Реклама

Приклад 6. Побудова епюр зусиль у двохопорній балці 036

двохопорна балка

Рис. 1

Дано розрахункову схему двохопорної балки (рис. 1) та прикладене до неї зовнішнє навантаження.

Потрібно:
1) Визначити опорні реакції.
2) Побудувати епюри внутрішніх зусиль: епюру поздовжніх сил (рис. 2, Еп.Nx), поперечних сил (рис. 2, Еп.Qz) та згинальних моментів (рис. 2, Еп.My).

Розв'язок:

1) Визначення опорних реакцій.

Спроектуємо силу F на осі x та z (рис. 2).
Її проекції рівні:
F_x = ~-~F cos 30^{circ} = ~-~14 * cos 30^{circ} = ~-~12,12 кН;
F_z = F sin 30^{circ} = 14 * sin 30^{circ} = 7 кН.

Сума моментів всіх сил відносно точки B:
sum{~}{~}{M_B} = 0,~~ R_{Az} * (a_1 + a_2 + a_3) ~-~ q * a_1 * ({a_1}/2 + a_2 + a_3) ~-~ F_z * a_3 + M = 0;
sum{~}{~}{M_B} = 0,~~ R_{Az} * (3 + 2 + 3) ~-~ 6 * 3 ({3}/2 + 2 + 3) ~-~ 7 * 3 + 16 = 0;
R_Az = 15,25 кН.

Сума моментів всіх сил відносно точки A:
sum{~}{~}{M_A} = 0,~~ ~-~ R_B * (a_1 + a_2 + a_3) + q * a_1 * {{a_1}/2} + F_z * (a_1 + a_2) + M = 0;
sum{~}{~}{M_A} = 0,~~ ~-~ R_B * (3 + 2 + 3) + 6 * 3 * {{3}/2} + 7 * (3 + 2) + 16 = 0;
R_B = 9,75 кН.

Сума проекцій всіх сил на вісь x:
sum{~}{~}{F_x} = 0,~~ R_{Ax} ~-~ F_x = 0;
sum{~}{~}{F_x} = 0,~~ R_{Ax} ~-~ 12,12 = 0;
R_{Ax} = 12,12 кН.

Перевірка (сума проекцій всіх сил на вісь z):
sum{}{}{F_z} = 0,~~ ~-~ R_Az + q * a_1 + F_z ~-~ R_B = ~-~ 15,25 + 6 * 3 + 7 ~-~ 9,75 = 0.

2) Побудова епюр внутрішніх зусиль.

Позначаємо характерні точки та визначаємо в них значення зусиль, використовуючи відповідне правило знаків для побудови епюр внутрішніх зусиль.

Побудова епюри поздовжніх сил (Еп.Nx, кН):
N_0Пр~ = ~-~ R_{Ax} = ~-~ 12,12;
N_3Л~ = ~-~ R_{Ax} = ~-~ 12,12.

Будуємо епюру поздовжніх сил (рис.2).

Побудова епюри поперечних сил (Еп.Qz, кН):
Q_0Пр~ = R_{Az} = 15,25;
Q_2~ = R_{Az} ~-~ q * a_1 = 15,25 ~-~ 6 * 3 = ~-~ 2,75;
Q_3Л~ = R_{Az} ~-~ q * a_1 = 15,25 ~-~ 6 * 3 = ~-~ 2,75;
Q_3Пр~ = ~-~ R_B = ~-~ 9,75;
Q_4Л~ = ~-~ R_B = ~-~ 9,75.

На епюрі Еп.Qz визначаємо координату точки де Q = 0:

x_0 = {15,25}/q = {15,25}/6 = 2,54 м.

Будуємо епюру поперечних сил (рис.2).

Побудова епюри згинальних моментів (Еп.My, кН·м):
M_0~= 0;
M_1~= R_{Az} * {{a_1}/2} ~-~ q * {{a_1}/2} * {{a_1}/4} = 15,25 * {{3}/2} ~-~ 6 * {{3}/2} * {{3}/4} = 16,13;
M_2~= R_{Az} * a_1 ~-~ q * a_1 * {{a_1}/2} = 15,25 * 3 ~-~ 6 * 3 * {{3}/2} = 18,75;
M_3~= R_B * a_3 ~-~ M= 9,75 * 3 ~-~ 16 = 13,25;
M_4 ~= ~-~ M= ~-~ 16;
M_5~= ~-~ M= ~-~ 16.

Визначаємо екстремум на епюрі згинальних моментів:

M_max = R_{Az} * x_0 ~-~ q * x_0 * {{x_0}/2} = 15,25 * 2,54 ~-~ 6 * 2,54 * {{2,54}/2} = 19,38 м.

Будуємо епюру згинальних моментів (рис.2).

епюри зусиль

Рис. 2

Сподобалася стаття! Підтримай проект! Став ЛАЙК!