Сопротивление материалов. Учебное пособие. Гонтарь И.Н - 29 стр.

UptoLike

29
Условие прочности при осевом растяжении или сжатии имеет
вид
[
]
σ
σ
max
;
для хрупких материалов в правой части условия при растяжении
[
σ
р
], а при сжатии [σ
сж
].
Если
max
σ превышает допускаемое не более чем на 5 %, то
прочность элемента считается достаточной, так как допускаемое на-
пряжение значительно меньше предельного.
Различают три вида расчёта на прочность.
1 Проверка прочности (проверочный расчёт):
][
max
σσ =
F
N
.
По этой формуле можно установить, обеспечена ли прочность
при известных
N, F и ][σ .
2 Подбор сечения (проектный расчёт):
][σ
=
N
F
.
По этой формуле определяют необходимую площадь попереч-
ного сечения при заданных
N и ][
σ
.
3 Определение допускаемой нагрузки: [
N] = ][
σ
F.
Пример решения задачи 3
а) Для стержня (рисунок 2.1,а) построить эпюру N.
Разобьём стержень на три участка (I, II, III), где нормальные
силы изменяются по одному закону (см. рисунок 2.1,
а).
Нормальную силу на каждом участке определяем методом се-
чений, проводя сечения, перпендикулярные оси
Z на каждом участ-
ке (1
1, 22, 33).
Отбрасывая правые отсечённые части на каждом участке и за-
меняя их действие внутренней силой
N
i
, направим их в сторону по-
ложительного направления оси Z (рисунок 2.1,б,в,г).
Рассмотрим равновесия каждой отсечённой части на каждом
участке и определим
N
i
:
I участок: Σ
Z = 0; 3 кН N
1
= 0; N
1
= 3 кН.
(Знак «
» при N
1
показывает, что эта сила является сжимаю-
щей и направлена в противоположную сторону).
      Условие прочности при осевом растяжении или сжатии имеет
вид
                            σ max ≤ [σ];
для хрупких материалов в правой части условия при растяжении −
[σр], а при сжатии − [σсж].
       Если σ max превышает допускаемое не более чем на 5 %, то
прочность элемента считается достаточной, так как допускаемое на-
пряжение значительно меньше предельного.
       Различают три вида расчёта на прочность.
       1 Проверка прочности (проверочный расчёт):
                                      N
                              σ max =   ≤ [σ] .
                                      F
     По этой формуле можно установить, обеспечена ли прочность
при известных N, F и [σ] .
                                                 N
      2 Подбор сечения (проектный расчёт): F =          .
                                                 [ σ]
     По этой формуле определяют необходимую площадь попереч-
ного сечения при заданных N и [σ] .
      3 Определение допускаемой нагрузки: [N] = [σ] F.
      Пример решения задачи 3
      а) Для стержня (рисунок 2.1,а) построить эпюру N.
      Разобьём стержень на три участка (I, II, III), где нормальные
силы изменяются по одному закону (см. рисунок 2.1,а).
      Нормальную силу на каждом участке определяем методом се-
чений, проводя сечения, перпендикулярные оси Z на каждом участ-
ке (1−1, 2−2, 3−3).
      Отбрасывая правые отсечённые части на каждом участке и за-
меняя их действие внутренней силой Ni , направим их в сторону по-
ложительного направления оси Z (рисунок 2.1,б,в,г).
      Рассмотрим равновесия каждой отсечённой части на каждом
участке и определим Ni:
      I участок: ΣZ = 0; 3 кН − N1 = 0; N1 = 3 кН.
       (Знак «−» при N1 показывает, что эта сила является сжимаю-
щей и направлена в противоположную сторону).

                                29