План решения

1. Вычертить в масштабе балку на двух опорах с построенными эпюрами поперечных сил и изгибающих моментов (взять из КР №1, задача 1.3, схема №2).

2. Подобрать из условия прочности двутавровое, прямоугольное (h/b = 2) и круглое сечения, приняв материал балки пластичный с [] = 160 МПа. Дать заключение о рациональности формы сечения по расходу материала.

3. Для балки с поперечным сечением сложной формы (табл. 2.2.2) определить координаты точки центра тяжести сечения и определить моменты инерции относительно главных центральных осей сечения в долях от характерного размера а.

4. Подобрать из условия прочности для хрупкого материала характерный размер [а] сложного поперечного сечения, предварительно решив вопрос о его рациональном положении.

5. Определив перемещения нескольких характерных сечений, изобразить приближенный вид оси изогнутой балки и провести проверку жесткости балки двутаврового сечения, приняв [ ]=(0,0005…0,001)·l (где l – расстояние между опорами).

Общие данные: МПа – модуль упругости первого рода, – коэффициент запаса по прочности.

Таблица 2.2.1. Исходные данные вариантов

Первая цифра варианта		Вторая цифра варианта				Третья цифра варианта
№ вар.	№ схемы сечения	№ вар.	1	2	3	№ вар.	, МПа	, МПа
0	Вариант 0	0	0,50	0,20	0,10	0	150	640
1	Вариант 1	1	0,55	0,25	0,12	1	210	600
2	Вариант 2	2	0,60	0,30	0,14	2	120	300
3	Вариант 3	3	0,70	0,35	0,15	3	200	400
4	Вариант 4	4	0,80	0,40	0,16	4	100	360
5	Вариант 5	5	0,90	0,45	0,18	5	300	500
6	Вариант 6	6	1,0	0,55	0,20	6	210	460
7	Вариант 7	7	1,20	0,60	0,22	7	350	790
8	Вариант 8	8	0,45	0,20	0,08	8	320	620
9	Вариант 9	9	0,40	0,15	0,06	9	400	600

Таблица 2.2.2. Схемы сечений

Вариант 0	Вариант 1
Вариант 2	Вариант 3
Вариант 4	Вариант 5
Вариант 6	Вариант 7
Вариант 8	Вариант 9

Задача 2.3. Расчет на прочность и жесткость вала круглого поперечного сечения

Стальной вал круглого поперечного сечения нагружен системой крутящих моментов (схему вала и значения нагрузок взять из КР №1, задача 1.2). Подобрать из условия прочности допускаемый диаметр вала [d]. Проверить выполнение условия жесткости. Исходные данные – в табл. 2.3.