Задача 5

На рис.5.1 приведены схемы нагружения стальных балок. Все внешние силы лежат в одной плоскости, проходящей через ось балки и вертикальную ось поперечных сечений (в вертикальной плоскости). Балка считается невесомой.

Требуется:

из условия прочности по нормальным напряжениям подобрать двутав­ровую балку. Допустимое напряжение МПа.

Исходные данные приведены в табл. 5.1

1 6

2 7

3 8

4 9

5. 10

Рис.5.1

Таблица 5.1

Последняя цифра шифра	Номер схемы на рис.5.1	, м	, м	, кН/м	Сумма двух последних цифр шифра	, м	, кН	, кН м
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	1,5 1,0 0,8 0,5 2,0 2,0 1,5 1,0 0,8 0,5	4,0 4,0 5,0 6,0 3,0 4,0 5,0 6,0 4,0 5,0	25 20 30 15 10 20 25 30 10 15	0 1 или 10 2 или 11 3 или 12 4 или 13 5 или 14 6 или 15 7 или 16 8 или 17 9 или 18	0,5 2,0 1,0 1,5 1,0 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0	10 20 15 25 20 15 30 25 10 35	20 15 25 10 15 10 25 20 15 20

Указания к выполнению задачи

1. Изобразить схему балки, указав буквенные и числовые значения заданных величин. Под схемой оставить место для двух эпюр (рис.5.2, а).

2. Ввести систему координат; изобразить реакции опор, выбрав для них произ­вольное направление (рис.5.2, б); написать необходимые уравнения равновесия и определить из них реакции опор.

3. С помощью метода сечений определить поперечную силу и изгибающий момент , возникающие в поперечных сечениях балки. Для этого следует напи­сать аналитическое выражение поперечной силы и изгибающего момента в произвольном сечении на каждом участке балки (рис.5.2, б).

4. Построить эпюры поперечной силы и изгибающего момента под схе­мой балки, указав на них знаки «+» и «–» в соответствующих участках, значе­ние и и единицы измерения (рис.5.2, в, г).

5. По эпюре изгибающих моментов определить положение опасного сечения с наибольшим по абсо­лютной величине значением момента.

6. Из условия прочности по нормальным напряжениям определить величину

необходимого момента сопротивления поперечного сечения, по таблице сорта­мента (см. приложение) определить номер двутавра и выписать его параметры.

7. Проверить прочность выбранного двутавра по касательным напряжениям, подсчитав значение максимального касательного напряжения для сечения, в котором поперечная сила достигает наибольшего по абсолютной величине зна­чения.

Графическое оформление задачи 5 приведено на рис.5.2.

Рис. 5.2