Курс инженерной графики и начертательной геометрии технического университета |
|||
| Задачи сопромата | |||
| Примеры | |||
| Практикум | |||
| На главную | |||
Стержень постоянного поперечного сечения заделан одним концом. Между нижним концом стержня и нижней жесткой опорой имеется зазор, равный
= 0,5 мм (рис. 1.4.8). После измерения зазора стержень был загружен своим собственным весом с γ = 78,5 кН/м3 и сосредоточенной силой F = 200 кН. Длина стержня l = 2 м, модуль продольной упругости
.
Определить опорные реакции RB, RC и построить эпюры нормальных сил и напряжений.
Ответ: RB = –48,581 кН; RC = 151,576 кН.
Задача 1.4.11. Имеются две стальные трубы, одна из которых имеет наружный диаметр D1 = 102 мм и толщину стенки t1 = 3 мм, а другая – D2 = 168 мм, t2 = 4 мм (рис.1.4.9). Используя таблицу II «Приложения», можно определить, что площади их поперечных сечений равны A1 = 9,3 см2; A2 = 20,6 см2. Обе трубы имеют длину l = 20 см. Вставленные осесимметрично друг в друга трубы подвергаются сжатию силой F = 20 т.
Определить нормальные силы и напряжения, передающиеся на каждую трубу.
Ответ:
= 668,9 кг/см2 = 65,62 МПа; N2 = 13779,3 кг =135,2 кН; N1 = 6220,7 кг = 61 кН.
Задача 1.4.12. Имеются две трубы, одна из которых стальная с наружным диаметром D1 = 102 мм и толщиной стенки t1 = 3 мм (А1 = 9,3 см2), а другая алюминиевая с наружным диаметром D2 = 168 мм и t2 = 4 мм (А2 = 20,6 см2). Вставленные осесимметрично друг в друга трубы подвергаются сжатию силой F = 20 т (рис. 1.4.9).
Определить нормальные силы и напряжения, передающиеся на каждую трубу. Вычислить укорочение труб (
), если их длина l = 20 см, а модуль продольной упругости для алюминия
, для стали — Е1 = 2,1·106 кг/см2.
Ответ: N1 = 11,925 т = 116,98 кН;
= 1282 кг/см2 = 125,76 МПа;
N2 = 8,075 т = 79,21 кН;
= 392 кг/см2 = 38,45 МПа;
= 0,12 мм.
Задача 1.4.13. Дана конструкция, состоящая из трех элементов: двух труб разного диаметра и одного сплошного стержня (рис. 1.4.10). Все три элемента выполнены из разных материалов с модулями продольной упругости Е1, Е2, Е3. Площади поперечных сечений двух труб А2 и А3, а площадь поперечного сечения сплошного стержня А1. Элементы осесимметрично вставлены один в другой и помещены между абсолютно жесткими плитами. Вся стержневая система сжимается силой F.
Требуется определить нормальные напряжения в поперечных сечениях каждого из элементов конструкции.
Ответ:
![]()
Задача 1.4.14. Дан стальной прямой стержень кусочно-постоянного сечения, защемленный двумя концами и нагруженный силой F = 10 т (рис.1.4.11, а). Один из участков стержня выполнен из двутавра № 16. Материал всей конструкции — сталь с
. Построить эпюры нормальных сил и напряжений. Собственный вес элементов конструкции в расчете не учитывать.
Ответ: эпюры нормальных сил и нормальных напряжений представлены на рис.1.4.11, б.
Разбиваем раму на расчётные участки: АВ, ВD и DE
Ригель BD рассматривается как один участок, так как наличие на нём шарнира не влияет на аналитические выражения внутренних сил Mx, Qy и Nz
п. 3. Используя метод сечений, составим аналитические выражения для изгибающего момента
, поперечной силы
и продольной силы
на каждом участке рамы
Участок АВ (разрез I-I). Направление момента МА на схеме изменено, тем самым изменён его знак. 0 ≤ z1 ≤ l = 3м. Уравнения равновесия (уравнения статики) и их решения:
По полученным аналитическим выражениям внутренних усилий определяем ординаты их эпюр на границах участка. Продольное усилие на участке АВ отсутствует, так как
При z1 = 0
При z1 = 3м
На всем участке
, следовательно, т.е. растянуты правые волокна стойки и ординаты
нужно откладывать вправо.
Участок BD (разрез II-II). Расчётная схема участка
Уравнения равновесия для расчётной схемы и их решения:
Участок DE (разрез III-III). Расчётная схема участка 0 ≤ z3 ≤
= 3м. Уравнения равновесия для расчётной схемы участка и их решения:
По полученным аналитическим выражениям внутренних усилий определяем ординаты этих усилий на границах участка.
z3 = 0,
- растянуты левые волокна стойки.
z3 = 3м.
| К оглавлению раздела Лаборотоные по сопромату |