- •«Оренбургский государственный университет» Кафедра сопротивления материалов
- •Сопротивление материалов
- •Часть 2
- •Содержание
- •Введение
- •1 Вычисление перемещений в балках и рамах
- •1.1 Порядок выполнения расчета вертикального перемещения (прогиба) сечения «д» балки с помощью интеграла Мора
- •1.4 Порядок выполнения расчета углового перемещения сечения «д» рамы с помощью формулы Симпсона
- •1.2 Порядок выполнения расчета углового перемещения сечения «д» балки с помощью интеграла Мора
- •1.3 Порядок выполнения расчета вертикального перемещения сечения «д» рамы с помощью формулы Симпсона
- •1.5 Контрольные вопросы
- •2 Расчет на прочность при сложном сопротивлении
- •2.1 Порядок выполнения расчетов статически определимой балки при косом изгибе (задача № 1)
- •2.2 Порядок выполнения расчета колонны при внецентренном сжатии (задача № 2)
- •Контрольные вопросы
- •3 Расчет на устойчивость продольно сжатых стержней
- •3.1 Порядок выполнения поверочного расчета продольно сжатого стержня при известных размерах поперечного сечения
- •3.2 Порядок выполнения проектировочного расчета продольно сжатого стержня
- •Контрольные вопросы
- •4 Динамический расчет стержней
- •4.1 Порядок расчета балки на изгибающую (поперечную) ударную нагрузку (задача № 1)
- •4.2 Порядок расчета валика при его вращении (задача № 2)
- •Список использованных источников
- •Приложение а (справочное) Некоторые физические и механические характеристики основных конструкционных материалов
- •Приложение б (справочное) Геометрические характеристики плоских сечений
- •Приложение в (справочное) Энергетические методы определения перемещений
- •Приложение г (справочное) Устойчивость сжатых стержней
1.2 Порядок выполнения расчета углового перемещения сечения «д» балки с помощью интеграла Мора
Расчет
ведется в том же порядке, что и при
вычислении прогиба. Однако вместо
единичной силы в сечении, где необходимо
найти угловое перемещение
(в данной задаче – в сечении «Д»),
прикладывается безразмерный единичный
момент
= 1. Дальнейшее
вычисление углового перемещения
Д
(угла поворота сечения «Д»)
производится в соответствии с п.п. 1.1.8,
1.1.9, 1.1.10.
1.3 Порядок выполнения расчета вертикального перемещения сечения «д» рамы с помощью формулы Симпсона
1.3.1 В соответствии с индивидуальным шифром:
- выписать исходные данные из таблицы 1.1 (номер расчетной схемы, нагрузки F, M, q, размеры h и l);
- начертить заданную расчетную схему рамы (рисунок 1.2).
1.3.2 Вычислить реакции опор от внешних нагрузок (см. «Методические указания…», часть 1, раздел 2 – вычисление ВСФ).
1.3.3 Вычислить значения продольной силы, поперечной силы и изгибающего момента (Nz, Qу и Mх) от внешних нагрузок и построить их эпюры.
1.3.4 Из условия прочности при изгибе вычислить осевой момент сопротивления сечения балки Wx
(1.3)
где
- максимальный изгибающий момент
(принимается максимальная
абсолютная величина из эпюры Мх).
1.3.5 По сортаменту прокатных сечений (ГОСТ 8239-89, приложение В, таблица В.2), зная величину Wx:
- подобрать двутавровое сечение стандартного профиля (номер двутавра);
- выписать из таблицы сортамента значение главного момента инерции Jх (см4) выбранного двутавра.
1.3.6 Начертить схему данной балки, отбросив все внешние нагрузки.
1.3.7 Приложить вертикальную единичную силу = 1 в точке, где необходимо найти вертикальное перемещение Δ (в данной задаче – в точке Д).
1.3.8 Вычислить реакции опор от единичной вертикальной силы = 1.
1.3.9
Вычислить значения изгибающего момента
и построить единичную эпюру
.
1.3.10 Вычислить вертикальное перемещение ΔД сечения Д по формуле Симпсона
где n – количество участков;
l - длина участка эпюр;
-
ординаты левого, среднего и правого
изгибающего
момента
на соответствующем участке эпюры
-
ординаты левого, среднего и правого
изгибающего
момента на соответствующем участке эпюры .
Замечание. Положительный ответ при решении означает, что действительное перемещение совпадает с направлением единичной силы.
Отрицательный ответ означает, что действительное перемещение обратно направлению единичной силы.
1.4 Порядок выполнения расчета углового перемещения сечения «д» рамы с помощью формулы Симпсона
Расчет ведется в том же порядке, что и при вычислении вертикального перемещения, только вместо единичной силы в сечении, где необходимо найти угловое перемещение (в данной задаче – в сечении «Д»), прикладывается безразмерный единичный момент = 1. Дальнейшее вычисление углового перемещения Д (угла поворота сечения «Д») производится в соответствии с п.п. 1.3.8, 1.3.9, 1.3.10.
