N(z1) = HA = −43,233 кН;
N(z2) = −q 3 − VA + F = −35 3 − 5,215 + 40 = −70,215 кН;
N(z3) = −q 3 − VA + F = −70,215 кН;
Qy (z1)=F+qz1=34,785−35z1
( ) 3=−70,215кН м; Qy z1 0=34,785кН м
Qy(z2) = −HA = 43,233 кН;
Qy(z3) = −HA −2F = 43,233 − 80 = −36,767 кН;
−5,215 + 40 − 35 z1 = 0; z1 = 0,994 м;
8 Делаем кинематическую проверку. Определяем θB (угол поворота сечения) методом Верещагина. Для этого выбираем новую единичную систему (в точке В прикладываем единичный момент), строим эпюру изгибающих моментов.
|
|
|
|
|
|
ΣF |
|
= 0; H |
0 |
= 0; |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
(x) |
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑M(B) = 0 |
|
M0 |
|
+ VA0 3 = 0; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
В |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
М0 = 1 |
V0 |
= |
|
(1/м); |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
VВ0 =1/3 |
|
|
|
|
|
|||||||
3 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
ΣM |
(A) |
= 0; M0 + V |
0 |
|
3 = 0; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
VO |
= |
(1/м). |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
B |
|
3 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
VA0 = 1/3 |
|
|
|
|
|
|
|||||
2 |
• |
A |
HA0 = 0 |
Z |
|||
|
Z1 |
|
|
ΣF(y) = VA0 − V130 = 13 − 13 = 0;
Mx0(z1)=VA0 z1=13 z1;
M0x (z1 ) 30мм==10мм ,
M 0(z2)=V 0 3=1 3=1
x A 3 ;
Mx0(z3)=VA0 3=13 3=1
Рассмотрим суммарную эпюру на всех трех участках:
M |
с(z )= 35 z12 |
= |
|
|
3=157,5кН м ; |
||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
x |
1 |
|
|
|
|
|
0=0 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3=−104,355кН м ; |
|
M |
с(z )= |
−40 z + 5,215 z |
1 |
= |
|
||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
x |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0=0 |
||
M |
с(z |
|
)= |
−3F + |
|
q 3 |
2 |
+ 3V |
|
= 53,145кН м |
|||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
A |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Mxс(z2)= НА z2 |
= |
|
|
1,4=−60,526кН м ; |
|||||||||||||
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0=0кН м |
|
|
|
|
|||
Mxс(z3) = −3F + 4,5q − M + 3VA − 60,526 = −40 3+ 35 4,5 − 70 + +35,125−60,526=−77,381кН м
Mxс(z3)=2F z3+HA z3=80z3−43,233z3=36,767z3
с( ) 3,5=128,685кН м ;
Mx z3 0=0
1 |
+ |
|
128,685 |
|
-77,384 |
|
|
|
|
|
|||
|
МС60 |
|
+ |
- |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ω6 |
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МС50 |
[Мх0] |
|
• |
ω |
[Мхс] |
|
|
|
5 |
|
||
|
МС40 |
|
37,5 |
|
ω2 |
|
|
|
|
-60,526 |
|
||
|
|
|
|
• |
ω4 -104,355 |
|
|
МС30 |
|
ω3 |
• |
|
|
|
|
|
|
- |
||
1 |
|
|
53,145 |
|
• |
0 |
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
+ |
|
|
|
М0с2 |
М0с1 |
|
|
ω1 |
|
|
|
157,5 |
|
|
|||
M |
0 |
= |
3 1=3 м;ωc = |
1 3157,5 |
=157,5кН м2; |
||
|
c1 |
|
4 |
4 |
1 |
3 |
|
M |
0 |
= |
2 |
м;ωc =1 3(−104,355)=−156,533кН м2; |
|||
|
c2 |
|
3 |
1 |
2 |
|
|
Mc03 =Mc04 =Mc05 =1м;ω1c =53,1451,4=77,403кН м2;
ω4c = 12 1,4(−60,526) = − 43,368кН м2;
ω5c = − 77,3813,5 = − 270,834кН м2;
|
c |
= |
1 |
3,5(128,686) |
= 225,19 |
кН м |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ω6 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
θВ = |
|
|
1 |
|
∑ ωic Mc0 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
EJx |
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
c |
|
0 |
c |
|
0 |
c |
|
|
0 |
|
c |
|
0 |
c |
|
0 |
|
|
|||
θ |
B |
= |
|
|
|
|
ω |
M |
c |
+ω |
M |
c |
+ω |
M |
c |
+ω |
M |
c |
+ω |
M |
c |
|
= |
|||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
4 |
|
5 |
|
|
||||||||
|
|
|
EJx |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
6 |
|
|
||||
=EJx1 157,5 34+(−156,533) 23+74,403−43,368− −43,368−270,834+225,199]=0.
8.1 Проверка правильности определения угла поворота в точке В (θB) методом Мора:
θB = |
1 |
|
n |
|
M xc (zi ) M x0 (zi )dzi ; |
|
|
|
|
|||||
|
∑ |
∫ |
|
|
|
|
||||||||
|
EJx |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
i =1 |
|
Li |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
θВ = |
1 |
|
3 |
(−40z1 |
+ |
35 z |
2 |
+ 5,215 z1 ) |
1 |
|
+ |
|||
|
|
|
∫0 |
|
1 |
|
|
z1dz1 |
||||||
|
EJx |
2 |
|
3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
+ ∫03,5 (−77,381+ 80z3 − 43,233 z3 )dz3 + ∫01,4 (53,145 − 43,233dz2 ]=
= |
1 |
|
− 40z13 |
3 |
+ |
35 |
z14 |
3 |
+ |
1,738 |
z13 |
|
− 77,381 z3 |
|
3,5 |
+ |
|||||
|
|
3 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
EJx |
3 3 |
|
6 |
4 |
|
3 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
80 z14 |
|
3,5 |
|
43,233 z32 |
|
3,5 |
|
1,4 |
43,233 z22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1,4 |
|
|||||||
+ |
|
|
|
− |
|
|
|
+ 53,145 z2 |
− |
|
|
|
|
|
= |
2 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||
|
|
0 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EJ1x [−120 + 118,125 + 15,642 − 270,834 + 490 + 264,802 + 74,403 − 42,368]= 0. 9 Делаем статическую проверку методом вырезания узла.
N(z2)
Qy(z2) Мх(z2)
C2
|
C1 |
N(z1) |
Мх(z1) |
|
C |
z |
|||
|
Qy(z1)
Значения внутренних силовых факторов берутся с эпюр N, Q, MС:
1)∑F(z) = 0; N(z1) + Qy(z2) = −43,233 + 43,233 = 0;
2)∑F(y) = 0; −Q(z1) + N(z2) = 70,215 − 70,215 = 0;
3)∑М(с) = 0; Мх(z1) + Мх(z2) = 53,145 − 53,145 = 0. 10 Подбираем поперечное сечение: № швеллера.
σmax = |
|
|
Mx |
max |
≤ |
σadm ; σadm = 160 МПа; |
|||||
|
|
Wx |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
W ≥ |
|
Mx |
|
|
max |
= |
77,381 104 кг см |
= 484 см3 ; |
|||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x |
|
|
σadm |
|
1600 кг / см2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Wтабл |
= 484 см3 ; А = 46,5 см2 ; |
шв. № 33; |
|||||||||
x1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wтабл |
= 601см3 ; А = 53,4 см2 ; |
шв. № 36; |
|||||||||
x1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
Mx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σ = |
|
|
+ |
≤ σadm ; |
|
|
|
||||||||||
A |
|
|
Wxтабл |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
σ = |
|
− 70,215 10 |
|
+ |
|
77,381 10 |
|
= 151+1598,781 = |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
46,5 |
|
|
|
|
484 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1749,781кг
см2 > 1600кг
см2 ;
=1749,781−1600 100 % = 9 % > 5 %; перегрузка; 1600
σ = |
|
− 70,215 102 |
|
+ |
|
77,381 10 |
4 |
|
= 131,489 + 1287,537 = 1419,026. |
|
53,4 |
|
|
601 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1419,026 −1600 100 % = −11 % < 5 %. 1600
Принимаем швеллер № 36, с Wx = 601 см3.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.АЛЕКСАНДРОВ А. В. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ / А. В. АЛЕКСАНДРОВ, В. Д. ПОТАПОВ, Б. П. ДЕРЖАВИН – М.: ВЫСШ. ШК., 2000.
2.КОСТЕНКО Н. А. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ / Н. А. КОСТЕНКО
– М.: ВЫСШ. ШК., 2000.
3.ДАРКОВ А.В. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ / А.В. ДАРКОВ, Г.С. ШПИРО – М.: ВЫСШ. ШК.,1965; 1969, 1989 Г.
4.БЕЛЯЕВ Н.М. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ / Н.М. БЕЛЯЕВ – М.: ВЫСШ. ШК., 1979, 1983 И ДР.
5.СТЕПИН П.А. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ / П.А. СТЕПИН – М.: ВЫСШ. ШК., 1979, 1983 И ДР.
6.КАЧУРИН И. К. СБОРНИК ЗАДАЧ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ / И.К. КАЧУРИН – М., 1974.
7.ХАРЧЕВНИКОВ В. И. РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМОЙ СИСТЕМЫ ИЗ ТОНКОСТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ: МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ / В. И. ХАРЧЕВНИКОВ, Т.Н. СТОРОДУБЦЕВА, Д. А. КОЗМЕНКОВ – ВОРОНЕЖ, 2000 Г.-13 С.