ЗАДАНИЕ 3
РАСЧЕТ БАЛКИ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ
Целью задания является расчет балки на прочность и жесткость при плоском изгибе и исследование влияния формы поперечного сечения на ее металлоемкость.
Для заданной балки (рисунок 14):
1) определить реакции опор;
2) записать уравнения поперечных сил и изгибающих моментов для всех участков и построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов;
3) подобрать балку двутаврового поперечного сечения из условия прочности по нормальным напряжениям и проверить балку на прочность по касательным напряжениям;
4) произвести анализ изменения веса балки в зависимости от формы ее поперечного сечения (рисунок 15), приняв за единицу вес двутавровой балки;
5) построить эпюры распределения нормальных и касательных напряжений по высоте двутавровой балки в произвольном ее сечении, в котором ни поперечная сила, ни изгибающий момент не равны нулю;
6) записать уравнения углов поворота и прогибов сечений балки для всех участков и построить эпюры углов поворота и прогибов;
7) графическая часть задания должна содержать чертеж балки в стандартном масштабе с указанием размеров балки и нагрузки (под чертежом балки расположить эпюры поперечных сил, изгибающих моментов, углов поворота и прогибов сечений балки), эпюры распределения нормальных и касательных напряжений по высоте сечения балки.
Материал балки – сталь Ст.3. При расчетах принять: допускаемые напряжения sadm = 160 МПа, tadm = 100 МПа, модуль упругости Е = = 2×105 МПа.
Для построения эпюр углов поворота и прогибов сечений балки необходимо подсчитать соответствующие величины в 4-6 сечениях на каждом участке.
Разрешается ординаты эпюр углов поворота и прогибов сечений балки увеличить в EI раз.
Исходные данные взять из табл. 3.
