Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сборник заданий по курсу Сопротивление материалов для студентов специальности 1-36 11 01 Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
29.11.2025
Размер:
1.51 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11

 

 

 

 

Нагрузка

 

 

 

 

Продольные

Поперечное

 

Расположе

 

 

 

 

 

размеры балки, м

сечение балки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цифра шифра

ние опор

F,

Сечение

m,

Сечение

 

 

Участ

 

 

 

 

 

Прокатны

 

(рис.11,б)

приложе

приложе

q, кН/м

 

а

 

b

c

h/b

й

 

 

кH

ния

кНм

ния

 

 

ок

 

 

 

 

 

профиль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

B, C

30

B

27

C

10

 

AB

2,3

 

1,3

3,2

2,0

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

A, C

-40

D

-63

B

-8

 

AC

1,3

 

2,4

3,0

3,0

II

3

A, D

28

C

-31

D

6

 

AD

1,2

 

2,4

2,2

2,5

III

4

B, C

35

D

45

B

-12

 

BC

2,4

 

1,5

2,0

1,8

II

5

A, D

-50

B

53

C

15

 

BD

1,5

 

2,2

1,4

2,4

I

6

D, A

55

B

-19

C

-8

 

CD

2,5

 

1,3

2,5

2,8

I

7

B, D

-36

C

25

D

10

 

AB

2,4

 

2,4

2,0

3,2

III

8

B, C

52

D

-37

B

11

 

BC

3,5

 

1,5

2,5

1,6

II

9

C, A

-44

B

-49

D

-14

 

CD

2,2

 

2,5

1,3

1,5

III

0

D, B

-48

B

55

B

16

 

AD

1,3

 

3,2

2,5

1,0

I

Порядковый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

номер цифры

 

3

 

 

2

1

 

 

2

 

 

3

шифра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 12. Построение эпюр внутренних силовых факторов для плоской статически определимой рамы

Для заданной рамы, построенной по данным таблиц 12, а, б на основе стержневой системы (рис.12), и состоящей из четырех стержней, жестко скрепленных друг с другом, построить эпюры продольных и поперечных сил и изгибающих моментов.

Сосредоточенную силу F и пару сил m прикладывать к свободному концу указанного участка, если участок свободного конца не имеет – к наиболее удаленному от опоры концу. Сосредоточенная сила и распределенная нагрузка направлены перпендикулярно к продольной оси балки.

Положительные силы F и интенсивности q следует направлять на горизонтальных участках сверху вниз, на вертикальных – слева направо. Отрицательные – в противоположную сторону. Положительный момент m пары сил следует направлять против часовой стрелки, отрицательный – по часовой.

Жесткая заделка (ЖЗ) или шарнирно-неподвижная опора (ШН) и опорный стержень (горизонтальный – ГО или вертикальный – ВО) устанавливаются в указанной точке схемы. Стержни, не входящие в схему, на рисунке не указываются.

A

 

M

O

B

 

 

 

d

 

m

 

ЖЗ

 

 

 

C

ВО

R

S

D

d

 

 

q

E

 

T

U

G

d

F

 

 

 

 

 

 

ГО

 

 

 

 

H

 

V

W

Q

d

ШН

 

 

 

 

 

 

 

K

 

N

P

L

 

a

b

 

c

Рис. 12. К построению расчетной схемы плоской статически определимой рамы

Таблица 12,а

 

Цифра шифра

 

 

Участки рамы

 

 

 

Расположение опор (участок)

 

 

Расположение нагрузки (участок)

 

 

 

 

I

II

 

III

 

IV

 

ЖЗ

ШН

 

ГО

 

ВО

 

 

m1

 

m2

 

 

F1

 

 

F2

 

q

 

1

 

AB

BG

 

GT

 

GQ

 

-

 

I

 

-

 

IV

 

 

I

 

II

 

 

III

 

-

 

IV

 

2

 

AB

AK

 

KP

 

PU

 

I

-

 

 

-

 

-

 

 

IV

 

III

 

-

 

 

II

 

I

 

3

 

AK

KP

 

PO

 

PL

 

-

 

I

 

-

 

IV

 

 

III

 

IV

 

-

 

 

I

 

II

 

4

 

EG

GB

 

GL

 

LN

 

I

-

 

 

-

 

-

 

 

IV

-

 

 

III

 

 

II

 

I

 

5

 

CR

RD

 

RN

 

DQ

 

-

 

IV

 

III

 

-

 

 

I

-

 

 

II

 

 

III

 

IV

 

6

 

CR

RM

 

RD

 

RV

 

-

 

III

 

IV

 

-

 

 

-

 

I

 

 

II

 

 

III

 

IV

 

7

 

MR

RD

 

DQ

 

QH

 

IV

-

 

 

-

 

-

 

 

-

 

II

 

 

IV

 

 

I

 

III

 

8

 

AM

MT

 

TG

 

GL

 

-

 

IV

 

-

 

I

 

 

II

 

IV

 

 

III

 

-

 

I

 

9

 

LK

KC

 

CD

 

DQ

 

-

 

I

 

IV

 

-

 

 

III

 

I

 

-

 

IV

 

II

 

0

 

HW

WQ

 

WS

 

SD

 

-

 

I

 

-

 

IV

 

 

II

-

 

 

I

 

IV

 

III

 

Порядковый номер

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

цифры шифра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12,б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры участков, м

 

 

 

 

 

 

 

 

Нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цифра шифра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

b

 

c

 

 

d

m1, кH м

 

 

m2, кH м

F1, кH

 

F2, кH

 

q1, кH/м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2,0

1,6

 

1,8

 

1,2

4

 

-6

 

9

 

 

-11

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

2,4

1,8

 

1,0

 

1,6

-7

 

-5

 

12

 

 

10

 

6

 

 

 

3

 

 

 

 

1,6

1,0

 

1,2

 

1,8

6

 

4

 

-10

 

 

13

 

5

 

 

 

4

 

 

 

 

1,4

1,2

 

1,6

 

2,0

-9

 

-12

 

7

 

 

11

 

8

 

 

 

5

 

 

 

 

1,8

2,0

 

2,0

 

1,4

8

 

-8

 

-7

 

 

-9

 

-6

 

 

 

6

 

 

 

 

1,2

2,4

 

1,4

 

2,2

11

 

15

 

12

 

 

-10

 

4

 

 

 

7

 

 

 

 

2,8

1,4

 

2,2

 

1,0

12

 

-14

 

8

 

 

-16

 

-7

 

 

 

8

 

 

 

 

2,0

1,6

 

2,4

 

1,8

10

 

-15

 

11

 

 

14

 

-4

 

 

 

9

 

 

 

 

1,6

2,2

 

1,4

 

2,8

16

 

-18

 

15

 

 

20

 

10

 

 

 

0

 

 

 

 

1,2

1,0

 

2,6

 

1,6

-14

 

16

 

12

 

 

-17

 

6

 

 

Порядковый номер цифры шифра

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 13. Дифференциальное уравнение упругой линии

Построить эпюры углов поворота поперечных сечений и линию прогибов для заданных балок, используя метод непосредственного интегрирования дифференциального уравнения упругой линии для двухопорной балки квадратного сечения (рис.13,а) и метод начальных параметров для консольной балки круглого сечения (рис.13,б). Размеры балок определить из условия прочности. Материал балок сталь

(Е = 2,1·105 МПа, R = 210 МПа).

Расположение опор, нагрузок и продольные размеры балок представлены в табл. 13. Если при построении расчетной схемы сечение приложения сосредоточенной силы или момента совпадает с жесткой заделкой, то соответствующую нагрузку следует приложить в сечении на противоположном конце балки. Нагрузки, заданные со знаком “минус”, имеют направление, противоположное указанному на рисунке.

 

q

m

F

 

y

 

 

 

 

A

B

C

D

z

x

E

 

a

 

b

 

c

 

d

a)

 

F

q

 

m

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

x

A

E

D

C

B

 

a

b

c

 

d

 

б)

Рис.13. К построению расчетной схемы: двухопорной балки квадратного сечения – а,

консольной балки круглого сечения – б

Таблица 13

 

 

 

Нагрузка

 

 

 

Опоры

 

Продольные

 

 

 

 

 

 

 

размеры балки, м

Цифра шифра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

m

 

q

Шарнирно-

Опорный

Жесткая

а

b

 

c

d

 

 

 

 

 

 

kH

Сечение

kHм

Сечение

kH/м

Участок

неподвижная

стержень

заделка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(а)

(а)

(б)

 

 

 

 

 

1

30

Е

10

C

5

AB

A

D

A

1,5

1,8

 

2,3

2,5

2

42

C

18

A

-8

AC

B

E

B

1,2

1,7

 

2,4

2,2

3

28

B

-20

C

10

AD

E

A

B

1,4

2,8

 

1,4

1,2

4

-

D

-19

B

-6

СE

C

E

A

2,2

1,8

 

2,6

3,2

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

25

E

14

B

12

BC

D

B

A

1,2

1,5

 

2,3

2,1

6

2

C

-33

D

16

BE

D

A

B

3,2

2,6

 

1,2

2,2

7

-

A

41

E

14

AC

C

B

B

2,2

1,0

 

1,5

3,2

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

-

D

13

B

8

DE

A

C

A

1,6

1,2

 

2,4

2,2

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

48

A

22

C

-10

CD

E

B

B

2,3

1,6

 

3,2

1,6

0

26

B

-25

E

18

AE

A

E

A

2,4

0,9

 

2,3

1,2

Порядковый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

номер цифры

1

3

2

3

1

2

3

 

2

 

 

1

 

шифра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 14. Вычисление интеграла Мора по способу Верещагина при определении перемещений в статически определимых системах

Определить методом Мора максимальные значения углов поворота сечений и прогибов балок (рис.13, а, б), используя данные задачи 13.

Задача 15. Определение перемещений узлов плоской фермы

Определить перемещение заданного узла плоской статически определимой фермы (рис.15), состоящей из стержней одинакового сечения, в следующих случаях:

а) от внешней нагрузки, приложенной в указанном узле и образующей заданный угол с положительным направлением вертикальной оси y (угол отсчитывается против хода часовой стрелки);

б) в результате изменения температуры (нагревания или охлаждения) стержней фермы на t , если коэффициент линейного расширения материала стержней 12,5 10 6 C 1 ;

в) после монтажа фермы со стержнем, длина которого меньше или больше номинального размера на l

( l l lном ).

Исходные данные для расчета приведены в табл. 15.

h

h

I

B

4

D 7 E

1

3

5

 

 

6

A

2

C

 

d

d

IV

D

4

 

E 8

G

1

3

5

7

9

A

2

 

C 6

B

 

d

 

d

 

II

 

C

4

E

8

G

h

1

3

5

7

9

 

A

2

D 6

B

 

 

d

 

d

 

V

 

 

D

6

E

 

h

2

3

5

7

9

A

1

C

4

G 8

B

 

d

 

d

d

 

h

h

III

C

4

E

8

G

2

 

5

7

 

3

 

9

A 1

D

6

 

B

d

 

d

10

VI

A 2 D

6

G

 

3

5

9

 

 

7

 

1

 

 

 

C

4 E

8

B

d

d

d

 

h

B 1

A

VII

 

4 D

7 E

3

5

6

C

 

2

 

d

 

d

h

VIII

D 4 E

2 3 57

A 1 C

6

B

d

d

 

h

 

IX

 

 

 

X

B

 

 

 

A

4

D 7

 

4

D

 

 

3

B

1

 

1

5

3

7

h

 

5

 

E

 

 

6

A

2 C

6

 

C

2

E

 

d

d

 

 

d

d

Рис.15. Плоская статически определимая ферма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 15

 

 

 

 

 

 

Внешняя

 

Изменение

Дислокационное

 

Цифра шифра

Схема

d,

 

h,

 

нагрузка

 

температуры

воздействие

Определить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(рис.15)

м

 

м

Узел

,град

 

F,

t, C

Стержень

l l

перемещение узла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

I

2

 

2

C

 

150

 

50

35

3

0,005

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

II

3

 

4

D

 

60

 

96

25

8

- 0,003

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

III

1,5

 

1,2

E

 

120

 

36

40

5

0,004

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

IV

2,5

 

2,5

D

 

330

 

48

52

1

- 0,007

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

V

4

 

3,6

E

 

45

 

75

18

9

0,008

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

VI

5

 

4

C

 

240

 

20

29

4

0,012

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

VII

2,2

 

1,8

E

 

300

 

16

63

6

- 0,01

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

VIII

3

 

2,5

D

 

210

 

60

33

2

- 0,009

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

IX

1,6

 

1,6

C

 

135

 

85

72

6

0,006

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

X

2

 

3

D

 

30

 

25

48

5

- 0,002

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Порядковый номер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цифры шифра

3

2

 

1

 

2

 

1

2

3

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 16. Метод сил (статически неопределимая балка)

Для заданной стальной балки (рис.16) подобрать размеры двутаврового

сечения, если R 210МПа и E 2,1 105 МПа.

Исходные данные для расчета приведены в табл.16. Нагрузки, указанные в таблице со знаком “минус” имеют направление, противоположное указанному на рисунке.

F

q

m

A B C D E G

a b c d e

Рис. 16. К построению расчетной схемы статически неопределимой балки

Таблица 16

 

 

 

Нагрузка

 

 

 

Опоры

 

 

Продольные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

размеры балки, м

Цифра шифра

F,

точка

m,

точка

q,

участок

жесткая

шарнирно

опорный

 

 

 

 

 

 

kH

приложения

kHм

приложения

kH/м

 

заделка

неподвижная

стержень

а

b

c

d

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

42

B

-15

G

6

DE

A

-

C,E

2,4

2,4

1,8

1,2

1,2

2

-

D

14

E

4

BD

B

-

D,G

1,2

1,5

1,3

1,2

1,3

 

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

19

G

12

A

7

CE

-

B

A,D,E

1,3

1,2

1,4

2,2

1,2

4

24

B

36

D

-8

CG

-

A

C,D,G

1,5

2,2

2,5

2,4

1,8

5

-

E

40

C

10

AC

G

-

B,D

1,8

1,2

1,6

1,5

1,5

 

51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

36

B

25

D

-12

BC

E

-

A,C

1,6

2,6

2,5

1,8

2,5

7

27

C

-32

E

14

AB

-

G

A,B,D

2,4

1,4

1,6

1,3

2,3

8

46

B

19

G

9

CE

-

E

A,C,D

2,3

2,4

2,5

1,6

2,3

9

-

C

6

D

-5

AG

-

A

B,D,G

2,4

2,7

2,7

1,8

2,5

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

16

D

-5

B

13

BE

A

-

C,G

1,6

2,5

1,9

2,8

1,8

Порядковый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

номер цифры

1

3

2

3

1

2

 

3

 

 

 

2

 

 

шифра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]