ВлГУ, сопротивление материалов (расчетно-графическая работа)


Узнать стоимость этой работы
12.11.2025, 13:00

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ СТЕРЖНЯ ПРИ СЛОЖНОМ СОПРОТИВЛЕНИИ.

Задача № 1. Балка с поперечным сечением в виде прямоугольника с соотношением размеров h/b=k (h – высота, b – ширина сечения) нагружена силами F, q и моментом M, действующими в вертикальной xy и горизонтальной плоскости xz (рис. 1). Требуется:

- изобразить расчетную схему балки;

- определить внутренние усилия в поперечных сечениях балки в главных плоскостях xy, xz;

- построить эпюры внутренних усилий;

- из условия прочности по нормальным напряжениям определить размеры поперечного сечения балки b и h;

- проверить выполнение условия прочности по нормальным напряжениям при найденных размерах;

- построить эпюру нормальных напряжений σ в опасном сечении. Принять расчетное сопротивление 𝑅 = 200 МПа.

Данные для расчета взять из табл. 1 по варианту (шифру), выданному преподавателем.

Таблица 1

Номер строки

I

II

III

IV

l, м

a, м

k

q, кН/м

F, кН

М, кН×м

1

3,2

1,4

1,7

12

4

12

2

4,4

1,8

0,8

9

10

16

3

5,0

2,0

2,0

14

7

9

4

3,6

1,7

1,6

11

11

15

5

4,2

1,6

0,5

8

6

11

6

3,8

1,3

1,4

16

9

18

7

4,6

2,1

0,6

13

12

8

8

5,2

1,9

2,5

10

5

13

9

4,5

1,5

0,7

18

8

14

0

4,8

2,2

1,8

15

14

10

 

 

Задача № 2. Стальная стойка сжимается внецентренно приложенной силой F. Форма поперечного сечения стержня и точка приложения силы выбираются по варианту (рис. 2).

Требуется:

- составить схему стержня согласно варианту, показать силу F в заданной точке; принять оси координат: ось z – продольная ось стержня; оси x, y – поперечные оси.

- определить геометрические характеристики заданного поперечного сечения стержня: моменты инерции Ix и Iy относительно главных центральных осей x, y; радиусы инерции 𝑖𝑥, 𝑖𝑦;

- построить нулевую линию в поперечном сечении и определить положение опасной точки;

- записать условие прочности для опасной точки;

- из условия прочности найти величину сжимающей силы F;

- определить численно внутренние усилия в поперечном сечении стержня, построить эпюры 𝑁, 𝑀𝑥, 𝑀𝑦;

- построить ядро сечения.

Данные для расчета взять из таблицы 2 согласно варианту.

Таблица 2

 

Номер строки

I

II

III

IV

Форма сечения (рис. 2)

Точка приложения силы

R,

МПа

Номер двутавра, швеллера

Размер b прямоугольного и квадратного

сечений, см

1

1

A

160

36

12

2

2

B

180

30

8

3

3

D

200

24

10

4

4

E

210

40

9

5

2

A

180

22

14

6

3

B

160

18

6

7

2

D

200

16

10

8

3

E

210

33

12

9

4

A

180

27

8

0

1

D

160

20

9

 

 

РАСЧЕТ СЖАТОГО СТЕРЖНЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ

Задача № 3 . Определить критическую силу и критическое напряжение для центрально-сжатого стержня. Найти допускаемое значение силы F (допускаемую нагрузку).

Длину стержня l, способ закрепления концов стержня и коэффициент m (рис. 3, а), форму поперечного сечения (рис. 3, б) выбрать по варианту из таблицы 3. Характеристики материалов приведены в таблице 4.

Таблица 3

 

Номер строки

I

II

III

IV

m

l, м

Форма сечения

Материал

b, мм (круг, квадрат, прямоугольник)

Номер профиля (двутавр, швеллер)

1

0,7

3,2

1

Дерево

120

22

2

1

4,0

2

Дерево

90

24

3

0,5

3,6

3

Чугун СЧ

80

18

4

2

2,8

4

Сталь Ст. 3

50

27

5

0,7

4,2

5

Сталь Ст. 5

70

30

6

1

3,0

1

Чугун СЧ

60

20

7

2

3,8

2

Дерево

80

33

8

0,5

4,5

3

Дерево

110

24

9

0,7

3,5

4

Сталь Ст. 5

70

22

0

1

4,1

5

Сталь Ст. 3

60

27

 

 

Таблица 4

Материал

E, МПа

lпред

l0

a, МПа

b, МПа

c, МПа

Сталь Ст. 3

2 · 105

100

60

310

1,14

0

Сталь Ст. 5

2,1 · 105

90

60

464

3,26

0

Чугун СЧ

1,2 · 105

80

40

776

12

0,053

Дерево (сосна вдоль

волокон)

0,12 · 105

70

-

29,3

0,194

0

 



Узнать стоимость этой работы