
- •2 . Визначення нормальних напружень. Чистий згин.
- •3) Фізична сторона задачі.
- •3. Аналіз розподілу напружень по висоті поперечного перерізу.
- •Р ішення.
- •4. Умова міцності по нормальних напруженнях при плоскому згині.
- •Приклад №2
- •5. Підбір перерізів.
- •Дотичні напруження при згині. Умова міцності по дотичних напруженнях. Аналіз плоского напруженого стану.
- •Приклад.
- •2. Епюри розподілу дотичних напружень по висоті перерізу для різних його форм
- •3. Перевірка міцності при плоскому згині брусу
- •5. Аналіз напруженого стану балки при плоскому згині
Приклад.
Дано:
кH;
кH;
кH/м.
В
изначити:
величину дотичних напружень в защімленні
балки, що має трикутний поперечний
переріз, в точці
,
яка знаходиться на відстані
перерізу з розмірами
см;
см.
;
(МПа)
Д.з. визначити -ні напруження в т.
2. Епюри розподілу дотичних напружень по висоті перерізу для різних його форм
Використовуючи формулу Журавського будемо вважати, що поперечна сила задана і, що вона. додатна.
1. Тоді для прямокутного перерізу:
,
де
.
,
т.як
Розглянемо довільний шар на відстані " " і розрахуємо дотичні напруження в цих точках на цьому рівні.
,
де
–
ця величина становить статичний момент
заштрихованого прямокутника.
Оскільки
,
то відповідно, що
звідки:
1. При
2. При
.
2. Для круглого перерізу:
,
де
.
;
такими будуть дотичні напруження при умові, що розподіляються вони рівномірно
3. Для двутаврового профілю:
Побудуємо епюри розподілу дотичних і нормальних напружень для двотаврової балки, і запишемо вирази для визначення дотичних напружень в точках 2' і 2'′, а також точки 3
;
;
,
де
– теоретичний коефіцієнт концентрації
напруження.
3. Перевірка міцності при плоскому згині брусу
При плоскому згині брусу проводять три перевірки його міцності:
1. Перевірка міцності по максимальних нормальних напруженнях (основна).
Перевіряються точки, що належать периферійним шарам тобто, таким які максимально віддалені від нейтрального шару.
Перевірка відбувається з урахуванням нормальних напружень по умові міцності при плоскому згині:
;
.
2. Перевірка міцності по максимальних дотичних напруженнях.
Виконується для
тих перерізів по довжині брусу в яких
діють max
по модулю
поперечні сили. Тут буде чистий зсув і
перевіряються, як правило, точки, що
належать нейтральному шару. Перевірка
проводиться по умові міцності для
max
дотичних напружень:
,
де
– для пластичних матеріалів;
– для крихких матеріалів.
3. Перевірка міцності по головних напруженнях.
Виконується для загрозливих перерізів (точок) по довжині балки.
Загрозливим наз. перерізи, в яких поперечна сила і згинальний момент не є екстремальними, але одночасно дуже близькі до них.
В загрозливих перерізах перевіряються точки по висоті перерізу.
Загрозливими є точки в яких і одночасно близькі по величині до своїх max значень.
В двутаврі,
наприклад, це точка
- що належить
перехідному шару, але відноситься до
стійки.
В загрозливих точках перевірку міцності можна проводити так:
1) по формулі (перша
теорія міцності)
–
розрахувати головні напруження,
враховуючи із якого матеріалу виготовлено
балку і порівняти аналітично розраховані
напруження з допустимими значеннями
та зробити відповідні висновки.
2) Якщо в п'ять
теорій міцності ми підставимо значення
і
,
то будемо мати:
І-а –
=
– по першій теорій міцності;
ІІ-а –
=
– по другій теорій міцності;
ІІІ-а –
=
– по третій теорій міцності;
ІV-а
–
=
– по четвертій теорій міцності;
V-а
–
– по п’ятій теорій міцності,
де
.
Всі ці теорії міцності називаються теоріями міцності, що застосовуються в випадку дії плоского згину.