Растяжение прямых стержней

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ

 

Целью расчетно-графических работ (РГР) является закрепление теоретического материала по дисциплине, приобретение опыта выполнения расчетов на прочность, жесткость, устойчивость, простых элементов конструкций и навыков в работе с технической литературой, справочниками, стандартами.

Расчетно-графическая работа состоит из нескольких заданий.

Количество заданий, объем каждого, и сроки выполнения определяются кафедрой в соответствии с программой по учебной дисциплине и учебным графиком.

Каждое задание выполняется на бумаге стандартного размера (А4). Титульный лист оформляется на бумаге того же формата по образцу, описанному в приложении 1. Текстовая часть и расчеты должны быть выполнены четко и разборчиво. Чертежи и схемы в текстовой части выполняются в карандаше в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

Схема заданий и числовых данных каждому студенту даются преподавателем в начале изучения курса и распространяются на все задания. В чертежах должны быть проставлены числовые данные соответствующего варианта (не буквенные значения!). Расчеты производить только с числовыми значениями.

Все величины, как в условии задания, так и полученные в результате решения должны содержать их размерность. Решения производить в международной системе единиц (СИ).

Основные обозначения приведены в приложении 3.

ЗАДАНИЕ 1.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛОСКИХ СЕЧЕНИЙ

Условие и порядок выполнения работы

 

Для заданного поперечного сечения определить геометрические ха –

рактеристики и построить эллипс инерции.

 

1. Вычертить в масштабе заданное поперечное сечение балки на стандартном листе формата А4, провести все вспомогательные оси. Выписать из ГОСТов требуемые величины и размеры, привязав их к центральным осям каждой фигуры выполненного чертежа. Основные размеры проставить также на чертеже.

 

2. Определить положение центра тяжести всей фигуры, применив для этого статические моменты плоских фигур. В качестве вспомогательных осей целесообразно выбрать центральные оси одной из фигур. Провести на чертеже через найденный центр тяжести параллельно прежним осям центральные оси все фигуры.

 

3. Найти осевые моменты инерции и центробежный момент инерции всей фигуры относительно ее центральных осей.

 

4. Определить моменты сопротивления фигуры относительно этих центральных осей.

 

5. Найти положение главных центральных осей фигуры и провести их на чертеже. На чертеже показать также угол поворота главных осей инерции по отношению к прежним осям и его направление.

 

6. Найти моменты сопротивления фигуры относительно главных центральных осей инерции. При этом расстояние от осей до наиболее удаленных точек фигуры допускается определять графически.

 

7. Определить радиусы инерции фигуры относительно главных центральных осей и по ним построить эллипс инерции.

 

8. Исходные данные для решения задания (вариант) берутся из табл. 1.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

	ГОСТ	8239−89	Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент.
	ГОСТ	8240−89	Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент.
	ГОСТ	8509−86	Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент.
	ГОСТ	8510−89	Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент.
	ГОСТ	19771−93	Уголки стальные гнутые равнополочные. Сортамент.
	ГОСТ	19772−93	Уголки стальные гнутые неравнополочные. Сортамент.
	ГОСТ	8278−83	Швеллеры стальные гнутые равнополочные. Сортамент.
	ГОСТ	8281−80	Швеллеры стальные гнутые неравнополочные. Сортамент.

 

 

В случае замены указанных ГОСТов использовать действующий на момент выполнения РГР.

Таблица 1

РАЗМЕРЫ СТАЛЬНЫХ ПРОФИЛЕЙ

 

Вариант	Лист, толщина, мм	Прокатные профили	Гнутые профили
Двутавры, номер	Швеллеры, номер	Уголки равнополные, мм	Уголки неравнополные, мм	Уголки равнополочные, мм	Уголки неравнополочные, мм	Швеллер, равнополочный, мм	Швеллер неравнополочный, мм
				80×8	75×60×6	80×5×7	80×63×5×7	100×50×5	80×80×40×5
				90×8	75×60×8	80×6×9	80×63×6×9	100×80×5	90×80×50×4
				100×8	80×50×6	80×7×9	90×70×6×7	110×50×5	100×80×50×5
				110×8	90×56×8	100×5×7	90×70×6×9	120×60×6	100×100×60×6
			16а	125×8	100×63×8	100×6×9	100×80×6×9	140×60×6	120×60×50×5
				125×10	125×80×10	120×5×7	100×80×7×9	160×80×6	130×108×50×4
			18а	140×10	140×90×10	120×6×9	100×80×8×12	170×70×6	140×70×30×4
				140×12	160×100×10	160×5×7	120×100×7×9	180×80×6	160×50×30×4
				160×10	160×100×12	160×6×9	120×100×8×12	180×100×6	160×80×50×5
				160×12	180×110×10	160×7×9	160×125×8×12	200×100×6	200×50×30×4

 

Задание 1. Сечения составных балок из стальных профилей

 

Задание 1 (продолжение)

 

Задание 1 (окончание)

ЗАДАНИЕ 2.

РАСТЯЖЕНИЕ ПРЯМЫХ СТЕРЖНЕЙ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ

 

Условия и порядок выполнения работы

 

Стальной стержень ступенчатого сечения находится под действием внешней силы и собственного веса.

Для определения внутренних усилий разбиваем стержень на отдельные участки, начиная от свободного конца.

Границами участков являются сечения, в которых приложены внешние силы, и место изменения размеров поперечного сечения.Применяя метод сечения, будем оставлять нижнюю часть и отбрасывать верхнюю отсеченную часть стержня.

 

1. Построить эпюры:

· нормальных сил

· нормальных напряжений

· перемещений поперечных сечений

относительно закрепления.

Площадь большего поперечного сечения стержня в 2 раза превышает меньшую.