(например, для первого варианта)
При расчёте сечений учитывается одновременное действие всех нагружающих факторов: внешней нагрузки, внутренних монтажных и температурных напряжений. Полученные в пп. 2.1, 2.2, 2.3 данные представим в виде табл.2.1. Условия прочности для каждого из стержней записываются в виде неравенств
Тогда
(2.26)
При выбранных численных значениях для F 1 и F 2 получим
F 1 ³ 14,4×10-4 м2, F 2 ³ 25,4×10-4 м2. (2.27)
Учитывая заданное отношение F 1 F 2=2, находим площади первого и второго стержня соответственно: м2; м2. Первому из неравенств (2.27) удовлетворяет значение м2, при значениях второе неравенство не выполняется.
Окончательно выбираем: F 1 = 50,8×10-4 м2; F 2 = 25,4×10-4 м2.
Таблица 2.1
Внутренние усилия от силы Р, МН | Напряжения, МПа | F/F1 | ||
от d | от D Т | допускаемые | ||
S 1 = 0,194 | s1 = 55,9 | [s]1 = 160 | ||
S 2 = 0,291 | s2 = -32,3 | [s]2 = 160 |
Очевидно, что при этом напряжения в первом стержне будут меньше допускаемых, т.е. s1 < [s]1, во втором - s2 = [s]2.
Задание для РГР. Рассчитать площади поперечного сечения стержней конструкций, изображенных на рис. 2.7 и 2.8. Данные вариантов приведены в табл. 2.2.
Рис. 2.7
Рис. 2.8
Таблица 2.2
№ вар. | Расч. схема | a, м | в, м | с, м | d, м | h, м | P1, кН | P2, кН | q, кН/м | F2/F1 | Материал стержней | , ОС | , м | ||
1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||||
0,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||||
0,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||||
- | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||||
1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||||
6 | - | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||
- | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||||
- | - | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||
- | - | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||
1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||||
- | - | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||
- | - | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||
- | - | 1,5 | 1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | ||||||||||
1. медь 2. сталь | - | 0,001 - |
Продолжение таблицы 2.2
1. медь 2. сталь | - | 0,001 - | |||||||||||||
-20 | -10 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
0,5 | -10 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
1,5 | -20 | -10 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
- | -10 | -10 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||
1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||||||
- | -10 | -20 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||
22 | -50 | - | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
- | - | -10 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
- | 0,5 | - | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
-20 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||||
- | -20 | - | 0,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||
- | 1,5 | -10 | - | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | |||||||||
- | - | 1,5 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||
-10 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 | ||||||||||||
-10 | 1. медь 2. сталь | - | - 0,001 |
Продолжение таблицы 2.2
0,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||||
1,5 | -10 | 1,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||
-20 | -20 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||||
- | -10 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||
-10 | -20 | -10 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||
- | -10 | -20 | -30 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||
0,5 | -10 | - | -40 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
38 | - | -40 | - | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
- | 0,5 | - | -10 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
-20 | -20 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||||
- | 1,5 | - | -40 | 0,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||
- | -- | -30 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | ||||||||||
- | -20 | - | 1,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
-10 | -10 | -30 | 1,5 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||
-10 | -20 | 1. медь 2. сталь | -30 - | - -0,001 | |||||||||||
0,5 | -20 | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 |
Продолжение таблицы 2.2
-10 | -30 | -10 | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||
-20 | -10 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
- | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
-10 | -20 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
- | -20 | -20 | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||
- | -10 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
- | -20 | - | -30 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||
54 | - | 0,5 | -10 | - | -20 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||
-20 | -20 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
- | 2,5 | -50 | - | -20 | 0,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||
- | 1,5 | -30 | -- | 1,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | ||||||||
- | 2,5 | -20 | - | -20 | 1,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||
-40 | 1,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
-50 | 1,5 | 1. медь 2. Al | - -40 | - 0,002 | |||||||||||
-10 | -20 | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
-10 | -10 | 1,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - |
Продолжение таблицы 2.2
-10 | -30 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||||
- | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||||
-40 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||||
- | -30 | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
1,5 | -10 | - | -10 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||
- | - | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||||
69 | - | - | -10 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||
1,5 | -30 | -20 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
- | 3,5 | - | -40 | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||
- | -- | -30 | 1,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | ||||||||||
- | 1,5 | - | -20 | 0,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||
-50 | -40 | 1,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
-10 | -40 | 1,5 | 1. Al 2.сталь | -0,002 - | |||||||||||
-10 | 1,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | |||||||||||
-30 | -10 | 1,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | ||||||||||
1,5 | -10 | 1,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - |
Продолжение таблицы 2.2
- | 0,5 | -15 | 0,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | |||||||||
-40 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | ||||||||||||
- | -10 | -20 | 0,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | |||||||||
1,5 | - | -10 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | ||||||||||
83 | - | - | -30 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | |||||||||
- | - | -10 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | ||||||||||
-20 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | ||||||||||||
- | 2,5 | -50 | - | -20 | 0,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | |||||||
- | -40 | -- | 1,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | |||||||||
- | 3,5 | -10 | - | -15 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | ||||||||
-40 | 1,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - | |||||||||||
-40 | -30 | 1,5 | 1. сталь 2. медь | -20 -20 | 0,002 - |