Дифференциальные зависимости при изгибе
Установим некоторые взаимосвязи между внутренними усилиями и внешними нагрузками при изгибе, а также характерные особенности эпюр Q и M, знание которых облегчит по-строение эпюр и позволит контролировать их правильность. Для удобства записи будем обозначать: M≡Mz, Q≡Qy.
Выделим
на участке балки с произвольной нагрузкой
в месте, где нет сосредоточенных сил и
моментов, малый элемент dx.
Так как вся балка находится в равновесии,
то и элемент dx
будет
находиться в равновесии под дейст-вием
приложенных к нему поперечных сил,
изгибающих моментов и внешней нагрузки.
Поскольку Q
и M
в об-щем
случае меняются вдоль оси балки, то в
сечениях элемента dx
будут возникать
поперечные силы Q
и Q+dQ,
а также изгибающие моменты M
и M+dM.
Из ус-ловия равновесия выделенного
элемента получим
Первое из двух записанных уравнений
дает условие
Из второго уравнения, пренебрегая слагаемым q·dx·(dx/2) как бесконечно ма-лой величиной второго порядка, найдем
Рассматривая выражения (10.1) и (10.2) совместно можем получить
Соотношения
(10.1), (10.2) и (10.3) называют дифференциальными
зависимостями Д. И. Журавского при
изгибе.
Некоторые особенности (правила) построения эпюр изги-бающих моментов и поперечных сил:
а – на участках, где нет распределенной нагрузки q, эпюры Q ограничены прямыми, параллельными базе, а эпюры M – наклонными прямыми;
б – на участках, где к балке приложена распределенная нагрузка q, эпюры Q ограничены наклонными прямыми, а эпюры M – квадратичными параболами. При этом, если эпюру М строим «на растянутом волокне», то выпуклость па раболы будет направлена по направлению действия q, а экстремум будет расположен в сечении, где эпюра Q пересекает базовую линию;
в – в сечениях, где к балке прикладывается сосредоточенная сила на эпюре Q будут скачки на величину и в направлении данной силы, а на эпюре М – пе-регибы, острием направленные в направлении действия этой силы;
г – в сечениях, где к балке прикладывается сосредоточенный момент на эпю-ре Q изменений не будет, а на эпюре М – скачки на величину этого момента;
д – на участках, где Q>0, момент М возрастает, а на участках, где Q<0, мо-мент М убывает (см. рисунки а–г).
Расчет
прочности при изгибе по норм.н-ниям:1)строим
эп.М и Q
2)опред.опасные сечения М=Ммах, опред.
абсол.экстремум эп.М
осевой
момент сопротивления сечения в опасных
т-ках
Условие
прочности:
3.А)проверочный расчет опред. И проверяем условие
Б)проектный
расчет
