Розрахунки бруса при простих видах деформування
Центральне розтягання та стискання прямолінійних стержнів. Статично невизначувані системи при розтяганні-стисканні. Класифікація згинання та типи опор. Приклади побудови епюр поперечних сил та згинальних моментів. Розрахунки на міцність і жорсткість.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | учебное пособие |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 06.08.2017 |
| Размер файла | 4,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
(3.18)
Фізичний аспект задачі:
Використовуючи формулу закону Гука, запишемо вирази для кутів закручування:
(3.19)
Якщо підставити вирази (3.19) у вираз (3.18), то матимемо:
(3.20)
Із рівняння (3.20) знаходимо значення .
З рівняння рівноваги (3.17) знаходимо значення реактивного моменту :
3. Будуємо епюру крутних моментів (рис. 3.16).
4. Визначаємо значення параметру для заданих форм поперечних перерізів стержня з умови міцності:
для кільцевого перерізу з епюри крутного моменту (рис. 3.16) , тоді
м;
для круглого перерізу ()
м;
для прямокутного перерізу ()
м.
З трьох отриманих результатів слід вибирати більший: мм, який знайдено з умови міцності для круглого перерізу.
5. Будуємо епюру розподілу максимальних дотичних напружень по довжині стержня: для круглого перерізу
для кільцевого перерізу
для прямокутного перерізу
6. Побудуємо епюру кутів закручування.
Послідовно для частин стержня знаходимо значення кутів закручування.
Перевіримо виконання умови жорсткості для найнебезпечнішої ділянки FH круглого перерізу, де відносний кут закручування дорівнює:
.
Умова жорсткості виконана.
Встановимо початок координат у перерізі A та будуємо епюру кутів закручування для деформаційної перевірки:;
;
;
;
.
Абсолютний кут закручування перерізу А відносно перерізу В повинен дорівнювати нулю. Але отримана абсолютна похибка (0,001) є результатом накопичення округлення на кожному етапі рішення задачі. Тому визначимо відносну похибку обчислень та порівняємо з її допустимим значенням:
<< 5%,
що свідчить про точність отриманих результатів та правильність рішення статично невизначуваної задачі.
3.4.3 Розрахункові схеми та чисельні дані
Додаток 3.1 ? Задача 1. Статично визначуваний вал
Таблиця Д3.1 ? Вхідні дані до задачі 1
№вар. |
N1кВт |
N2кВт |
N3кВт |
N4кВт |
м |
м |
м |
м |
об/хв. |
МПа |
град/м |
|
|
1. |
2,0 |
3,5 |
2,8 |
2,2 |
0,5 |
0,2 |
0,6 |
0,2 |
238 |
28 |
2,0 |
|
|
2. |
2,5 |
3,2 |
3,0 |
2,8 |
0,1 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
286 |
32 |
1,8 |
|
|
3. |
2,8 |
3,0 |
3,5 |
2,2 |
0,3 |
0,6 |
0,8 |
0,4 |
334 |
40 |
1,9 |
|
|
4. |
3,0 |
2,8 |
2,2 |
3,5 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,4 |
382 |
35 |
1,7 |
|
|
5. |
3,2 |
2,5 |
2,5 |
2,8 |
0,1 |
0,3 |
0,4 |
0,2 |
248 |
32 |
2,1 |
|
|
6. |
3,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,1 |
267 |
40 |
2,2 |
|
|
7. |
4,0 |
2,2 |
3,8 |
2,5 |
0,5 |
0,2 |
0,4 |
0,1 |
382 |
32 |
2,0 |
|
|
8. |
2,5 |
3,8 |
2,2 |
4,0 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
477 |
40 |
2,2 |
|
|
9. |
2,8 |
2,6 |
3,4 |
3,2 |
0,3 |
0,6 |
0,2 |
0,4 |
382 |
45 |
2,0 |
|
|
10. |
3,5 |
3,4 |
2,6 |
2,2 |
0,4 |
0,5 |
0,1 |
0,2 |
430 |
32 |
1,8 |
|
|
11. |
3,4 |
2,6 |
3,5 |
2,5 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,5 |
450 |
40 |
2,2 |
|
|
12. |
2,5 |
2,2 |
3,8 |
4,2 |
0,5 |
0,1 |
0,2 |
0,6 |
477 |
35 |
2,1 |
|
|
13. |
3,5 |
4,0 |
2,0 |
2,5 |
0,6 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
572 |
45 |
2,0 |
|
|
14. |
4,0 |
3,5 |
2,2 |
2,8 |
0,4 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
667 |
32 |
1,9 |
|
|
15. |
4,2 |
3,8 |
2,5 |
2,5 |
0,1 |
0,3 |
0,2 |
0,4 |
765 |
40 |
2,1 |
|
|
16. |
3,8 |
3,2 |
2,4 |
2,6 |
0,2 |
0,5 |
0,4 |
0,1 |
572 |
35 |
2,0 |
|
|
17. |
3,2 |
2,8 |
3,5 |
2,5 |
0,5 |
0,2 |
0,3 |
0,6 |
382 |
32 |
2,2 |
|
|
18. |
2,5 |
3,5 |
3,2 |
2,8 |
0,6 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
286 |
40 |
1,8 |
|
|
19. |
3,5 |
3,5 |
4,2 |
2,8 |
0,4 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
248 |
45 |
1,8 |
|
|
20. |
2,5 |
4,0 |
2,0 |
3,5 |
0,5 |
0,6 |
0,2 |
0,3 |
430 |
50 |
2,0 |
|
|
21. |
3,0 |
2,8 |
3,2 |
2,0 |
0,1 |
0,3 |
0,6 |
0,2 |
382 |
40 |
2,2 |
|
|
22. |
2,5 |
3,5 |
4,0 |
2,0 |
0,3 |
0,2 |
0,5 |
0,5 |
477 |
35 |
2,0 |
|
|
23. |
2,0 |
3,0 |
3,0 |
4,0 |
0,5 |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
450 |
40 |
1,8 |
|
|
24. |
2,5 |
3,0 |
2,8 |
3,2 |
0,4 |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
475 |
45 |
2,0 |
Примітка. Модуль зсуву матеріалу стержня -
Додаток 3.2 ? Задача 2. Статично невизначуваний стержень
Таблиця Д3.2 ? Вхідні дані до задачі 2
№вар |
м |
м |
м |
Нм |
Нм |
МПа |
град/м |
|||
|
1. |
1,5 |
1,0 |
0,3 |
1,3 |
1,2 |
200 |
400 |
40 |
2,0 |
|
|
2. |
1,4 |
0,9 |
0,4 |
1,5 |
1,4 |
210 |
300 |
48 |
1,8 |
|
|
3. |
1,6 |
1,1 |
0,5 |
1,4 |
1,2 |
280 |
450 |
45 |
2,2 |
|
|
4. |
1,8 |
1,0 |
0,4 |
1,5 |
1,0 |
300 |
500 |
50 |
2,0 |
|
|
5. |
1,5 |
0,9 |
0,4 |
1,6 |
1,2 |
250 |
350 |
30 |
1,8 |
|
|
6. |
1,2 |
0,8 |
0,3 |
1,2 |
1,1 |
300 |
400 |
40 |
1,8 |
|
|
7. |
1,1 |
0,5 |
0,2 |
1,3 |
1,1 |
450 |
500 |
50 |
2,2 |
|
|
8. |
1,4 |
0,5 |
0,1 |
1,4 |
1,2 |
480 |
500 |
45 |
2,0 |
|
|
9. |
1,6 |
1,1 |
0,5 |
1,3 |
1,2 |
300 |
400 |
40 |
1,8 |
|
|
10. |
1,2 |
0,7 |
0,2 |
1,3 |
1,1 |
250 |
300 |
35 |
2,0 |
|
|
11. |
1,5 |
0,8 |
0,3 |
1,2 |
1,0 |
350 |
400 |
40 |
2,2 |
|
|
12. |
1,6 |
1,0 |
0,5 |
1,5 |
1,2 |
400 |
450 |
50 |
2,2 |
|
|
13. |
1,2 |
0,8 |
0,5 |
1,6 |
1,4 |
450 |
500 |
45 |
2,0 |
|
|
14. |
1,5 |
0,5 |
0,5 |
1,8 |
1,4 |
350 |
400 |
40 |
1,8 |
|
|
15. |
1,3 |
0,6 |
0,2 |
1,2 |
1,1 |
280 |
350 |
30 |
2,0 |
|
|
16. |
1,4 |
0,8 |
0,4 |
1,3 |
1,1 |
200 |
350 |
35 |
1,8 |
|
|
17. |
1,3 |
0,7 |
0,4 |
1,4 |
1,2 |
300 |
400 |
50 |
2,4 |
|
|
18. |
1,2 |
0,5 |
0,2 |
1,5 |
1,3 |
350 |
500 |
52 |
2,2 |
|
|
19. |
1,0 |
0,5 |
0,2 |
1,6 |
1,4 |
200 |
350 |
40 |
1,8 |
|
|
20. |
1,5 |
1,0 |
0,5 |
1,5 |
1,1 |
300 |
400 |
50 |
1,8 |
|
|
21. |
1,6 |
1,4 |
1,0 |
1,6 |
1,5 |
250 |
450 |
40 |
2,0 |
|
|
22. |
1,1 |
0,5 |
0,1 |
1,4 |
1,1 |
300 |
450 |
35 |
1,8 |
|
|
23. |
1,2 |
0,8 |
0,3 |
1,2 |
1,1 |
250 |
450 |
40 |
2,0 |
|
|
24. |
1,1 |
1,0 |
0,5 |
1,6 |
1,2 |
350 |
400 |
50 |
2,2 |
Примітка. Модуль зсуву матеріалу стержня -
Додаток 3.3 ? Основні поняття, позначення, формули, формулювання та правила з теми «Кручення»
Позначення таформули |
Одиниця виміру |
Назва |
|
|
рад (радіан) |
абсолютний кут закручування |
||
|
рад/м ((радіан/метр) |
відносний кут закручування |
||
|
рад (радіан) |
відносний зсув (кут зсуву) |
||
|
м(метр) |
радіус |
||
|
Н•м (ньютон • метр) |
внутрішній крутний момент |
||
|
Па (паскаль) |
дотичне напруження |
||
|
м4 |
полярний момент інерції |
||
|
Па (паскаль) |
закон Гука при зсуві |
||
|
Па (паскаль) |
модуль зсуву |
||
|
Па (паскаль) |
умова міцності при крученні |
||
|
м3 |
полярний момент опору |
||
|
рад (радіан) |
умова жорсткості для абсолютного кута закручування |
||
|
рад/м (радіан/метр) |
умова жорсткості для відносного кута закручування |
Внутрішній крутний момент у даному перерізі чисельно дорівнює алгебраїчній сумі зовнішніх крутних моментів, що розташовані по один бік від перерізу. Правило знаків: Зовнішній крутний момент вважається додатним, якщо при спостеріганні з боку перерізу вздовж осі вала він намагається обертати відсічену частину проти годинникової стрілки.
Контрольні питання
1. Що називається крученням?
2. Які внутрішні силові фактори мають місце при крученні?
3. Які деформації та напруження виникають у поперечному перерізі вала?
4. Гіпотези, які використовуються при розгляданні кручення?
5. За якою формулою обчислюються дотичні напруження при крученні?
6. У яких точках круглого перерізу виникають максимальні дотичні напруження?
7. Умова міцності при крученні.
8. Як визначити абсолютний та відносний кути закручування вала?
9. Що таке жорсткість валу при крученні?
10. Умова жорсткості при крученні?
11. Які геометричні характеристики використовуються при крученні валів некруглих перерізів?
12. Де дотичні напруження досягають найбільшого значення при крученні валу прямокутного поперечного перерізу?
13. Які системи називаються статично невизначуваними?
14. В якому порядку виконується розрахунок статично невизначуваних систем (методика розрахунку) при крученні?
15. В чому полягає деформаційна перевірка правильності рішення статично невизначуваної задачі при крученні?
Додаток 4 ? Таблиці сортаментів прокатних профілів
Список літератури
Писаренко Г. С. Опір матеріалів / Г. С. Писаренко, О. Л. Квітка,
Е. С. Уманський. - К. : Вища школа, 2004. - 655 с.
Феодосьев В. И. Сопротивление материалов / В. И. Феодосьев. - М. : Наука, 1986. - 512 с.
Конохов В. І. Розрахунки на міцність стержнів при центральному розтяганні - стисканні: навч. -метод. посіб. / В. І. Конохов, В. І. Лавінський, В. Л. Хавін. - Х. : НТУ “ХПІ”, 2007. - 76 с.
Конкін В. М. Розрахунки бруса при прямому згинанні: навч. -метод. посіб. / В. М. Конкін, Б. М. Киркач, С. Ю. Погорілов, Н. В. Кравцова. - Х. : НТУ “ХПІ”, 2009. - 80 с.
Конохов В. І. Розрахунки стержнів при крученні: навч. -метод. посіб. / В. І. Конохов , В. Л. Хавін, Л. В. Автономова. - Х. : НТУ “ХПІ”, 2012. - 76 с.
Навчальне видання
КОНКІН Валерій Миколайович
КОНОХОВ Володимир Іванович
ШЕРГИН Сергій Юрійович
КРАВЦОВА Наталія Вікторівна
РОЗРАХУНКИ БРУСА ПРИ ПРОСТИХ ВИДАХ
ДЕФОРМУВАННЯ
Навчально-методичний посібник з курсу „Опір матеріалів”
для студентів машинобудівних спеціальностей
заочної форми навчання
Відповідальний за випуск В.Л. Хавін
Роботу до видання рекомендував С.К. Шелковий
В авторській редакції
План 2011 , поз. 7/18-12
Підп. до друку . .12. Формат 60х84 1/16. Папір офісний.
Riso-друк. Гарнітура Таймс. Ум. друк. арк. 3,5.
Наклад 300 прим. Зам. № . Ціна договірна.
Видавничий центр НТУ “ХПІ”, 61002, Харків, вул. Фрунзе, 21
Свідоцтво про державну реєстрацію ДК № 3657 від 24.12.2009 р.
Друкарня НТУ “ХПІ”, 61002, Харків, вул. Фрунзе, 21
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розрахунок на вільні та вимушені коливання. Диференційні однорідні рівняння вільних коливань. Побудова епюри згинальних моментів від дії динамічних навантажень, її кінематична перевірка. Розрахункова схема, деформована схема рами при вимушених коливаннях.
курсовая работа [326,2 K], добавлен 18.04.2010Вибір геометричної схеми ферми. Вибір розрахункової схеми і збір навантажень. Визначення поздовжніх сил (статичний розрахунок). Підбір поперечних перерізів стиснутих і розтягнутих стержнів. Конструювання вузлів ферми з парних кутиків і замкнутих профілів.
методичка [2,6 M], добавлен 20.01.2011Методи визначення ступеню статичної невизначеності. Характеристика вибору основної системи. Розрахунок зовнішніх навантажень на кожному прольоті і невідомих опорних моментів. Визначення площу епюри фіктивних навантажень і відстані центра ваги до опор.
курсовая работа [95,0 K], добавлен 12.04.2010Схема многопролетной определимой статически балки. Определение реакции опор и построение эпюров моментов и поперечных сил. Равновесие отсеченной части бруса. Определение усилий в стержнях фермы. Построение сечения по линиям влияния опорных реакций.
контрольная работа [3,5 M], добавлен 15.11.2010Знакомство с основными особенностями усиления и симметричного уширения моста. Анализ способов свайных промежуточных опор. Рассмотрение метода сухого торкретирования с использованием цементно-песчаной смеси. Общая характеристика функций свайных опор.
реферат [1,7 M], добавлен 21.05.2015Экодом - абсолютно автономное строение, не наносящее ущерба окружающей среды. Решение задачи переработки продуктов жизнедеятельности в рамках создания экопоселений. Деревянные дома - престиж, качество и гармония с природой. Преимущество клееного бруса.
реферат [20,1 K], добавлен 01.12.2011Вибір основних геометричних характеристик для побудови залізобетонного моста. Визначення внутрішніх зусиль, розрахунок балки на міцність за згинальним моментом та за поперечною силою. Перевірка прийнятого армування та втрати сил попереднього напруження.
курсовая работа [224,1 K], добавлен 18.09.2011Системи опалення та їх типи. Теплозабезпечення у закладах ресторанного і готельного господарства. Види труб, які використовуються для з’єднання всіх елементів систем опалення. Розрахунок втрат тепла. Системи енергозбереження при опаленні будівель.
контрольная работа [26,5 K], добавлен 25.06.2014Розробка проекту зведення дванадцятиповерхового житлового будинку на 36 квартир методом крупнопанельного будівництва. Його конструктивне рішення, техніко–економічна оцінка. Теплотехнічні розрахунки зовнішньої стіни. Специфікація індустріальних виробів.
курсовая работа [311,7 K], добавлен 02.06.2013Містобудівні розрахунки, характеристика зонування території. Характеристика детального планування. Розрахунок чисельності населення і житлового фонду. Розміщення функціональних зон. Розміщення різних за призначенням майданчиків та їх обладнання.
курсовая работа [741,1 K], добавлен 20.11.2013Поняття греблі, її основні характеристика, призначення. Роль греблі у вирішенні водогосподарських питань. Розрахунки гідрографічних характеристик. Агротехнічні особливості водозбору. Визначення відмітки гребня дамби, конструювання поперечного профілю.
курсовая работа [273,0 K], добавлен 20.12.2013Розрахунки по визначенню загальних властивостей будiвельних матерiалiв дозволяють оцiнити їх вiдповiднiсть технiчним вимогам. Визначення мінімально необхідної корисної площі штабелів. Визначення середньої густини кам’яного зразка неправильної форми.
практическая работа [6,4 M], добавлен 05.09.2010Проектування мостового переходу. Кількість прогонів моста. Стадії напруженого стану залізобетонних елементів. Основне сполучення навантажень. Зусилля в перерізах балки. Підбір перерізу головної балки. Перевірка балки на міцність за згинальним моментом.
курсовая работа [193,1 K], добавлен 04.05.2011Методика розрахунку двошарнірної арки із постійними жорсткостями. Кінематичний аналіз і визначення кількості невідомих методу сил. Вибір основної системи методу сил, запис канонічного рівняння. Побудова і перевірка епюр внутрішніх зусиль для заданої арки.
курсовая работа [400,2 K], добавлен 04.04.2010Розрахунок залізобетонної будови. Визначення внутрішніх зусиль. Розрахунок балки на міцність за згинальним моментом. Характеристики перетину в середині прольоту. Утрати сил попереднього напруження. Розрахунок балки на міцність за поперечною силою.
курсовая работа [155,7 K], добавлен 03.12.2011Кінематичний аналіз заданої системи, визначення кількості невідомих методу сил при розрахунку рами. Визначення коефіцієнтів, вільних членів канонічних рівнянь методу сил, їх перевірка. Побудова епюр внутрішніх зусиль, їх кінематична і статична перевірка.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 08.04.2010Загальні відомості, а також розрахунок хімічного складу шахтної води. Прийнята схема її очищення. Технологічні розрахунки очисних споруд. Повторне використання шахтної води - для душових, для коксохіма. Реагентне господарство для додаткового очищення.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.12.2013Кінематичний аналіз заданої системи та визначення кількості невідомих методу переміщень. Визначення елементів матриці коефіцієнтів і вектора вільних членів канонічних рівнянь методу переміщень. Побудова епюр внутрішніх зусиль та деформованої схеми рами.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 15.04.2010Оцінка кількості жителів району та розрахунок виробничих показників громадсько-комунальних підприємств та адміністративних будівель. Розрахунки електричного навантаження будинків та громадських будівель. Вибір схем електричних мереж та відхилення напруги.
курсовая работа [803,6 K], добавлен 02.03.2012Температурний режим території будівництва. Вологість повітря і опади. Вітровий режим території. Визначення типів погоди і режимів експлуатації житла. Опромінення сонячною радіацією. Аналіз території місцевості за ухилами. Загальна оцінка ландшафту.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 13.05.2013
