Сопротивление материалов: основы теории и примеры выполнения индивидуальных расчетных заданий. Валиев Ф.С. - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

28
3. В пределах каждого грузового участка проводим сечения
на расстоянии x
i
от начала участка, т.е. используем местную сис-
тему координат.
4. Используя рабочее правило и принятое правило знаков, в
каждом сечении записываем функцию продольной силы N
i
(х
i
) (в
таком случае рекомендуется рукой или бумагой закрывать от-
брасываемую часть бруса, чтобы не делать дополнительных ри-
сунков). При этом рассматриваем свободную часть бруса.
Рис. 3.6
1
2
3
0
,
8144/А
0,74/А
0
,
2963/А
Эп.u (10
–5
) м
3
а
)
б
)
в
)
А
В
С
D
11 1 1
N(x) F 20кH (const) 0 x 1 м.=− =−
22 1 2 2
222
N(x) F F qx
20 30 10 x 50 10 x , 0 x 2 м.
=− =
=− ==−
При
22
x0 м, N (0) 50 кH.
=
=−
При
22
x2 м, N (2) 70 кH;
=
=−
312 33
333
N(x) F F q(2 x) F
10 10 (2 x ) 30 10x ; 0 x 2 м;
=− + + =
=− + =−
При
33
x0 м, N (0) 30 кH;
=
=−
При
33
x2 м, N (2) 50 кH.
=
=−
5. По вычисленным результатам строим эпюру N (рис. 3.3б).
Анализ построенной эпюры N позволяет выделить следую-
щие особенности:
в сечении, где приложена сосредоточенная сила F, парал-
лельная оси бруса, имеется скачок, равный этой силе;
29
на грузовых участках, где действуют равномерно распре-
деленные нагрузки интенсивностью q, на эпюре N имеются на-
клонные прямые, тангенсы углов между этими прямыми и осью
бруса равны интенсивности распределенной по длине нагрузки q;
на тех грузовых участках, где отсутствует распределен-
ная нагрузка, эпюра N постоянна.
6. Определим перемещения характерных сечений и постро-
им эпюру перемещений при А = const:
u
A
= 0 (так как здесь защемление, препятствующее верти-
кальным перемещениям).
3
2
33
B3
00
2
22
53
8
0
N(x)dx ( 30 10x)dx
u
EA EA
х 2
30х 10 30 2 10
0,2963 10 м
22
;
ЕА 0,27 10 кПа А А
⋅−
= = =
⋅⋅
−−
−⋅
== =
⋅⋅
∫∫
l
l
2
C32
2
2
2
2
22
2
00
0
2
53
8
55 53
C
u;
x
(50x 10 )
N(x)dx (50 10x)dx
2
EA EA EA
2
(502 10 )
0, 444 10 м
2
;
0,27 10 A A
0,2963 10 0,444 10 0,7403 10 м
u;
AA A
−−
+Δ
−−
⋅−
== = =
⋅⋅
−⋅
−⋅
==
⋅⋅
−⋅⋅−
=+=
∫∫
l
ll
l
D321
53
11
1
8
55 53
D
u;
N
20 кН 1 м 0,0741 10 м
;
E A 0,27 10 кПа А А
0,7403 10 0,0741 10 0,8144 10 м
u.
AA A
−−
=
Δ+Δ+Δ
−⋅
Δ= = =
⋅⋅
−⋅⋅−⋅
=+=
lll
l
l
    3. В пределах каждого грузового участка проводим сечения                            – на грузовых участках, где действуют равномерно распре-
на расстоянии xi от начала участка, т.е. используем местную сис-                    деленные нагрузки интенсивностью q, на эпюре N имеются на-
тему координат.                                                                     клонные прямые, тангенсы углов между этими прямыми и осью
    4. Используя рабочее правило и принятое правило знаков, в                       бруса равны интенсивности распределенной по длине нагрузки q;
каждом сечении записываем функцию продольной силы Ni(хi) (в                             – на тех грузовых участках, где отсутствует распределен-
таком случае рекомендуется рукой или бумагой закрывать от-                          ная нагрузка, эпюра N постоянна.
брасываемую часть бруса, чтобы не делать дополнительных ри-                             6. Определим перемещения характерных сечений и постро-
сунков). При этом рассматриваем свободную часть бруса.                              им эпюру перемещений при А = const:
                                                                                          uA = 0 (так как здесь защемление, препятствующее верти-
                                                                Эп.u (10–5) м3      кальным перемещениям).
                   D                                                0,8144/А                             l3
                                                                                                              N 3 (x) ⋅ dx 2 ( −30 − 10x 3 ) ⋅ dx
   1                                                                                    u B = Δl 3 = ∫                    =∫                      =
                                                                                                         0       E⋅A       0       E⋅A
                   С                                                                                            2
   2                                                                  –
                                                                           0,74/А                   х2                               22
                   В                                                                      −30х − 10                     −30 ⋅ 2 − 10                  −5 3
                                                                                        =           2               =                2 = −0, 2963 ⋅ 10 м ;
   3                                                                  0,2963/А               Е⋅А                      0, 27 ⋅ 108 кПа ⋅ А       А
                                                                                                                0
                   А
              а)                                  б)                  в)                u C = Δl 3 + Δl 2 ;
                        Рис. 3.6                                                                                                                             2
                                                                                                                                                         x 22
                                                                                                 l2                     2                   (−50x − 10        )
       N1 (x1 ) = − F1 = −20 кH (const)      0 ≤ x1 ≤ 1 м.                                            N 2 (x) ⋅ dx    (−50 − 10x 2 )dx                   2
       N 2 (x 2 ) = − F1 − F2 − q ⋅ x 2 =
                                                                                        Δl 2 =   ∫
                                                                                                 0       E⋅A
                                                                                                                   =∫
                                                                                                                    0      E⋅A
                                                                                                                                       =
                                                                                                                                                  E⋅A
                                                                                                                                                                =

       = −20 − 30 − 10 ⋅ x 2 == −50 − 10 ⋅ x 2 ,     0 ≤ x 2 ≤ 2 м.                                                                                          0
                                                                                                                    2
                При x 2 = 0 м,         N 2 (0) = −50 кH.                                                    2
                                                                                            (−50 ⋅ 2 − 10 ⋅   )              −5 3
                При x 2 = 2 м,         N 2 (2) = −70 кH;                                =                    2 = −0, 444 ⋅ 10 м ;
       N 3 (x) = − F1 − F2 − q ⋅ (2 + x 3 ) + F3 =                                            0, 27 ⋅ 108 ⋅ A           A
     = −10 − 10 ⋅ (2 + x 3 ) = −30 − 10x 3 ; 0 ≤ x 3 ≤ 2 м;                                    −0, 2963 ⋅ 10−5 −0, 444 ⋅ 10−5 −0,7403 ⋅ 10−5 м3
                                                                                        uC =                  +              =                  ;
             При x 3 = 0 м,        N 3 (0) = −30 кH;                                                 A               A              A
             При x 3 = 2 м,        N 3 (2) = −50 кH.                                    u D = Δl 3 + Δl 2 + Δl1 ;
    5. По вычисленным результатам строим эпюру N (рис. 3.3б).
    Анализ построенной эпюры N позволяет выделить следую-                                        N1 ⋅ l1   −20 кН ⋅ 1 м      −0,0741 ⋅ 10−5 м3
                                                                                        Δl 1 =           =                 =                   ;
щие особенности:                                                                                 E ⋅ A 0, 27 ⋅ 108 кПа ⋅ А         А
    – в сечении, где приложена сосредоточенная сила F, парал-                                  −0,7403 ⋅ 10−5 −0,0741 ⋅ 10−5 −0,8144 ⋅ 10−5 м 3
лельная оси бруса, имеется скачок, равный этой силе;                                    uD =                 +              =                   .
                                                                                                    A              A               A
                                       28                                                                                       29