Механика материалов. Расчет статически неопределимых балок
.pdf
Рис. 3.7 (продолжение)
41
4. СХЕМЫ БАЛОК ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ И КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Для балки, изображенной на рис. 4.1 при значениях нагрузок q, F=α q a, M=β q a² из табл. 4.1 требуется:
1.Раскрыть статическую неопределимость.
2.Построить эпюры поперечной силы Q и изгибающего момента M. Сделать окончательную проверку.
3.Подобрать двутавровое сечение балки при а = 2 м, [σ]=160 МПа. Принять E=2·105 МПа.
Таблица 4.1
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
q, кН/м |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
10 |
15 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,85 |
0,40 |
0,30 |
0,74 |
0,25 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
1,30 |
0,50 |
|
0,55 |
0,30 |
0,20 |
0,10 |
0,20 |
0,25 |
0,20 |
0,80 |
0,50 |
0,30 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
q,кН/м |
25 |
30 |
35 |
40 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
0,20 |
0,40 |
0,30 |
0,15 |
1,00 |
0,80 |
0,75 |
0,34 |
0,30 |
0,20 |
|
0,20 |
0,30 |
0,20 |
0,10 |
0,90 |
0,40 |
0,50 |
0,30 |
0,35 |
0,15 |
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
q, кН/м |
40 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
10 |
15 |
|
0,25 |
1,40 |
1,00 |
0,45 |
0,54 |
0,65 |
0,40 |
0,30 |
0,75 |
0,60 |
|
0,15 |
0,40 |
0,60 |
0,40 |
0,40 |
0,15 |
0,25 |
0,25 |
0,95 |
0,20 |
42
Рис. 4.1
43
Рис. 4.1 (продолжение)
44
Литература
1.Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов / В. И. Фео-
досьев.- М.: Наука, 1967 (1986; 1999). - 552 (512; 591) с.
2.Степин, П. А. Сопротивление материалов / П. А. Степин. -
М.: Высшая школа, 1968 (1973; 1987). - 424 (328; 367) с.
3.Дарков, А. В. Сопротивление материалов / А. В. Дарков, Г.С.
Шпиро. - М.: Высшая школа, 1975 (1989). - 742 (624) с.
4.Писаренко, Г. С. Сопротивление материалов / Г. С. Писаренко, В. А. Агарев, А. Л. Квитка [и др.] - Киев: Вища школа,
1986. - 775 с.
5.Бородин, Н. А. Сопротивление материалов: учебное пособие
/Н. А. Бородин. - М.: Дрофа, 2001. - 288 с.
6.Горшков, А.Г. Сопротивление материалов: учебное пособие / А. Г. Горшков, В. Н. Трошин, В. И. Шалашилин. - М.: Физматлит,
2002. - 544 с.
7.Василевич, Ю. В. Механика материалов: учебное пособие / Ю. В. Василевич, Ю. П. Бобруйко [и др.] - Минск: БНТУ, 2005. -
155 с.
8.Качурин, В. К. Сборник задач по сопротивлению материалов
/В. К. Качурин. - М.: Наука, 1970. - 432 с.
9.Винокуров, Е. Ф. Справочник по сопротивлению материалов
/Е. Ф. Винокуров, М. К. Балыкин, И. А. Голубев. – Минск: Наука и техника, 1988. - 464 с.
45
Приложение 1
Перемножение эпюр по методу А. Н. Верещагина
K F yc
|
K |
1 |
hl |
2 |
h |
|
|
|
|||
ωF |
2 |
|
3 1 |
||
Примечание. Если эпюры расположены по одну сторону от оси, то они перемножаются со знаком «плюс», если по разные
– со знаком «минус».
ωF
K 12 h2 2l 13 h1
Примечание. Перемножение эпюр производится по участкам.
ωF
K 12 h l 13 h1
Примечание. Если обе эпюры линейные, то безразлично - умножается ли площадь первой эпюры на ординату второй, или наоборот
46
ωF2
ωF1
K F1 yc1 F 2 yc2
h l 12 h2 12 (h1 h) l 23 h2
Примечание. Перемножение эпюр можно производить только в том случае, когда хотя бы одна из эпюр линейная
|
|
ωF2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
ωF1 |
|
|
|
yc1 |
h3 |
|
(h2 |
h3 ); |
|
||||||||
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
y |
|
h |
|
|
1 |
(h |
h ); |
|
||||
|
|
|
|
|
c2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
2 |
3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
K F1 yc1 F 2 yc2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
hl(h |
1 |
|
(h h )) |
|
||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
|
2 |
3 |
|
||||
|
|
|
|
1 |
l(h h)(h |
1 |
|
(h h )). |
|||||||||
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
3 |
3 |
|
2 |
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
47
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
ql2 |
|
, |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
ωF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
2 |
hl, |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
K |
2 |
hl (h |
1 |
(h h )) |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Примечание. Если одна из эпюр |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
криволинейна, то площадь все- |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
гда берётся только на криволи- |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
нейной эпюре. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
h |
|
1 |
|
|
(h h), |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
c1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
h |
|
|
2 |
|
(h h), |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
c2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
K |
1 |
lh (h |
2 |
(h h)) |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
1 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
ωF2 |
ωF1 |
|
1 |
lh (h |
1 |
(h h)) |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
ABД F1, ABF F 2. |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ωF |
|
|
Чистая |
|
квадратичная |
пара- |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
бола: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
ql2 |
, F |
|
1 |
hl, |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
K |
|
|
1 |
hl |
3 |
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48
|
Кубическая парабола |
|||
ωF |
||||
|
1 |
|
||
|
F |
hl, |
||
4 |
||||
|
|
|
||
K 14 hl 54 h1
yc1 12 h2 ,
ωF1 |
|
|
|
yc2 |
1 |
h2 |
, |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
K F1 yc1 F 2 yc2 |
||||||||||||||
|
|
|
2 |
h l |
|
1 |
h |
1 |
|
hl |
1 |
h . |
||||
|
|
|
|
|||||||||||||
ωF2 |
|
|
3 |
1 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
3 |
2 |
||||
|
|
|
ql2 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
где h |
, |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|||
49
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
ω |
F1 |
|
|
|
|
|
|
|
yc1 |
|
|
|
h2 , |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
2 |
|
h , |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
ω |
F2 |
|
K F1 yc1 F 2 yc2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
h l |
|
1 |
h |
|
1 |
hl |
1 |
h . |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
1 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Где |
h |
|
|
ql2 |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ABД F 3, ABF F 2 , |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
K F1 yc1 F 2 yc2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
h l |
|
1 |
h |
|
1 |
hlh |
|
1 |
h lh , |
|||||||||||||||||
|
ωF1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
2 |
2 |
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
1 |
3 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
ql2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Если одна эпюра |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
сложная, то она разбивается на |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
простейшие, |
и |
|
|
|
перемножение |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
совершается для каждой про- |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
стейшей фигуры. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
