Расчет на жесткость при осевом растяжении сжатии

Расчет на жесткость при осевом растяжении сжатии thumbnail

Внутренние усилия при растяжении-сжатии.

Осевое (центральное) растяжение или сжатие прямого бруса вызывается внешними силами, вектор равнодействующей которых совпадает с осью бруса. При растяжении или сжатии в поперечных сечениях бруса возникают только продольные силы N. Продольная сила N в некотором сечении равна алгебраической сумме проекции на ось стержня всех внешних сил, действующих по одну сторону от рассматриваемого сечения. По правилу знаков продольной силы N принято считать, что от растягивающих внешних нагрузок возникают положительные продольные силы N, а от сжимающих — продольные силы N отрицательны (рис. 5).

правило знаков для продольных сил

Чтобы выявить участки стержня или его сечения, где продольная сила имеет наибольшее значение, строят эпюру продольных сил, применяя метод сечений, подробно рассмотренный в статье:
Анализ внутренних силовых факторов в статистически определимых системах
Ещё настоятельно рекомендую взглянуть на статью:
Расчёт статистически определимого бруса
Если разберёте теорию в данной статье и задачи по ссылкам, то станете гуру в теме «Растяжение-сжатие» =)

Напряжения при растяжении-сжатии.

Определенная методом сечений продольная сила N, является равнодействующей внутренних усилий распределенных по поперечному сечению стержня (рис. 2, б). Исходя из определения напряжений, согласно выражению (1), можно записать для продольной силы:

напряжения при растяжении-сжатии

где σ — нормальное напряжение в произвольной точке поперечного сечения стержня.


Чтобы определить нормальные напряжения в любой точке бруса необходимо знать закон их распределения по поперечному сечению бруса. Экспериментальные исследования показывают: если нанести на поверхность стержня ряд взаимно перпендикулярных линий, то после приложения внешней растягивающей нагрузки поперечные линии не искривляются и остаются параллельными друг другу (рис.6, а). Об этом явлении говорит гипотеза плоских сечений (гипотеза Бернулли): сечения, плоские до деформации, остаются плоскими и после деформации.

механизм деформации растяжения

Так как все продольные волокна стержня деформируются одинаково, то и напряжения в поперечном сечении одинаковы, а эпюра напряжений σ по высоте поперечного сечения стержня выглядит, как показано на рис.6, б. Видно, что напряжения равномерно распределены по поперечному сечению стержня, т.е. во всех точках сечения σ = const. Выражение для определения величины напряжения имеет вид:

формула напряжения

Таким образом, нормальные напряжения, возникающие в поперечных сечениях растянутого или сжатого бруса, равны отношению продольной силы к площади его поперечного сечения. Нормальные напряжения принято считать положительными при растяжении и отрицательными при сжатии.

Деформации при растяжении-сжатии.

Рассмотрим деформации, возникающие при растяжении (сжатии) стержня (рис.6, а). Под действием силы F брус удлиняется на некоторую величину Δl называемую абсолютным удлинением, или абсолютной продольной деформацией, которая численно равна разности длины бруса после деформации l1 и его длины до деформации l

абсолютное удлинение

Отношение абсолютной продольной деформации бруса Δl к его первоначальной длине l называют относительным удлинением, или относительной продольной деформацией:

относительное удлинение

При растяжении продольная деформация положительна, а при сжатии – отрицательна. Для большинства конструкционных материалов на стадии упругой деформации выполняется закон Гука (4), устанавливающий линейную зависимость между напряжениями и деформациями:

закон гука

где модуль продольной упругости Е, называемый еще модулем упругости первого рода является коэффициентом пропорциональности, между напряжениями и деформациями. Он характеризует жесткость материала при растяжении или сжатии (табл. 1).

Таблица 1

Модуль продольной упругости для различных материалов

модуль продольной упругости для различных материалов

Абсолютная поперечная деформация бруса равна разности размеров поперечного сечения после и до деформации:

абсолютная поперечная деформация бруса

Соответственно, относительную поперечную деформацию определяют по формуле:

относительная поперечная деформация

При растяжении размеры поперечного сечения бруса уменьшаются, и ε’ имеет отрицательное значение. Опытом установлено, что в пределах действия закона Гука при растяжении бруса поперечная деформация прямо пропорциональна продольной. Отношение поперечной деформации ε’ к продольной деформации ε называется коэффициентом поперечной деформации, или коэффициентом Пуассона μ:

коэффициент пуассона

Экспериментально установлено, что на упругой стадии нагружения любого материала значение μ = const и для различных материалов значения коэффициента Пуассона находятся в пределах от 0 до 0,5 (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициент Пуассона.

коэффициент пуассона для материалов

Абсолютное удлинение стержня Δl прямо пропорционально продольной силе N:

абсолютное удлинение стержня

Данной формулой можно пользоваться для вычисления абсолютного удлинения участка стержня длиной l при условии, что в пределах этого участка значение продольной силы постоянно. В случае, когда продольная сила N изменяется в пределах участка стержня, Δl определяют интегрированием в пределах этого участка:

Расчет на жесткость при осевом растяжении сжатии

Произведение (Е·А) называют жесткостью сечения стержня при растяжении (сжатии).

Механические свойства материалов.

Основными механическими свойствами материалов при их деформации являются прочность, пластичность, хрупкость, упругость и твердость.

Прочность — способность материала сопротивляться воздействию внешних сил, не разрушаясь и без появления остаточных деформаций.

Пластичность – свойство материала выдерживать без разрушения большие остаточные деформации. Неисчезающие после снятия внешних нагрузок деформации называются пластическими.

Хрупкость – свойство материала разрушаться при очень малых остаточных деформациях (например, чугун, бетон, стекло).

Идеальная упругость – свойство материала (тела) полностью восстанавливать свою форму и размеры после устранения причин, вызвавших деформацию.

Твердость – свойство материала сопротивляться проникновению в него других тел.

Рассмотрим диаграмму растяжения стержня из малоуглеродистой стали. Пусть круглый стержень длинной l0 и начальным постоянным поперечным сечением площади A0 статически растягивается с обоих торцов силой F.

растягивание стержня до разрушения

Диаграмма сжатия стержня имеет вид (рис. 10, а)

диаграмма растяжения стали

где Δl = l — l0 абсолютное удлинение стержня; ε = Δl / l0 — относительное продольное удлинение стержня; σ = F / A0 — нормальное напряжение; E — модуль Юнга; σп — предел пропорциональности; σуп — предел упругости; σт — предел текучести; σв — предел прочности (временное сопротивление); εост — остаточная деформация после снятия внешних нагрузок. Для материалов, не имеющих ярко выраженную площадку текучести, вводят условный предел текучести σ0,2 — напряжение, при котором достигается 0,2% остаточной деформации. При достижении предела прочности в центре стержня возникает локальное утончение его диаметра («шейка»). Дальнейшее абсолютное удлинение стержня идет в зоне шейки ( зона местной текучести). При достижении напряжением предела текучести σт глянцевая поверхность стержня становится немного матовой – на его поверхности появляются микротрещины (линии Людерса-Чернова), направленные под углом 45° к оси стержня.

примеры разрушения материалов

Расчеты на прочность и жесткость при растяжении и сжатии.

Опасным сечением при растяжении и сжатии называется поперечное сечение бруса, в котором возникает максимальное нормальное напряжение. Допускаемые напряжения вычисляются по формуле:

формула допускаемые напряжения

где σпред — предельное напряжение (σпред = σт — для пластических материалов и σпред = σв — для хрупких материалов); [n] — коэффициент запаса прочности. Для пластических материалов [n] = [nт] = 1,2 … 2,5; для хрупких материалов [n] = [nв] = 2 … 5, а для древесины [n] = 8 ÷ 12.

Расчеты на прочность при растяжении и сжатии.

Целью расчета любой конструкции является использование полученных результатов для оценки пригодности этой конструкции к эксплуатации при минимальном расходе материала, что находит отражение в методах расчета на прочность и жесткость.

Условие прочности стержня при его растяжении (сжатии):

Условие прочности стержня

При проектном расчете определяется площадь опасного сечения стержня:

площадь при проектном расчёте

При определении допускаемой нагрузки рассчитывается допускаемая нормальная сила:

допускаемая нормальная сила

Расчет на жесткость при растяжении и сжатии.

Работоспособность стержня определяется его предельной деформацией [ l ]. Абсолютное удлинение стержня должно удовлетворять условию:

ограничение абсолютного удлинения стержня

Часто дополнительно делают расчет на жесткость отдельных участков стержня.

Следующая важная статья теории:
Изгиб балки

Источник

Осевое или центральное растяжение (сжатие) относят к простым видам сопротивления. Название этого вида деформации обусловлено тем, что линия действия сил (равнодействующей сил), приложенных к стержню, совпадает с осью стержня (ось стержня проходит через центры тяжести поперечных сечений).

Продольное внутреннее усилие (N) будет положительным при растяжении элемента и отрицательным в случае сжатия.

Продольное внутреннее усилие (N) в любом сечении равно алгебраической сумме проекций всех внешних сил (включая опорные реакции), взятых по одну сторону от сечения, на продольную ось стержня.

Напряжения в поперечных сечениях характеризуют интенсивность внутренних сил в поперечном сечении.

Соотношение (6.1) позволяет вычислить среднее напряжение по площади поперечного сечения. Бернулли были предложены допущения – гипотезы плоских сечений: поперечные сечения, плоские до нагружения остаются плоскими и перпендикулярными продольной оси и после нагружения. В силу принятых гипотез σy=σz=τyx=τyz=0, σx≠0, поэтому напряженное состояние в элементе объёма – линейное (только одно из главных напряжений отлично от нуля), рис. 6.1. Нормальное напряжение в поперечном сечении при данном виде деформации является функцией от продольного внутреннего усилия Nx и зависит от геометрической характеристики поперечного сечения – площади А. Определяют напряжение по формуле

σ=σx=Nx/A. (6.2)

Знак у напряжения определяется знаком продольной силы.

 
 

Рис. 6.1. Схема деформации элементарного параллелепипеда при одноосном растяжении

При растяжении (сжатии) различают абсолютные ∆l и относительные ε деформации. Абсолютная деформация – это разница между длиной стержня до и после деформации, т.е. та величина, на которую он изменил свою длину ∆l=/l1-l/. Относительная деформация – это, как ясно из названия, отношение абсолютной деформации к первоначальной длине стержня ε=∆l/l.

Деформации элементов конструкций, материал которых работает в упругой стадии, определяются на основании закона Гука, записанного в случае одноосного(линейного) напряжённого состояния в следующем виде:

(6.3)

Закон Гука (6.3) устанавливает прямопропорциональную зависимость между действующим в рассматриваемой точке нормальным напряжением и относительной линейной деформацией материала (по направлению ). Коэффициент пропорциональности Е носит название модуля упругости первого рода (модуля продольной упругости, модуля Юнга) и имеет размерность напряжения.

При одноосном растяжении (сжатии) кроме продольной деформации возникают также деформации и в поперечных направлениях, противоположные по знаку деформации (рис. 6.1). Отношение деформации к или к , взятое по абсолютной величине, называется коэффициентом Пуассона (коэффициентом поперечной деформации) ν.

Для изотропных материалов

(6.4)

Коэффициент Пуассона для различных материалов может принимать значения от 0 до 0,5 (для стали обычно = 0,24… …0,33, для алюминиевого сплава – 0,3).

Модуль упругости первого рода и коэффициент Пуассона являются основными характеристиками упругих свойств материала. Они определяются экспериментальным путем. Наиболее просто в техническом отношении осуществляется опыт, в котором Е и определяются по результатам испытания образца на осевое растяжение.

Перемещения сечений происходят в результате деформирования стержня. Перемещения, соответствующие удлинению считаются положительными. Перемещения, вызванные внешними силовыми факторами, определяют с помощью зависимости (6.5).

. (6.5)

В случае, когда в пределах грузового участка внутреннее усилие и жёсткость стержня постоянны, это выражение принимает вид

Перемещения, вызванные изменением температуры, определяются с помощью зависимости

Расчет на прочность и жесткость при осевом растяжении (сжатии).

Для расчета на прочность пользуются условием прочности, которое при данном виде сопротивления имеет вид:

(6.8)

В этих выражениях , , — расчетные сопротивления по нормальным напряжениям для хрупкого и пластичного материала соответственно. Максимальное значение напряжения определяют с помощью эпюры напряжений, полученной через отношения Nx/A.

В расчете на жесткость применяют условия жесткости:

. (6.9)

Первое условие для полного перемещения стержня, а второе — для максимального перемещения сечения. В квадратных скобках приведены допустимые значения. Для определения опасного сечения, в котором возникает, строят эпюру перемещений.

Пример построения эпюр.

Источник

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

КАФЕДРА «ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ ДИСЦИПЛИНЫ»

РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИ ОПРЕДЕЛИМЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ПРИ ОСЕВОМ РАСТЯЖЕНИИ И СЖАТИИ

Методические указания

к практическим занятиям по дисциплине

«Сопротивление материалов»

РПК «Политехник»

Волгоград

2005

УДК 539. 3/.6 (07)

Р 24

РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИ ОПРЕДЕЛИМЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ОСЕВОМ РАСТЯЖЕНИИ И СЖАТИИ: Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Сопротивление материалов» / Сост. , ; Волгоград. гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2005. – 38 с.

Содержат краткие теоретические положения о деформации осевое растяжение и сжатие, методы расчёта статически определимых конструкций при осевом растяжении, сжатии, а также индивидуальные задания и примеры их выполнения.

Ил. 11. Табл. 5. Библиогр.: 3 назв.

Рецензент

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

© Волгоградский

государственный

технический

университет, 2005

Практическое занятие № 1

Тема: расчет на прочность и жесткость статически определимого ступенчатого бруса.

Цель занятия: освоить определение величины продольных сил и нормальных напряжений в поперечных сечениях ступенчатого бруса и построение их эпюр. Освоить определение перемещений поперечных сечений.

Время, отведенное на проведение занятия и выполнения индивидуального задания: 4 часа, в том числе 2 часа – аудиторных занятий и 2 часа – самостоятельной работы студентов.

1. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ

·  повторить теоретический материал;

·  ответить на контрольные вопросы;

·  разобрать приведенные примеры решения задач;

·  решить самостоятельно предложенные индивидуальные задания.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Понятие о брусе

Объектом изучения в сопротивлении материалов является брус. Брусом называется тело, у которого длина значительна по сравнению с его поперечными размерами рис. 2.1.

Брус, работающий на осевое растяжение или сжатие, принято называть стержнем.

Геометрическое место центров тяжести поперечных сечений есть продольная ось бруса z.

Форма поперечного сечения не оказывает существенного влияния на прочность и жесткость бруса при центральном растяжении сжатии.

При расчетах на прочность и жесткость принимают во внимание лишь величину площади поперечного сечения. Площадь – простейшая геометрическая характеристика поперечного сечения.

2.2. Продольная сила и метод ее определения

Деформация центральное (осевое) растяжение (сжатие) имеет место в случае действия на стержень уравновешенной системы сил, направленных вдоль его продольной оси или параллельно ей (рис. 2.2 а).

При этом в поперечных сечениях стержня действует только один внутренний силовой фактор: продольная сила NZ (рис. 2.2. б).

В сечениях стержня, принадлежащих различным участкам, величина продольной силы не одинакова.

Графическое изображение закона изменения величины продольной силы по длине стержня называется эпюрой продольных сил (Эп. «N»), см. рис. 2.6 в.

Для стержней постоянного поперечного сечения эпюра «N» позволяет определить место положения опасного сечения – сечения, в котором действует наибольшая (по абсолютной величине) продольная сила. Следует отметить, что на практике довольно часто встречаются случаи нагружения стержней, которым соответствуют простейшие расчетные схемы (рис. 2.3).

В таких условиях работают стержни в различных стержневых системах, например, кронштейнах, фермах и т. д. (рис. 2.4).

Порядок определения величины продольной силы.

·  Стержень разбивают на участки, границами которых являются сечения, где приложены силы и сечения, где изменяется площадь.

В нашем случае стержень имеет 3 участка (рис. 2.2 а).

·  В пределах каждого участка используют метод сечений:

разрезают стержень поперечным сечением;

отбрасывают одну из частей стержня (желательно ту, к которой приложено больше сил или силы, величина которых неизвестна).

·  Пользуясь соответствующими правилами определяют величину продольной силы.

I правило: величина продольной силы в произвольном сечении стержня численно равна алгебраической сумме проекций на его продольную ось всех внешних сил, приложенных к оставшейся части стержня.

Это правило составлено из рассмотрения равновесия оставшейся части стержня (рис. 2.2 б).

,

откуда следует, что

,

или окончательно

.

II правило (правило знаков): если внешняя сила растягивает стержень, то ее проекцию на ось z следует взять со знаком «плюс», а если сжимает, то со знаком «минус» (рис. 2.2 б).

Примечание: используя это правило, следует мысленно закрепить стержень в рассматриваемом сечении и использовать принцип независимости действия сил (рис. 2.5).

Порядок построения эпюры «N».

· Проводят ось эпюры непосредственно под расчетной схемой при горизонтальном расположении схемы (рис. 2.6 в) или справа от нее при вертикальном расположении (рис. 2.7 б).

· В пределах каждого участка откладывают значение N в выбранном масштабе: положительные – вверх (вправо), отрицательные – вниз (влево) (рис. 2.6 б и 2.7 б).

·  Через концы полученных отрезков проводят прямые, параллельные оси эпюры.

·  Штрихуют эпюру линиями, перпендикулярными оси эпюры (стержня), т. к. каждая линия штриховки имеет определенный физический смысл: в выбранном масштабе она соответствует значению продольной силы в данном сечении (рис. 2.6 б и 2.7. б).

Указывают на эпюре значение продольных сил в пределах каждого участка.

На большем поле эпюры один раз сверху (справа) от оси указывают знак «плюс», снизу (слева) – знак «минус».

Над эпюрой выполняют надпись: Эп. «N» (кН).

Рассмотрим вышеизложенное на примере.

Определим величину продольных сил в поперечных сечениях стержня, представленного на рис. 2.6 а, при следующих значениях приложенных сил: F1 = 2F; F2 = 5F; F3 = F; F4 = 4F.

N1 = F1 = 2F, т. к. сила F1 растягивает стержень, при защемленном сечении 1-1 (рис. 2.6 в).

N2 = F1F2 = 2F — 5F = -3F, т. к. остались 2 силы при отброшенной правой части (рис.г); сила F2 сжимает брус, поэтому она в уравнении со знаком «минус».

N3 = — 4F, т. к. при отброшенной левой от сечения 3-3 части стержня осталось только одна сила 4F, которая вызывает сжатие оставшейся части (рис.д).

Правила контроля правильности эпюры “N”.

1.  В пределах каждого участка эпюра “N” изображается прямой, параллельной оси эпюры.

2.  В сечениях стержня, в которых приложены внешние силы на эпюре, имеются скачки, величина которых соответствует величине приложенной силы.

Например: в сечении, где приложена сила, F2 = 5F величина скачка равна 5F (2F + 3F), (рис. 2.6 а и б).

Используя правила определения величины продольной силы и правила контроля эпюры «N», можно, не прибегая к предварительным расчетам, построить эпюру продольных сил (рис. 2.7).

В нижнем сечении скачок вправо (т. к. сила F1 растягивает брус) на величину 2 кН, дальше – прямая параллельная оси эпюры до сечения, где действуют сила F2. Скачок вправо на 3 кН и прямая II – е оси до сечения с нагрузкой F3; скачок на 9 кН влево (в минус), т. к. сила F3 сжимает брус и прямая, параллельная оси эпюры.

2.3. Напряжения в поперечных сечениях

Продольной силе соответствуют нормальные напряжения s, величина которых определяется по формуле:

,

где N – продольная сила в рассматриваемом сечении;

А – площадь поперечного сечения.

Продольная сила есть статический эквивалент нормальных напряжений (равнодействующая внутренних нормальных к сечению, сил упругости).

Величина нормального напряжения одинакова во всех точках поперечного сечения (рис. 2.8).

Эпюру s строят аналогично эпюре N, предварительно определив значения s на каждом участке.

Единицы измерения напряжения в системе СИ: 1МПа = 106 Па (н/м2);

.

Наиболее удобной для использования является интерпретация

1 МПа = 1 Н/мм2; т. к. большинство деталей машин, элементов строительных конструкций имеют размеры, соизмеримые с миллиметрами.

2.4. Определение деформаций и перемещений

при осевом растяжении (сжатии)

Перемещение произвольного поперечного сечения стержня – есть изменение положения сечения по отношению к его первоначальному положению или по отношению к сечению, принятому за неподвижное.

Перемещение поперечных сечений является следствием абсолютной деформации (удлинения или укорочения) части бруса, заключенной между неподвижным и рассматриваемым сечением.

Абсолютная деформация Dl отдельных участков бруса определяется по формуле Гука:

или ,

где N – продольная сила, Н;

l – длина рассматриваемого участка стержня, мм;

Е – модуль упругости первого рода, МПа;

А – площадь поперечного сечения, мм2;

s – нормальные напряжения, действующие в поперечных сечениях рассматриваемого участка, МПа.

Перемещение произвольного сечения равно алгебраической сумме абсолютных деформаций участков стержня, расположенных между неподвижным и рассматриваемым сечением:

.

Для построения эпюры перемещений необходимо отложить от нулевой линии величины перемещений характерных (граничных) сечений (точек) в соответствии с их знаком, вверх «+», вниз «» при горизонтальном расположении бруса, и вправо «+», влево «» при вертикальном расположении бруса и полученные точки соединить отрезками прямых.

В отличие от эпюр «N» и «s» эпюра «d» изображается ломаной линией, т. к. величина перемещения каждого сечения зависит от длины, .

2.5. Расчет на прочность

Условие прочности при центральном растяжении (сжатии) имеет вид:

.

где [s] – допускаемое напряжение.

,

где sоп – опасное напряжение для материала стержня, равное пределу прочности sпч. для хрупкого материала и пределу текучести sт для пластичного материала;

k – коэффициент запаса прочности.

Условие прочности позволяет решить три типа задач:

·  проверочный расчет;

·  проектный расчет;

·  определение несущей способности.

2.5.1. Проверочный расчет

Известно: расчетная схема, величина нагрузки, размеры стержней (стержня), допускаемое напряжение.

Требуется проверить прочность стержней.

Порядок расчета

·  Определяют усилия N в стержнях в соответствии с расчетной схемой.

·  Определяют площадь А поперечных сечений стержней, пользуясь соответствующими формулами или по таблицам сортамента для проката.

·  Определяют напряжения в стержнях, пользуясь формулой:

.

·  Делают вывод о прочности стержней, сравнивая рабочее и допускаемое напряжения,

если s £ [s], прочность стержня обеспечивается;

если s > [s], прочность не обеспечивается.

Примечание: допускается перегрузка на 5 %.

2.5.2. Проектный расчет (подбор сечения)

Известно: расчетная схема, величина нагрузок, допускаемое напряжение.

Требуется определить поперечные размеры стержней.

Порядок расчета

·  Определяют усилия в стержнях.

·  Определяют площади поперечных сечений стержней, используя формулу:

.

·  Определяют требуемые размеры поперечных сечений стержней.

Для сечений, имеющих форму круга, кольца, прямоугольника и т. д. пользуясь известными формулами, определяют соответствующие размер сечения например, для круга:

,

Откуда:

.

Для прокатных профилей указывают номер профиля, предварительно определив его по таблице сортамента в соответствии со значением площади, полученной расчетом.

2.5.3. Определение несущей способности

Известно: расчетная схема, размеры стержней, допускаемые напряжения.

Требуется определить величину нагрузок.

Порядок расчета

·  Определяют площади поперечных сечений стержней.

·  Определяют несущую способность стержней, пользуясь формулой:

.

·  Составляют уравнение равновесия в соответствии с расчетной схемой, из которого и определяют величину нагрузки.

3.  ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ Задания и пример

расчетА СТУПЕНЧАТОГО БРУСА

Для заданной расчетной схемы ступенчатого бруса построить эпюры продольных сил, нормальных напряжений и определить перемещение заданного сечения.

Таблица исходных данных

р. сх.

а

b

C

F1

F2

F3

A1

A2

м

м

м

кН

кН

кН

см2

см2

1

0,4

0,6

0,3

10

60

30

4

6

2

0,2

0,4

0,6

30

10

60

5

10

3

0,6

0,2

0,8

50

20

40

4

5

4

0,8

0,6

0,4

70

30

10

5

8

5

0,4

0,8

0,5

20

50

80

2

4

6

0,5

0,3

0,7

40

70

20

4

2

7

0,7

0,5

0,2

30

80

20

3

5

8

0,3

0,7

0,1

60

40

70

6

8

9

0,8

0,4

0,6

80,

20

40

4

6

10

0,3

0,5

0,2

20

60

30

2

5

Таблица 1

Расчет на жесткость при осевом растяжении сжатии

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:

1 2 3 4 5

Источник