Сопротивление материалов: основы теории и примеры выполнения индивидуальных расчетных заданий. Валиев Ф.С. - 61 стр.

UptoLike

Составители: 

120
7. ПРЯМОЙ ИЗГИБ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ БАЛОК
7.1. Построение эпюр изгибающих моментов
и поперечных сил
Балкой называется брус, претерпевающий деформацию по-
перечного изгиба.
Прямой изгибвид деформации, при котором внешние уси-
лия приложены к брусу перпендикулярно к его продольной оси и
действуют в плоскости, совпадающей с одной из главных плос-
костей инерции бруса (если центр тяжести сечения и центр из-
гиба совпадают). При этом в поперечных сечениях бруса возни-
кают изгибающий момент и поперечная
сила, действующие в
той же плоскости, что и внешние силы. Такой изгиб называет-
ся прямым поперечным. Если в сечениях бруса возникает только
изгибающий момент, а поперечная сила равна нулю, то такой
изгиб называется прямым чистым изгибом.
Если центр тяжести сечения и центр изгиба не совпада-
ют, то при прямом изгибе
плоскость действия внешних сил
проходит через центр изгиба параллельно одной из главных осей
инерции поперечного сечения.
Центром изгиба
называется точка, находящаяся в плоско-
сти поперечного сечения бруса, в которой приложенная сила
перпендикулярна продольной оси, не вызывает кручения сечения.
При построении эпюр внутренних усилий (графиков их из-
менения по длине бруса) используется метод сечений, описан-
ный в главе 1.
1. На брусе выделяем грузовые участки.
Часть бруса, в пре-
делах которой закон изменения внутреннего усилия описывает-
ся одним аналитическим выражением, называется грузовым
участком.
Внешними признаками границ грузовых участков яв-
ляются:
точки приложения сосредоточенных сил и моментов;
места расположения опор;
места начала и конца действия распределенных нагрузок;
места изменения интенсивности распределенной нагрузки.
места изломов оси.
121
2. В пределах каждого грузового участка проводим сечения,
перпендикулярные продольной оси бруса, на расстоянии х
i
от
начала данного грузового участка или от начала бруса, т.е. нача-
ло координат совмещаем с началом каждого грузового участка
или оставляем неподвижным на одном из краев бруса (рис. 7.1а).
Рис. 7.1
а)
б)
2 м
3. Отбрасываем любую часть (лучше ту, на которую дейст-
вует больше сил).
4. Заменяем действие отброшенной части на оставшуюся
положительными изгибающим моментом и поперечной силой
(рис. 7.1б). При этом используем следующее правило знаков:
из-
гибающий момент в рассматриваемом сечении считается по-
ложительным, если от нагрузки, действующей на рассматри-
ваемую отсеченную часть стержня, он стремится растянуть
в этом сечении нижние продольные волокна, и отрицательным,
если стремится растянуть верхние волокна
(рис. 7.2а).
Рис. 7.2
Растягиваются нижние
волокна
Растягиваются верх-
ние волокна
+
Сдвиг по ходу часовой Сдвиг против хода часовой
стрелки стрелки
+
+
а)
б)
Ординаты эпюр изгибающих моментов принято отклады-
вать со стороны растянутых волокон
. Таким образом, знаки
  7. ПРЯМОЙ ИЗГИБ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ БАЛОК                                2. В пределах каждого грузового участка проводим сечения,
                                                                  перпендикулярные продольной оси бруса, на расстоянии хi от
        7.1. Построение эпюр изгибающих моментов                  начала данного грузового участка или от начала бруса, т.е. нача-
                     и поперечных сил                             ло координат совмещаем с началом каждого грузового участка
                                                                  или оставляем неподвижным на одном из краев бруса (рис. 7.1а).
     Балкой называется брус, претерпевающий деформацию по-
                                                                                а)                                     б)
перечного изгиба.
     Прямой изгиб – вид деформации, при котором внешние уси-
лия приложены к брусу перпендикулярно к его продольной оси и
действуют в плоскости, совпадающей с одной из главных плос-                                                            2м
костей инерции бруса (если центр тяжести сечения и центр из-
гиба совпадают). При этом в поперечных сечениях бруса возни-                                   Рис. 7.1
кают изгибающий момент и поперечная сила, действующие в
той же плоскости, что и внешние силы. Такой изгиб называет-           3. Отбрасываем любую часть (лучше ту, на которую дейст-
ся прямым поперечным. Если в сечениях бруса возникает только      вует больше сил).
изгибающий момент, а поперечная сила равна нулю, то такой             4. Заменяем действие отброшенной части на оставшуюся
изгиб называется прямым чистым изгибом.                           положительными изгибающим моментом и поперечной силой
     Если центр тяжести сечения и центр изгиба не совпада-        (рис. 7.1б). При этом используем следующее правило знаков: из-
ют, то при прямом изгибе плоскость действия внешних сил           гибающий момент в рассматриваемом сечении считается по-
проходит через центр изгиба параллельно одной из главных осей     ложительным, если от нагрузки, действующей на рассматри-
инерции поперечного сечения.                                      ваемую отсеченную часть стержня, он стремится растянуть
     Центром изгиба называется точка, находящаяся в плоско-       в этом сечении нижние продольные волокна, и отрицательным,
сти поперечного сечения бруса, в которой приложенная сила         если стремится растянуть верхние волокна (рис. 7.2а).
перпендикулярна продольной оси, не вызывает кручения сечения.           Растягиваются нижние                  Растягиваются верх-
     При построении эпюр внутренних усилий (графиков их из-             волокна                               ние волокна
менения по длине бруса) используется метод сечений, описан-            а)
ный в главе 1.                                                                                       +                                  –
     1. На брусе выделяем грузовые участки. Часть бруса, в пре-
делах которой закон изменения внутреннего усилия описывает-
ся одним аналитическим выражением, называется грузовым                               +
участком. Внешними признаками границ грузовых участков яв-             б)                           +                               –
ляются:
     – точки приложения сосредоточенных сил и моментов;                     Сдвиг по ходу часовой             Сдвиг против хода часовой
     – места расположения опор;                                                    стрелки                            стрелки
     – места начала и конца действия распределенных нагрузок;                                       Рис. 7.2
     – места изменения интенсивности распределенной нагрузки.         Ординаты эпюр изгибающих моментов принято отклады-
     – места изломов оси.                                         вать со стороны растянутых волокон. Таким образом, знаки
                              120                                                                       121