Реклама

Пример 1. Построение эпюр усилий в балке которая закреплена тремя стержнями 041

двухопорная балка

Рис. 1

Дано расчетную схему двухопорной балки (рис. 1) и приложенную к ней внешнюю нагрузку.

Нужно:
1) Определить опорные реакции.
2) Построить эпюры внутренних усилий: эпюру продольных сил (рис. 2, Еп.Nx), поперечных сил (рис. 2, Еп.Qz) и изгибающих моментов (рис. 2, Еп.My).

Решение:

1) Определение опорных реакций.

Сумма моментов всех сил относительно точки E:
AE = (a_1 + a_2 + a_3 + a_4) * tg 30^{circ} = (2 + 3 + 3 + 4) * tg 30^{circ} = 6,93 м.
sum{~}{~}{M_E} = 0,~~ ~-~ R_B * sin 30^{circ} * AE ~-~ R_B * cos 30^{circ} * a_1 + F * (a_1 + a_2) ~-~ M = 0;
sum{~}{~}{M_E} = 0,~~ ~-~ R_B * sin 30^{circ} * 6,93 ~-~ R_B * cos 30^{circ} * 2 + 14 * (2 + 3) ~-~ 14 = 0;
R_B = 10,78 кН.

Сумма моментов всех сил относительно точки D:
AD = {a_1}/{tg 30^{circ}} = {2}/{tg 30^{circ}} = 3,46 м.
sum{~}{~}{M_D} = 0,~~ ~-~ R_C * cos 30^{circ} * AD ~-~ R_C * sin 30^{circ} * (a_1 + a_2 + a_3 + a_4) + F * (a_1 + a_2) ~-~ M = 0;
sum{~}{~}{M_D} = 0,~~ ~-~ R_C * cos 30^{circ} * 3,46 ~-~ R_C * sin 30^{circ} * (2 + 3 + 3 + 4) + 14 * (2 + 3) ~-~ 14 = 0;
R_C = 6,22 кН.

Сумма моментов всех сил относительно точки B:
sum{~}{~}{M_B} = 0,~~ R_A * a_1 ~-~ R_C * sin 30^{circ} * (a_1 + a_2 + a_3 + a_4) + F * a_2 ~-~ M = 0;
sum{~}{~}{M_B} = 0,~~ R_A * 2 ~-~ 6,22 * sin 30^{circ} * (2 + 3 + 3 + 4) + 14 * 3 ~-~ 14 = 0;
R_A = 1,55 кН.

Проверка (сумма проекций всех сил на ось z):
sum{~}{~}{F_z} = 0,~~ ~-~R_A ~-~ R_B * cos 30^{circ} + F ~-~ R_C * sin 30^{circ} = ~-~1,55 ~-~ 9,34 + 14 ~-~ 3,11 = 0.

2) Построение эпюр внутренних усилий.

Обозначаем характерные точки и определяем в них значение усилий, используя соответствующее правило знаков для построения эпюр внутренних усилий.

Построение эпюры продольных сил (Еп.Nx, кН):
N_1Пр~ = R_B * sin 30^{circ} = 10,78 * sin 30^{circ} = 5,39;
N_4Л~ = R_C * cos 30^{circ} = 6,22 * cos 30^{circ} = 5,39.

Строим эпюру продольных сил (рис.2).

Построение эпюры поперечных сил (Еп.Qz, кН):
Q_0Пр~ = R_A = 1,55;
Q_1Л~ = R_A = 1,55;
Q_1Пр~ = R_A + R_B * cos 30^{circ} = 1,55 + 10,78 * cos 30^{circ} = 10,89;
Q_2Л~ = R_A + R_B * cos 30^{circ} = 1,55 + 10,78 * cos 30^{circ} = 10,89;
Q_2Пр~ = ~-~ R_C * sin 30^{circ} = ~-~ 6,22 * sin 30^{circ} = ~-~ 3,11;
Q_4Л~ = ~-~ R_C * sin 30^{circ} = ~-~ 6,22 * sin 30^{circ} = ~-~ 3,11.

Строим эпюру поперечных сил (рис.2).

Построение эпюры изгибающих моментов (Еп.My, кН·м):
M_0~= 0;
M_1~= R_A * a_1 = 1,55 * 2 = 3,1;
M_2~= R_A * (a_1 + a_2) + R_B * cos 30^{circ} * a_2 = 1,55 * (2 + 3) + 10,78 * cos 30^{circ} * 3 = 35,77;
M_3Л~= M + R_C * sin 30^{circ} * a_4 = 14 + 6,22 * sin 30^{circ} * 4 = 26,44;
M_3Пр~= R_C * sin 30^{circ} * a_4 = 6,22 * sin 30^{circ} * 4 = 12,44;
M_4~= 0.

Строим эпюру изгибающих моментов (рис.2).

эпюры усилий

Рис. 2

Понравилась статья! Поддержи проект! Ставь ЛАЙК!