей xC и yC, а также значения центральных моментов инерции IXc и IYc.3
ПримерДля консольной балки требуется из расчета на прочность
определить размер поперечного сечения. Дано: а=2 м; М=30 кНм
Задача 1
ПримерНевесомый стержень переменного сечения и площадями A1, А2,
А3 и длиной участков a, b, c, с, жёстко защемлённый с одной стороны, находится под действием сил Р2 и Р2. Модуль упругости Е=2*105 МПа.ТРЕБУЕТСЯ:
1. Сделать чертёж стержня по заданным размерам в масштабе (соотношение размеров А1, A2, А3 на рисунке может не соответствовать заданию);
2. Составить для каждого участка бруса в сечении аналитические выражения изменения продольного усилия Nz, напряжений σ и перемещений поперечных сечений бруса Δli;
3. Построить эпюры продольных усилий Nz, напряжений σ и перемещений поперечных сечений бруса Δli;
4. Сделать вывод о прочности стержня при [σ]=160 МПа

Схемы и исходные данные к задаче 1

Задача 2
ПримерК стальному валу приложены три известных момента: Т
1, Т2, Т3. Модуль сдвига G =0,8*105 МПа. ТРЕБУЕТСЯ: 1. Сделать чертёж вала по заданным размерам в масштабе (соотношение размеров d1, d2, d3 на рисунке может не соответствовать рисунку вала задания); 2. Построить эпюру крутящих моментов Т; 3. Построить эпюру касательных напряжений τ; 4. Построить эпюру углов закручивания φ; 5. Сделать вывод о прочности стержня при [τ]=50 МПа
1.60
ПримерСтержень, состоящий из верхней медной части и нижней
стальной, нагружен силой Р=10 т. Оба конца стержня жестко защемлены. Площадь поперечного сечения F=20 см2. Определить напряжения в каждой части стержня.Ответ σм=100 кг/см^2, σс=-400 кг/см^2

Задача 3
ПримерПостроение эпюр внутренних усилий в статически определимых балках.
Для заданной балки требуется:• 1. Написать выражения поперечной силы Qz и изгибающего момента Мz для каждого участка в общем виде;
• 2. Построить эпюры поперечной силы Qz и изгибающего момента Мz.

Исходные данные к задаче 3

4 Прямой поперечный изгиб
ПримерДля заданной схемы балки, соответствующей номеру варианта,требуется:
1) определить опорные реакции, выразив их через q и a;
2) написать выражения поперечной силы и изгибающего момента для каждого участка в общем виде, выразив их через q и а;
3) построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, выразив ординаты их через q и а;
4) подобрать из условия прочности по нормальным напряжениям поперечное сечение балки в виде двутавра, приняв материал балки сталь Ст.3, σт.р=σт.с=320 Н/мм2, [n] = 2, q = 40 Н/мм, а = 500 мм

Задача 4
ПримерДля заданной балки из задачи № 3 требуется:
1. Вычертить в масштабе заданное сечение балки с указанием численных значений размеров. Определить положение центра тяжести сечения и вычислить момент инерции сечения относительно нейтральной оси;
2. Построить эпюры нормальных напряжений распределенных по высоте сечения для сечения с максимальным изгибающим моментом М , взятым из задачи № 3;
3. Используя эпюры изгибающих моментов Мх, построенных в задаче № 3, определить из расчета на прочность номер профиля двутавра (при значительной недогрузке принять для балки сечение в виде швеллера) прокатной балки. Материал балки – сталь Ст.3, [σ]=160 МПа;
4. При том же значении допускаемого напряжения определить по условию прочности размеры поперечного сечения в форме: а) круга диаметра d; б) кольца с отношением диаметров c0=d0/d ; в) прямоугольника с отношением сторон k=h/b.
Указание: Полученные значения размеров округлить до целого значения в мм.
5. Составить таблицу отношений площадей указанных сечений к площади двутаврового профиля

Задача 4. Схемы

Задача 4
Примерпо разделу Сопротивление материалов Для заданной схемы вала
и используя данные табл. 3 и 4 определить величину и направление неизвестного крутящего момента и произвести следующие расчеты:• построить эпюру крутящих моментов;
• построить эпюру касательных напряжений.
Исходные данные к схемам 0-4
Исходные данные к схемам 5-9

Задача 5
ПримерСтальной вал вращается с постоянной частотой n и
передает мощность N. ТРЕБУЕТСЯ: 1. Определить нагрузки, действующие на вал (радиальную силу, действующую в зацеплении принять Fr=0,364*Ft). 2. Построить эпюру крутящих моментов, эпюры изгибающих моментов в двух плоскостях (вертикальной и горизонтальной); 3. Подобрать диаметр вала, используя третью теорию прочности (теорию наибольших касательных напряжений) или пятую теорию прочности (энергетическую теорию прочности), если известно допускаемое напряжение [σ]
Исходные данные к задаче 5
ПримерПолученный результат округлить до ближайшего большего значения из
стандартного ряда: 10; 10,5; И; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 33; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 115; 120; 125; 130 и далее через 10 мм.
1. ЦЕНТРАЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ-СЖАТИЕ
Сплошной ступенчатый брус нагружен силами Р1s, Р2, Р3, направленными вдоль его оси, как показано на рис. I.
Величина сил, длина участков l1, l2, l3, а также модуль упругости E и допускаемое напряжение [σ] указаны в таблице 1. Форма сечения А - квадрат со стороной Ь или круг диаметром d
Построить эпюры нормальных сил N, нормальных напряжений σ и продольных перемещений сечений бруса δ (деформации упругие).
Найти размер сечения из расчета на прочность. Вычислить абсолютное смещение свободного торца и сравнить с [δ] допускаемым.
Материал ступенчатого стержня сплошной, изотропный в расчетах 1...5 вариантов рассматривается медный сплав: предел прочности σв=350 МПа, предел текучести σт=250 МПа; варианты 6...10 - сталь45 незакаленная. σв=600 МПа, σт=350 МПа.
Коэффициент запаса n=3...5 ([σ]=σпред/n)

Схемы. Таблица 1

Статически определимые системы
ПримерДля балки изображенной на рис. 1-30 требуется:
1. Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.
2. Из условия прочности определить прочностные размеры конструкции, если сечение имеет форму:
а) двутавр; б) два сварных швеллера; в) круглое; г) прямоугольное (h b=2), если материал конструкции – Ст.3

Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений. Определение удлинения бруса
ПримерЗадание 1. Определить продольные силы упругости по длине
бруса и построить эпюру.2. Определить нормальные напряжения на каждом участке и построить эпюру.
3. Определить удлинение бруса на каждом участке и полное удлинение бруса. A/k kA b/2k b/k kb F/k kF
Задача №3 по разделу Сопротивление материалов
ПримерСтальной стержень находится под действием продольных сил. Построить
эпюры внутренних продольных сил F и нормальных напряжений σ, найти перемещение ΔL сечения I-I Влиянием собственного веса стержня пренебречь. Модуль упругости стали Ест равен 215000 МПа
Стальной стержень находится под действием продольных сил
ПримерОпределить 1. Величину и направление продольной реакции в
заделке.2. Построить эпюры внутренних продольных сил F.
3. Для прямого стержня постоянного сечения подобрать размер стороны а квадратного сечеиня по условию прочности.
4. Построить эпюры нормальных напряжений σ.
5. Рассчитать деформации участков и общее изменение длины прямого стержня постоянного сечения.
6. Рассчитать перемещения характерных сечений стержня постоянного сечения и построить их эпюру.
Влиянием собственного веса стержня пренебречь. Модуль упругости стали Ест=215000 МПа
На схемах центрами маленьких окружностей обозначены точки приложения сил A/k kA b/2k b/k kb F/k kF







































chertegi@mail.ru