Подобрать сечение консольной балки из стальных прокатных профилей (рис. 4.1.16). Материал балки — сталь С255.
Принять q = 6кН/м, l = 2
м, 
= 1.
Ответ: 2 двутавра № 16.
Задача 4.2.11. Подобрать сечение консольной балки из стальных прокатных
профилей (рис. 4.1.7). Материал балки — сталь С255, коэффициент условий работы
= 1.
Ответ: двутавр № 12.
Задача 4.2.12. Подобрать поперечное сечение однопролетной стальной балки, нагруженной
равномерно распределенной нагрузкой q= =16 кН/м (рис. 4.2.6), l = 4 м. Вычислить
собственный вес балки из стали С255, = 1.
При расчете принять, что:
а) поперечное сечение балки — прямоугольное с отношением высоты h к ширине b балки, равным 3 (h = 3b);
б) поперечное сечение балки — круглое сплошное;
в) балка выполняется из электросварных прямошовных труб (см. табл. II раздела IV «Приложения»);
г) балка — прокатная двутавровая.
Проанализировать полученные результаты.
Ответ: а) h = 13,5 см; b = 4,5 см; масса балки 191 кг; б) d = 11 см, масса балки 298 кг; в) D = 219 мм с t = 4 мм, масса балки 84,8 кг; г) двутавр № 18, масса балки 73,6 кг.
Задача 4.2.13. Для заданной
балки (рис. 4.1.3) при q = 10 кН/м, l = 0,5м найти опасное сечение. Определить
из расчета на прочность номер швеллера и вычислить максимальное нормальное напряжение
и максимальное касательное напряжение. Материал
балки — сталь С245, = 1.
Ответ: швеллер № 6,5; 
= 21,04 МПа; = 166,7 МПа.
Задача 4.2.14. Определить минимальную ширину b деревянной балки прямоугольного поперечного сечения (рис. 4.2.3). Принять h = 3b, l = 4 м, F = 6 кН, материал балки — сосна с RИ = 14 МПа, Rск = 1,8 МПа.
Ответ: b = 0,066 м.
Задача 1.1.2. Построить эпюры нормальных сил и нормальных
напряжений для бруса, изображенного на рис.1.1.2, а. Принять a = 0,4 м; площадь
поперечного сечения бруса на участках III и IV А = 20 см2; сосредоточенная сила
F = 0,5 кН, собственный вес 
= 0,0078 кг/см3 = 76,44 кН/м3.
Решение. Для определения
внутренних усилий разбиваем брус с прямолинейной осью на четыре участка. Проводим
сечение I — I (рис. 1.1.2, а) и отбрасываем верхнюю часть бруса, заменяя действие
отброшенной части нормальной силой N1 (рис. 1.1.2, б). Так как сечение I –I может
быть проведено в любом месте участка I, то длина оставшейся части участка будет
переменной величиной, и поэтому обозначим ее через x (рис. 1.1.2, б), причем 
. Запишем уравнение равновесия, проектируя силы, действующие
на оставшуюся часть бруса, на направление оси бруса:
откуда 
Рис. 1.1.2
Через 
обозначен собственный вес оставшейся части бруса первого
участка, в пределах которого площадь поперечного сечения равна 2А, а длина оставшейся
части обозначена через x. Подставим численные значения в полученную формулу:
.
Записанное выражение показывает, что эпюра
нормальных сил в пределах первого участка представляет собой наклонную прямую
линию. Для построения этой прямой определим значение нормальной силы N1 в начале
первого участка (x = 0): N1(x = 0) = 500 Н и в конце первого участка (x = a= =
0,5 м): N1 (х = 0,5 м) =
