Файл: Задача 2 Определить реакции опор составной конструкции и давление в промежуточном шарнире С.docx
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 7
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 1.2
Задача 1.2
Определить реакции опор составной конструкции и давление в
промежуточном шарнире С.
Дано: P=13kН, M=2kН*м, q=2kН/м, α= , β= , a=2м.
Определить: Xa,Ya, Rd, Rb, Xc, Yc-?
Решение:
Рассматриваем равновесие конструкции АBCD(рис.1.2,а). На конструкцию
действует пара сил с моментом M, сила P и равномерно распределенная
нагрузка интенсивностью q. Действие этой нагрузки заменяем
равнодействующей силой Q=q*2*a=2*2*2=8кН, приложенной в середине
нагруженного участка. На конструкцию действуют реактивные силы со
стороны шарнира в точке А и опоры на катках в точке D, реакция стены в
точке В и внутренние усилия в точке С. Показываем расчетную схему
конструкции(рис.1.2,б). На конструкцию действует произвольная плоская
система сил. Выбираем и показываем оси координат. Количество
неизвестных реакций превышает число возможных уравнений равновесия,
поэтому мы расчленяем конструкцию АBCD по шарниру С и составляем
системы аналитических уравнений для каждой части:
1.Для участка АСB(рис.1.2,в):
=0; Xa+Xc-P*cosα=0;
=0; Ya+Yc-Q+Rb-P*sinα=0; (1)
=0; Yc*2-Xc*4+Q*6-Rb*4+P*cosα*4+P*sinα*2=0;
2.Для участка CD(рис.1.2,г):
=0; -Xc-Rd*sinβ=0;
=0; -Yc+Rd*cosβ=0; (2)
=0; Rd*4+M=0;
Вычисляем опорные реакции.
Из (2):
Rd=-M/4=-2/4=-0.5kH;
Yc=Rd*cosβ=-0.5*0.574 -0.287kH;
Xc=-Rd*sinβ=0.5*0.819 0.41kH;
Из (1):
Rb=(Yc*2-Xc*4+Q*6+P*cosα*4+P*sinα*2)/4=
=(-0.287*2-0.41*4+8*6+13*0.94*4+13*0.342*2)/4=
=(-0.574-1.64+48+46.88+8.892)/4=101.558/4 25.39kH;
Ya=-Yc+Q-Rb+P*sinα=-0.287+8-25.39+13*0.342=
=-0.287+8-25.39+4.446 -13.23kH;
Xa=-Xc+P*cosα=-0.41+13*0.94=-0.41+12.22
11.81kH;
Опорные реакции Yc, Ya, Rd получились с отрицательным знаком,
следовательно, они направлены противоположно указанным на рисунке 1.2
Для проверки результатов расчета составим уравнение равновесия
конструкции в виде уравнения моментов сил относительно другой точки,
например B, для этого вернёмся к (рис.1.2,б) и составим уравнение моментов
сил относительно точки B, при полной конструкции
=0; Rd*sinβ*4*sinβ+Rd*cosβ*(8+4*cosβ)+M+Xa*4+Q*2+Ya*4-
-P*sinα*2=0;
-0.5*4*0.671-0.5*0.574*(8+4*0.574)+2+11.81*4+8*2-13.23*4-13*0.342*2=0;
-1.342-2.955+2+47.24+16-52.42-8.892=0;
65.24-65.61 0;
Приблизительно, с учётом допустимой погрешности при вычислениях:
0 0;
Следовательно наше решение верное!
Ответ: Xa 11.81kH, Ya -13.23kH, Rd=-0.5kH, Rb 25.39H, Xc 0.41kH,
Yc -0.287kH.