Реклама

Детальна побудова епюр зусиль в балці 023

Визначення зусиль в точці "3"

• Лівий переріз (рис. 8).

Рис. 8

Зусилля M_y, сума моментів всіх сил відносно перерізу:
sum{~}{~}{M} = 0,~~ M_y + F_{1z} * ( a_1 + a_2 ) ~-~ R_Az * a_2 + q * a_2 * {{a_2}/2} = 0;
M_y = ~-~F_{1z} * ( a_1 + a_2 ) + R_Az * a_2 ~-~ q * a_2 * {{a_2}/2} = ~-~9 * ( 2 + 4 ) + 62,76 * 4 ~-~ 12 * 4 * {4/2} = 101,04 кН·м.
Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, д.

• Правий переріз (рис. 9).

Рис. 9

Зусилля M_y, сума моментів всіх сил відносно перерізу:
sum{~}{~}{M} = 0,~~ M_y + F_{1z} * ( a_1 + a_2 ) ~-~ R_Az * a_2 + q * a_2 * {{a_2}/2} + M_1= 0;
M_y = ~-~F_{1z} * ( a_1 + a_2 ) + R_Az * a_2 ~-~ q * a_2 * {{a_2}/2} ~-~ M_1 = ~-~9 * ( 2 + 4 ) + 62,76 * 4 ~-~ 12 * 4 * {4/2} ~-~ 40 = 61,04 кН·м.
Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, д.

В перерізі де прикладений зосереджений згинальний момент, на епюрі M_y буде стрибок на величину цього моменту. Тому в таких перерізах значення згинального моменту знаходять ліворуч та праворуч від точки.

Визначення зусиль в точці "4"

• Правий переріз (рис. 10).

Рис. 10

Зусилля M_y, сума моментів всіх сил відносно перерізу:
sum{~}{~}{M} = 0,~~ M_y + F_{1z} * ( a_1 + a_2 + {a_3}/2 ) ~-~ R_Az * ( a_2 + {a_3}/2 ) + q * ( a_2 + {a_3}/2 )* {1/2} * ( a_2 + {a_3}/2 ) + M_1 = 0;
M_y = ~-~F_{1z} * ( a_1 + a_2 + {a_3}/2 ) + R_Az * ( a_2 + {a_3}/2 ) ~-~ q * ( a_2 + {a_3}/2 )* {1/2} * ( a_2 + {a_3}/2 ) ~-~ M_1 = = ~-~9 * ( 2 + 4 + 1 ) + 62,76 * ( 4 + 1 ) ~-~ 12 * ( 4 + 1 )* {1/2} * ( 4 + 1 ) ~-~ 40 = 60,8 кН·м.
Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, д.

Визначення зусиль в точці "5"

• Лівий переріз (рис. 11).

Рис. 11

Зусилля Q_z, проектуємо всі сили на вісь z:
sum{~}{~}{F_z} = 0,~~ -~Q_z + F_{2z} ~-~ R_B = 0;
Q_z = F_{2z} ~-~ R_B = 6,93 ~-~ 25,17 = ~-~ 18,24 кН.

Зусилля M_y, сума моментів всіх сил відносно перерізу:
sum{~}{~}{M} = 0,~~ -~ M_y ~-~ F_{2z} * a_4 + R_B * (a_4 + a_5) ~-~ M_2 = 0;
M_y = ~-~ F_{2z} * a_4 + R_B * (a_4 + a_5) ~-~ M_2 = ~-~ 6,93 * 1 + 25,17 * (1 + 2) ~-~ 20 = 48,58 кН·м.
Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, д.

Визначення зусиль в точці "6"

• Лівий переріз (рис. 12).

Рис. 12

Зусилля N_x, проектуємо всі сили на вісь x:
sum{~}{~}{F_x} = 0,~~ -~ N_x ~-~F_{2x} = 0;
N_x = ~-~F_{2x} = ~-~ 4 кН.
Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, в.

Зусилля Q_z, проектуємо всі сили на вісь z:
sum{~}{~}{F_z} = 0,~~ -~Q_z + F_{2z} ~-~ R_B = 0;
Q_z = F_{2z} ~-~ R_B = 6,93 ~-~ 25,17 = ~-~ 18,24 кН.

Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, г.

Зусилля M_y, сума моментів всіх сил відносно перерізу:
sum{~}{~}{M} = 0,~~ -~ M_y ~-~ F_{2z} * 0 + R_B * a_5 ~-~ M_2 = 0;
M_y = R_B * a_5 ~-~ M_2 = 25,17 * 2 ~-~ 20 = 30,34 кН·м.
Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, д.

• Правий переріз (рис. 13).

Рис. 13

Зусилля N_x, проектуємо всі сили на вісь x:
sum{~}{~}{F_x} = 0,~~ -~ N_x = 0;
N_x = 0.

Зусилля Q_z, проектуємо всі сили на вісь z:
sum{~}{~}{F_z} = 0,~~ -~Q_z ~-~ R_B = 0;
Q_z = ~-~ R_B = ~-~ 25,17 кН.

Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, г.

Визначення зусиль в точці "7"

• Лівий переріз (рис. 14).

Рис. 14

Зусилля Q_z, проектуємо всі сили на вісь z:
sum{~}{~}{F_z} = 0,~~ -~Q_z ~-~ R_B = 0;
Q_z = ~-~ R_B = ~-~ 25,17 кН.

Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, г.

Зусилля M_y, сума моментів всіх сил відносно перерізу:
sum{~}{~}{M} = 0,~~ -~ M_y + R_B * 0 ~-~ M_2 = 0;
M_y = ~-~ M_2 = ~-~ 20 кН·м.
Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, д.

• Правий переріз (рис. 15).

Рис. 15

Зусилля Q_z, проектуємо всі сили на вісь z:
sum{~}{~}{F_z} = 0,~~ -~Q_z = 0;
Q_z = 0.

Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, г.

Визначення зусиль в точці "8"

• Лівий переріз (рис. 16).

Рис. 16

Зусилля M_y, сума моментів всіх сил відносно перерізу:
sum{~}{~}{M} = 0,~~ -~ M_y ~-~ M_2 = 0;
M_y = ~-~ M_2 = ~-~ 20 кН·м.
Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, д.

Визначення згинального моменту у вершині параболи (рис. 17)

Вершина параболи знаходиться в точці де Q_z = 0 (між епюрами Q_z та M_y існують диференційні залежності, Q_z - це похідна від M_y, а там де похідна дорівнює нулю функція набуває екстремальне значення). Координату цієї точки легко знайти за формулою:

x_0 = {Q_y}/q = {53,76}/12 = 4,48 кН.

Рис. 17

Зусилля M_y, сума моментів всіх сил відносно перерізу:
sum{~}{~}{M} = 0,~~ M_y + F_{1z} * ( a_1 + x_0 ) ~-~ R_Az * x_0 + q * x_0 * {{x_0}/2} + M_1 = 0;
M_y = ~-~F_{1z} * ( a_1 + x_0 ) + R_Az * x_0 ~-~ q * x_0 * {{x_0}/2} ~-~ M_1 = = ~-~9 * ( 2 + 4,48 ) + 62,76 * 4,48 ~-~ 12 * 4,48 * {{4,48}/2} ~-~ 40 = 62,42 кН·м.
Відкладаємо значення зусилля на рис. 2, д.

Після побудови епюр зусиль, рекомендується перевіряти правильність їх побудови. Для цього використовуються диференціальні залежності між епюрами Q_z та M_y. Ось основні залежності між цими епюрами:

1) На ділянці стержня, де є рівномірно розподілене навантаження (далі РРН):
• епюра Q_z змінюється функцією косої лінії;
• епюра M_y - параболою.

2) На ділянці стержня, де немає РРН:
• епюра Q_z паралельна базі або дорівнює константі (база - найтовща лінія на епюрі від якої відкладаються ординати епюри);
• епюра M_y - змінюється функцією косої лінії.

3)Зміна знаку епюри Q_z:
• там де Q_z > 0 - епюра M_y зростає;
• там де Q_z < 0 - епюра M_y спадає;.

4) В перерізі де Q_z = 0 епюра M_y набуває екстремальне значення.

5) В перерізі на стержні, де знаходиться зосереджена сила:
• на епюрі Q_z буде стрибок на величину цієї сили (якщо рухатись з ліва на право, то стрибок буде в напрямку сили);
• на епюрі M_y - злом в напрямку дії сили.

6) В перерізі на стержні, де знаходиться зосереджений момент:
• на епюрі Q_z нічого не відбувається;
• на епюрі M_y буде стрибок на величину цього моменту.

Сподобалася стаття! Підтримай проект! Став ЛАЙК!