Расчет на прочность по нормальным напряжениям при изгибе

Содержание

Слайд 2

Максимальные нормальные напряжения Wx – осевой момент сопротивления Геометрическая характеристика прочности

Максимальные нормальные напряжения

Wx – осевой момент сопротивления

Геометрическая
характеристика
прочности
сечения балок

Единицы измерения,

для элементарных плоских сечений

Прямоугольник

Круг

Квадрат

Прокатные
профили

Сортамент
прокатной
стали
ГОСТ 8509-86
ГОСТ 8510-86
ГОСТ 8239-89
ГОСТ 8240-89

Слайд 3

Условие прочности По предельным состояниям максимальный изгибающий момент в сечении от

Условие прочности

По предельным состояниям

максимальный изгибающий
момент в сечении от расчетной

нагрузки

-осевой момент сопротивления

расчетное сопротивление
заданного материала

m

-коэффициент условий работы

-оценивает условия эксплуатации

-оценивает степень
ответственности и капитальности

Принимаем с эпюры моментов Мх

Зависит от геометрических размеров и
формы поперечного сечения

Зависит от материала. Принимаем по
справочным таблицам

m =1 для нормальных условий
эксплуатации, в остальных случаях
принимается заданием на проектирование

Слайд 4

Три вида расчетов по нормальным напряжениям Проверочный расчет Проектировочный расчет Определение

Три вида расчетов по нормальным напряжениям

Проверочный расчет

Проектировочный расчет

Определение
эксплуатационной
способности

Проверка прочности

Подбор

сечения

Определение предельной
нагрузки

Слайд 5

Пример №1 Проверить прочность деревянных балок перекрытия здания временного назначения шириной

Пример №1

Проверить прочность деревянных балок перекрытия здания временного назначения шириной

ℓ = 6 м. Балки прямоугольного поперечного сечения в х h = 15 х 20 см, выполненные из сосны. Интенсивность расчетной нагрузки принять = 2,8 кН/м. Условия работы нормальные (m = 1).


Расчетная схема

= 2,8 кН/м

ℓ = 6 м

Эпюра Мх, кН∙м

Слайд 6

ℓ = 6 м Решение 1. Условие прочности имеет вид: 2..

ℓ = 6 м
Решение
1. Условие прочности имеет вид:
2.. Максимальный изгибающий момент:
3.

Осевой момент сопротивления:
4. Проверка прочности (R = 13 мПа):
ВЫВОД: прочность сечения бруса обеспечена

Расчетная схема

Пример №1

Слайд 7

Пример №2 Для заданной схемы загружения подобрать сечение стальной двутавровой балки

Пример №2

Для заданной схемы загружения подобрать сечение стальной двутавровой балки из

условия прочности по нормальным напряжениям. Расчетное сопротивление стали R = 210 МПа. Нагрузку считать расчетной. Условия работы нормальные.

Решение
Условие прочности имеет вид:
Максимальный изгибающий момент:
Из условия прочности выражаем требуемый момент сопротивления:


Слайд 8

По сортаменту прокатной стали WТР ≥ 76 см³ (ГОСТ 8239 –

По сортаменту прокатной стали WТР ≥ 76 см³ (ГОСТ 8239 –

89) принимаем двутавр №14, Wч = 81,7 см ³


Двутавры стальные горячекатаные (ГОСТ 8239-89)

h – высота швеллера
b – ширина полки
s – толщина стенки
l – cредняя толщина полки
А – площадь поперечного сечения
J – момент инерции
W – момент сопротивления
S – статический момент полусечения
i – радиус инерции

Слайд 9

Рациональные формы сечения балок А1=А2=144 см² h=18 см h=8 см в=8см

Рациональные формы сечения балок

А1=А2=144 см²

h=18 см

h=8 см

в=8см

в=18см

Wx1= 432 см³

Wx2= 192 см³

h=18

см

в=8см

а=12см

Wx1= 432 см³

Wx2= 288см³

h=18 см

в=8см

d=13,5см

Wx1= 432 см³

Wx2= 247см³

А1=А2=144 см²

А1=А2=144 см²

А1=А2=144 см²

h=18 см

ymax

в=8см

в=16см

Wx1= 432 см³

Wx2= 672см³

3 см

4 см

12 см

3 см

d

d1=22,4см

d2=10см

А1=А2=314 см²

Wx1= 785см³

Wx2= 1060см³

d=20см

ИНТЕРЕСНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Слайд 10

Задача Парана (1666-1716) Как следует опилить круглое бревно, чтобы получился брус

Задача Парана (1666-1716)

Как следует опилить круглое бревно, чтобы получился брус

прямоугольного сечения, обладающий наибольшей прочностью при изгибе.

Практическое решение задачи

D/3

D/3

D/3

a

b

c

d

e

f