Файл: Задача 1 по дисциплине Основы строительной механики Тема работы Расчет статически неопределимой рамы на прочность студент гр. Агс202.docx
Добавлен: 20.03.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
м
м
м
м
м
м
м ⊖
м
м ⊖
м ⊕
м ⊕
м ⊕
в) Определим перемещение точки 1
= =
6. Подбор и проверка сечения
а) Подберем двутавр по максимальному изгибающему моменту
Mизг = = 64.726 кН*м = 64.726*100 кН*см ⊖
а) σ = ≤ R
= = = 269.69 см3
= 269.69 см3 → сортамент → № 20Б3
= 274.3 см3
= 2852.62 см4
S = 8 мм = 0.8 см = b
= 158.46 см3
h = 208 мм = 20.8 см
F = 40.24 см2
б) Проверим подобранное сечение по нормальным напряжениям
- первое сечение
Максимальный изгибающий момент и соответствующая ему продольная сила
Mизг =
= 64.726 кН*м = 64.726*100 кН*см ⊖
= 0.17 кН ⊕
= + = + = 23.602 кН/см2 = 236.02 МПа < R = 240 МПа
- второе сечение
Максимальная продольная сила и соответствующий ему изгибающий момент
Mизг = = 61 кН*м = 61*100 кН*см ⊖
= 76.42 кН ⊖
= + = + = 24.138 кН/см2 = 241.38 МПа > R = 240 МПа
в) Проверим подобранное сечение по касательным напряжениям
Qmax = = 72.28 кН ⊕
= = 5.02 кН/см2 = 50.2 МПа ˂ = [τ] = 120 МПа
Полная проверка прочности:
Для полной проверки прочности необходимо выбрать несколько сечений рамы, которых должна быть достаточно большая продольная сила, достаточно большой изгибающий момент и достаточно большая поперечная сила.
В учебных целях выберем одно сечение
= 61.652 кН*м = 61.652*100 кН*см ⊕
= 0.17 кН ⊕
= 68.14 кН ⊕
- определим нормальные напряжения, действующие в точке 7 от продольной силы
= = = 0.004 кН/см
2 = 0.04 МПа ⊕
- определим нормальные напряжения в точке 7 от изгибающих моментов
t = 12 мм = 1.2 см
=
= * = * 9.2 = 19.89 кН/см2 = 198.9 МПа ⊕
- определим общее напряжение в точке 7 от продольной силы и изгибающего момента
= = = 198.94 МПа ⊕
- определим касательные напряжения, действующие в точке 7
Определим статический момент, отсеченной части сечения, для точки 7 относительно нейтральной оси
= = = 12.24 см2
= = = 9.8 см
= * = 12.24 * 9.8 = 119.952 см3
= = 3.58 кН/см2 = 35.8 МПа ⊕
- рассмотрим элементарный параллелепипед, вырезанный вокруг точки 7
Рассчитаем прочность элементарного параллелепипеда
- определим положение главных площадок
Знак ⊕ показывает, что наклонные площадки необходимо повернуть против часовой стрелке для того, чтобы они стали главными
- определим направление действия главных напряжений
- определим числовые значения главных напряжений
⊕
⊖
-
Определим эквивалентные напряжения по 3 теории прочности, т.к. материал сталь пластичный материал и главные экстремальные нормальные напряжения имеют разные знаки
- Проверим прочность элементарного параллелепипеда по эквивалентным напряжениям
- Найдем положение экстремальных площадок, на которых действует экстремальные касательные напряжения
- Определим направление действия экстремальных касательных напряжений
- Определим численные значения экстремальных касательных напряжений
- Проверим прочность элементарного параллелепипеда по экстремальным напряжениям
Вывод: условия прочности по нормальным и касательным напряжениям удовлетворяются. Окончательно принимаем двутавр №20Б3