МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
РОЗРАХУНОК БАЛОК ПРИ ПРЯМОМУ ЗГИНІ
ЗАВДАННЯ ТА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до розрахунково-графічної роботи з курсу “Опір матеріалів” для студентів базових напрямків
0901 “Інженерна механіка”, 0905 “Енергетика”, 0921 “Будівництво”, 0923 “Зварювання”, 0926 “Водні ресурси”, 0928 “Пожежна безпека”
Затверджено на засіданні кафедри «Опір матеріалів», протокол № 1 від 31.08.2004 р.
Львів – 2004
Розрахунок балок при прямому згині. Завдання та методичні вказівки до розрахунковографічної роботи з курсу “Опір матеріалів” для студентів базових напрямків 0901 “Інженерна механіка”, 0905 “Енергетика”, 0921 “Будівництво”, 0923 “Зварювання”, 0926 “Водні ресурси”, 0928 “Пожежна безпека” / Укл.: Харченко Є. В., Войтович М. І., Воробець Б. С., Стасюк Б. М. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2004. – 21 с.
Укладачі: |
Харченко Є. В., д-р техн. наук, проф.; |
|
Войтович М. І., канд. фіз.-мат. наук, доц.; |
|
Воробець Б. С., канд. фіз.-мат. наук, доц.; |
|
Стасюк Б. М., канд. фіз.-мат. наук, доц. |
Відповідальний за випуск: |
Харченко Є. В., д-р техн. наук, проф. |
Рецензент: |
Сухорольський М.А., д-р фіз.-мат. наук, проф. |
Загальні вказівки щодо виконання розрахунково-графічної роботи
1.Розрахунково-графічну роботу виконують на стандартних листах формату А4 (210×297 мм), зшитих зліва.
2.На титульному листі вказують: а) назву навчального закладу; б) назву кафедри; в) назву задачі;
г) шифр академічної групи, прізвище та ініціали студента, який виконує роботу; д) прізвище та ініціали викладача, який керує роботою; е) місто, календарний рік.
3.На першому листі пишуть умову задачі, наводять числові дані, зображають схему стержня, відкладаючи довжини його ділянок у масштабі і направляючи зовнішні моменти з урахуванням їхніх знаків, вказаних у таблиці.
4.Розрахунки супроводжують лаконічними, чіткими поясненнями.
5.Результати розрахунків наводять, вказуючи одиниці виміру величин.
6.Числові значення підставляють в остаточні залежності, одержані на основі аналітичних перетворень.
7.Розрахунки і пояснення до них, а також рисунки виконують лише на одному боці кожного з листів.
8.Епюри внутрішніх сил і прогинів розташовують під розрахунковою схемою балки на одному рівні.
9.У технічних розрахунках не прийнято оперувати звичайними дробами.
- 2 -
1. Завдання на домашню розрахунково-графічну роботу
Виконати розрахунок статично визначеної балки на міцність і жорсткість, вибравши схему балки і числові дані згідно з завданням. Матеріал балки – Ст. 3, модуль пружності якого Е=2·105 МПа. Допустиме напруження прийняти рівним [σ]=160 МПа.
Уході розрахунку виконати наступне.
1.Зобразити схему балки у масштабі, позначити розміри її ділянок (в м) і нанести числові значення навантажень.
2.Визначити опорні реакції.
3.Побудувати епюри поперечних сил і згинальних моментів.
4.Підібрати двотавровий поперечний переріз балки з урахуванням дії в перерізі нормальних напружень, беручи до уваги, що перенапруження матеріалу не повинно перевищувати 5 %.
5.Провести перевірку міцності балки за найбільшими дотичними напруженнями.
6.Побудувати епюри нормальних і дотичних напружень для перерізу балки, в якому одночасно виникають великі поперечна сила та згинальний момент.
7.Для вказаного перерізу в точках переходу від стінки до полички провести перевірку міцності з використанням ІІІ або ІV теорії міцності.
8.Записати рівняння прогинів балки з використанням універсального рівняння зігнутої осі.
9.Обчислити прогини у декількох характерних точках осі балки та побудувати епюру прогинів.
10.Перевірити жорсткість балки за допустимим прогином [ν]= 500l (l – прогин балки).
Дані взяти з таблиці.
- 3 -
Т а б л и ц я
Числові значення геометричних параметрів і складових навантажень балки
№ |
F1 |
, kH |
F1 , kH |
M1 , kH м |
M2 , kH м |
q , kH м |
l , м |
α |
β |
γ |
|
варіанту |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
20 |
-15 |
60 |
-20 |
10 |
4,0 |
0,1 |
0,5 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
-30 |
60 |
40 |
15 |
-20 |
5,0 |
0,3 |
0,7 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
40 |
-25 |
-75 |
10 |
12 |
6,0 |
0,1 |
0,8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
-20 |
50 |
-45 |
30 |
-24 |
4,5 |
0,2 |
0,8 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
10 |
45 |
30 |
-10 |
16 |
4,0 |
0,3 |
0,5 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
30 |
25 |
-50 |
35 |
10 |
5,5 |
0,2 |
0,6 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
-15 |
50 |
60 |
25 |
-20 |
5,0 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
20 |
-40 |
55 |
20 |
16 |
7,0 |
0,3 |
0,5 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
-25 |
60 |
20 |
50 |
22 |
6,5 |
0,2 |
0,6 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
10 |
25 |
-45 |
30 |
-16 |
4,5 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
-20 |
-30 |
20 |
45 |
10 |
5,0 |
0,3 |
0,7 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
30 |
15 |
-20 |
30 |
-12 |
6,5 |
0,6 |
0,2 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
60 |
-25 |
10 |
40 |
20 |
8,0 |
0,3 |
0,6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
-40 |
30 |
25 |
20 |
-18 |
5,0 |
0,4 |
0,6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
50 |
-35 |
40 |
-35 |
10 |
4,0 |
0,3 |
0,1 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
30 |
10 |
25 |
50 |
-8 |
4,5 |
0,6 |
0,2 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
-20 |
25 |
50 |
-10 |
12 |
7,0 |
0,2 |
0,5 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
40 |
-15 |
-30 |
35 |
20 |
5,0 |
0,3 |
0,7 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
-25 |
10 |
60 |
15 |
-16 |
5,5 |
0,4 |
0,6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
-60 |
30 |
40 |
25 |
20 |
4,0 |
0,3 |
0,9 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
-15 |
20 |
80 |
15 |
-10 |
6,5 |
0,2 |
0,6 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
35 |
40 |
-25 |
30 |
16 |
5,0 |
0,1 |
0,5 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
|
-50 |
-15 |
30 |
25 |
14 |
6,0 |
0,3 |
0,7 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
25 |
20 |
40 |
35 |
-10 |
7,0 |
0,2 |
0,5 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
30 |
10 |
-40 |
25 |
14 |
8,0 |
0,3 |
0,1 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
|
-15 |
40 |
35 |
20 |
20 |
7,5 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
|
30 |
-25 |
40 |
10 |
-24 |
6,5 |
0,6 |
0,6 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
|
40 |
15 |
-20 |
35 |
10 |
5,5 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29 |
|
-20 |
25 |
30 |
20 |
-12 |
4,5 |
0,2 |
0,8 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
50 |
10 |
25 |
-45 |
20 |
5,0 |
0,3 |
0,7 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 4 -