Файл: В.Д. Моисеенко Определение перемещений в балке.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.06.2024

Просмотров: 80

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

ω

 

20

ωp4

25

ωp5

 

 

 

p2

 

 

 

 

 

 

a)

 

 

 

 

 

-

 

Эп.Мр(кН·м)

ωp1

+

 

 

 

ωp6

5

 

ωp3

 

 

 

 

30 20

 

 

 

 

 

A

 

P=1

31,3

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

1

 

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

Y4 Y5 Y6

Эп. M(v1 ) (м)

 

Y1

1,333 Y 2

Y3 P=1

 

A

 

 

B

 

 

 

 

3

 

 

в)

 

 

 

 

 

-

3

 

 

 

 

 

 

Y4

Эп. M(v3 )(м)

m =1

 

 

 

 

Y5 Y6

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

A

 

 

 

3

 

0,5

+

 

 

Y3 m=1

 

 

Эп. M (θA )

1

Y1

Y2

 

 

Y4 Y5 Y6

 

A

B

 

 

 

 

 

3

Эп. M(θ3лев)

 

 

 

 

+

 

д)

Y1

Y

 

 

0,5

Y

1

 

 

 

 

 

 

2

3

 

Y4

Y5 Y6

 

 

 

m = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

е)

3

Эп. M(θ3прав)

1

 

 

Рис. 9. К определению прогибов и углов поворота в характерных сечениях для составной балки с промежуточным сквозным шарниром способом Верещагина


21

Расчет перемещений для балки с промежуточным шарниром по способу Верещагина представлен в табличной форме (табл. 1-5).

Таблица 1

Определение прогиба V(1)

i

ω

pi

,кН м2

Y ,м (рис. 9,б)

ωpiYi ,кН м3

 

 

 

i

 

1

 

 

30

0,889

26,67

2

 

 

40

0,889

35,56

3

 

53,33

0,667

35,571

4

 

 

-12,5

-0,222

2,775

5

 

 

-25

-0,556

13,9

6

 

 

5

-0,778

-3,889

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ ωpiYi = 110,587 кН м3

V(1) =

ΣωpiYi

=

110,587

=0,0281 м= 2,81см (в направлении единичной

 

 

 

 

 

 

 

EI x

3940

 

 

силы);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение прогиба V(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

ω

pi

,кН м2

Y ,м (рис. 9,в)

ωpiYi ,кН м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

30

0

0

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

40

0

0

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

53,33

0

0

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

-12,5

-0,667

8,338

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

-25

-1,667

41,675

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

5

-2,333

-11,665

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ωpiYi = 38,348 кН м3

V(3)

=

 

Σω pi Yi

=

 

38,348

 

 

= 0,0097 м = 0,97 см (в направлении единич-

 

EI x

3940

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ной силы);


22

Таблица 3

Определение угла поворота θ(A)

 

 

i

 

 

 

ω

pi

,кН м2

Y

(рис. 9, г)

 

ωpiYi ,кН м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

30

 

-0,778

 

23,34

 

 

 

2

 

 

 

 

 

40

 

0,444

 

17,76

 

 

 

3

 

 

 

 

53,33

 

0,333

 

17,76

 

 

 

4

 

 

 

 

 

-12,5

 

-0,111

 

1,38

 

 

 

5

 

 

 

 

 

-25

 

-0,278

 

6,95

 

 

 

6

 

 

 

 

 

5

 

-0,389

 

-1,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ωpiYi = 65,2 кН м2

θ( A) =

Σω piYi

=

65,2

 

=0,0166 рад(в направлении единичного момента);

EI x

3940

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

Определение угла поворота θ(лев3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

ω

pi

,кН м2

Y

(рис. 9, д)

 

ωpiYi ,кН м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

30

 

0,222

 

6,66

 

 

 

2

 

 

 

 

 

40

 

0,556

 

22,22

 

 

 

3

 

 

 

 

53,33

 

0,667

 

35,571

 

 

 

4

 

 

 

 

 

-12,5

 

0,111

 

-1,388

 

 

 

5

 

 

 

 

 

-25

 

0,278

 

-6,946

 

 

 

6

 

 

 

 

 

5

 

0,389

 

1,944

 

 

 

 

 

 

ωpiYi = 58,06 кН м2

θ(лев3 )

=

Σω piYi

=

58,06

=0,0147 рад (в направлении единичного момента);

 

3940

 

 

EI x

 


23

Таблица 5

Определение угла поворота θ(прав3 )

 

 

i

 

 

ω

pi

,кН м2

Y (рис. 9, е)

 

ωpiYi ,кН м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

30

0

 

0

 

 

 

2

 

 

 

 

 

40

0

 

0

 

 

 

3

 

 

 

 

53,33

0

 

0

 

 

 

4

 

 

 

 

 

-12,5

-1

 

12,5

 

 

 

5

 

 

 

 

 

-25

-1

 

25

 

 

 

6

 

 

 

 

 

5

-1

 

-5

 

 

 

Σω piYi

 

 

 

 

 

 

 

ωpiYi = 32,5 кН м2

θ(прав3) =

=

32,5

=0,0083 рад(в направлении единичного момента).

 

3940

 

 

EI x

 

 

 

 

 

 

 

По полученным значениям прогибов методом начальных параметров видно, что Vmax = V(2) = 3,42см. Так как Vmax = 3,42 см > [V] =

= 900300 = 3см, то условие жесткости не выполняется. Таким образом,

необходимо увеличить жесткость сечения, приняв новое значение момента инерции:

нов

стар Vmax

3,42

 

 

4

 

 

 

 

 

 

I x

= I x

 

= 1970

 

=

2245,8 см

 

.

 

 

 

 

 

[V ]

3

 

 

 

 

 

 

По сортаменту (ГОСТ 8239-89) принимаем новое сечение двутавр

№ 22 с Ix = 2530 см4, что позволит уменьшить Vmax в η =

 

I x

=

2530

=

I xстар

 

= 1,284 раз. Все остальные

 

 

 

1970

 

перемещения уменьшатся

в

такой же

пропорции.


24

Список рекомендуемой литературы

1.Сопротивление материалов: Учеб. для вузов / А.В. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин. – М.: Высш. шк., 2001. – 560 с.

2.Сопротивление материалов: Учеб. для вузов / Г.С. Писаренко, В.А. Агарев, А.Л. Квитка, В.Г. Попков, Э.С. Уманский – Киев: Высш. шк.; Головное изд-во, 1986. – 775 с.

3.Беляев Н.М. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. – М.:

Наука, 1976. – 607 с.

4.Пособие к решению задач по сопротивлению материалов: Учеб. пособие для тех. вузов / И.Н. Миролюбов, С.А. Енгалыгев, Н.Д. Сер-

гиевский. – М.: Высш. шк., 1985. – 399 с.

5.Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев. – Киев: Наукова думка, 1975. – 704 с.

6.Изгиб: Метод. указания для выполнения расчетно-графических работ / Сост. Ю.Ф.Глазков. – Кемерово: КузПИ, 1983. – 15 с.

25

Приложение

Площади (ω) и координаты центра тяжести (с) простых фигур

Фигура

Схема

 

 

ω

 

 

с

 

с

 

 

 

 

 

 

Прямоуголь-

 

 

ав

 

 

1

ник

в

 

 

 

 

2 a

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

Треугольник

в

 

1

 

 

1

 

а

 

 

2 ав

 

3 а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

Параболиче-

 

в

1

 

qa3

1

ский

 

3

ав =

6

 

4 a

треугольник

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

Параболиче-

 

2

 

qa3

3

ский

 

в

3

ав =

3

 

8 a

треугольник

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параболиче-

с

 

2

ав = qa

3

1

ский сегмент

 

 

 

2 a

 

в

3

 

12

 

 

а