Расчет стержней, сжатых иа продольный изгиб

Расчет стержней, сжатых иа продольный изгиб 416 [c.704]

Основной причиной первой катастрофы были ошибки, допуш енные при проектировании. Проектировщики, рассчитав вес консолей и подвесного пролета на 16% меньше действительного, не проверили свое допущение. При этом конструктивные коэффициенты для определения собственного веса, соответствующие проектному пролету 488 м, оставили без изменения, несмотря на увеличение при перепроектировке этой величины до 549 м. Кроме того, тогда еще не знали способа расчета решетки составного элемента, и поэтому решетка нижнего пояса оказалась неспособной соединить четыре мощных ребра в одно жесткое целое. Таким образом, неправильный расчет сжатых частей и неумение рассчитать решетку составных стержней, работающих на продольный изгиб, привели к тому, что реальное напряжение оказалось на 11% выше расчетного. [c.255]

Расчет на устойчивость при продольном изгибе следует производить для винтов значительной длины сравнительно с диаметром — при и/ (7,5 -г- 10) 1, где о/ — приведенная длина винта (см. ниже), а — внутренний диаметр резьбы. Ввиду трудности точной оценки характера закрепления винта в опорах ограничиваются расчетом на устойчивость винта как стержня, подверженного только сжатию осевой силой Р. В этом случае критическая сила Рз выражается формулой, известной из курса Сопротивление материалов , [c.322]

При расчете рам, когда стержни работают одновременно и на изгиб, и на растяжение (сжатие), в обычных случаях, как показывают сравнительные расчеты, перемещения можно определять, учитывая лишь изгибающие моменты, так как влияние продольных сил весьма мало. [c.186]

В общем случае одновременной деформации растяжения (сжатия) и изгиба в произвольном поперечном сечении призматического стержня (бруса) внутренние усилия приводятся к продольному усилию N, направленному по геометрической оси стержня, и к изгибающим моментам и Му в главных центральных плоскостях инерции стержня. Напряжения от поперечных сил Qx и невелики и при расчете на прочность не учитываются. Поэтому одновременное действие изгиба и растяжения (сжатия) можно рассматривать как сочетание двух прямых изгибов в главных плоскостях инерции и центрального растяжения (сжатия). [c.29]

Для сжатого стержня, имеющего малую начальную кривизну, приведенные формулы и указания остаются в силе, при этом под у о следует понимать начальный прогиб, обусловленный (начальной) кривизной стержня. Из формулы (3.16) видно, что зависимость между напряжениями и нагрузками нелинейная, напряжения возрастают быстрее нагрузки. Поэтому расчет на прочность при продольно - поперечном изгибе нельзя вести по допускаемым напряжениям. При проверочном расчете на прочность определяют коэффициент запаса (п), который сопоставляют с требуемым коэффициентом запаса прочности [П]. [c.47]

Практическое значение рассматриваемой темы для различных специальностей техникумов далеко не равноценно. В машиностроении с расчетами сжатых стержней на устойчивость приходится встречаться при проектировании металлических конструкций подъемно-транспортных машин, грузовых, нажимных и ходовых винтов, штоков поршневых машин, элементов конструкций летательных аппаратов Для учащихся немашиностроительных специальностей эта тема имеет только развивающее и почти никакого прикладного значения. Наиболее часто с расчетами на устойчивость приходится встречаться (в дальнейшем при изучении специальных предметов и в будущей практической деятельности) учащимся строительных специальностей. При этом последние ведут расчеты по СНиПам, т. е. пользуясь коэффициентами продольного изгиба, а не формулой Эйлера и эмпирическими зависимостями. [c.188]

Рациональные формы поперечных сечений сжатых стержней. Этот вопрос можно рассматривать либо в этом месте курса, либо после изучения расчетов по коэффициентам продольного изгиба. Рациональность сечения определяется двумя критериями — равенством главных центральных моментов инерции и возможно большим моментом инерции при минимальной площади сечения. Рекомендуем решить в аудитории и задать на дом задачи на исследование рациональности форм сечения (задачи 8.9, 8.10 [15] можно также использовать задачи 8.25, 8.26 из указанного задачника, но несколько изменить их условия так, чтобы расчет выполнялся не по коэффициенту ср). [c.198]

Понятие коэффициента продольного изгиба. Расчеты сжатых стержней, выполняемые по нормам, принятым в строительном проектировании, основаны на сопоставлении напряжения, возникающего в поперечном сечении стержня и вычисляемого по площади брутто-сечения со специальным допускаемым напряжением. Это последнее, которое можно назвать допускаемым напряжением при расчете на устойчивость, равно произведению основного допускаемого напряжения на сжатие на коэффициент продольного изгиба ср (его называют также коэффициентом уменьшения, или снижения, основного допускаемого напряжения). Таким образом, расчетная формула имеет вид [c.199]

Расчет на устойчивость должен обеспечить такие соотношения между величиной сжимающей нагрузки, размерами стержня и упругими свойствами его материала, при которых будет обеспечена работа стержня на сжатие без опасности продольного изгиба. Это значит, что сила, сжимающая стержень, должна быть не больше допускаемой (Я< [Р]), которая составляет некоторую часть от критической, [c.241]

Величина критического напряжения Окр играет такую же роль, как предел прочности ов при расчетах на прочность. Нельзя допускать, чтобы в сжатых стойках возникали напряжения, равные критическим. Поэтому необходимо от критических напряжений, определяемых при большой гибкости по формуле Эйлера, а при малой — по формуле Ясинского — Тетмайера, перейти к допускаемым напряжениям при продольном изгибе. Для этого критическое напряжение делится на коэффициент запаса устойчивости к, который для металлов равен 1,86 для дерева — 2,5 и более. Этот коэффициент учитывает не только запас устойчивости, но и возможный эксцентриситет приложения нагрузки, небольшое начальное искривление стержня, неоднородность материала и др. [c.298]

Подчеркнем, что при расчете сжатых стержней на устойчивость по коэффициентам ф продольного изгиба коэффициент запаса устойчивости ъ явном виде в расчете не фигурирует и вычислять критическую силу при расчете стержня на устойчивость не нужно. [c.334]

В главе 13 были рассмотрены задачи расчета сжатых стержней на продольный изгиб. Эти задачи включали определение величин критических сил и расчет стержней на устойчивость. Аналогичные вопросы должны быть исследованы при нагружении пластины в срединной плоскости, поскольку при некоторых значениях продольных нагрузок пластина так же, как и сжатый стержень, может потерять устойчивость. Потеря устойчивости гибкой пластины может быть вызвана действием как сжимающих, так и сдвигающих нагрузок, а также может произойти при различном сочетании нагрузок в срединной плоскости. [c.468]

После весьма обширного обзора существующих теорий, относящихся к поведению призматических стержней прямоугольного, квадратного и круглого поперечных сечений при изгибе, растяжении, сжатии и кручении, Дюло приступает к проведению многочисленных экспериментов, проверяя результаты их различными расчетами, включая использование формулы Эйлера для продольного изгиба стоек, и меняя размеры образцов от опыта к опыту. Он также осуществил эксперименты со стержнями арочной формы, но тех же поперечных сечений, и с системами, представляющими собой ансамбль призматических стержней, проверяя такой вопрос, как трение между примыкающими друг к другу стержнями при изгибе и т. д. Кроме того, он проявил интерес к линии раздела между областями сжатия и растяжения в балках из ковкого железа (т. е. к нейтральной линии), а также линейности зависимости между напряжениями и деформациями. [c.265]

Изгиб стержня под действием поперечной нагрузки с учетом влияния продольных сил называется продольно-поперечным. Расчет гибких стержней, испытывающих сжатие или растяжение с изгибом, производится по деформированной схеме, За счет деформаций стержня возникают прогибы, поэтому продольная сила будет вызывать изгибающие моменты. Эти изгибающие моменты могут быть весьма значительными и пренебрегать ими нельзя. Влияние продольных сил особенно велико, если их абсолютная величина имеет один порядок о величиной критической силы, вызывающей потерю устойчивости. При продольно-поперечном изгибе принцип независимости действия сил неприменим из-за нелинейной зависимости между прогибами и продольной силой. [c.197]

Продольный изгиб центрально сжатых стержней представляет собой очень серьезную опасность именно потому, что он наступает внезапно, без всяких предвестников, и развивается молниеносно. Этим он резко отличается от всех ранее изученных нами явлений (растяжение, кручение, изгиб и т. п.), при которых рост нагрузки сопровождается пропорциональным нарастанием деформаций и напряжений. Известен ряд очень серьезных катастроф крупных сооружений, вызванных продольным изгибом, который возник вследствие неверного расчета, плохого качества работ или неправильного порядка сборки. [c.360]

Применительно к расчету сжатых стержней из сказанного следует, что должны быть обеспечены такие соотношения между размерами стержня, характеристиками его материала и действующей на него нагрузкой, при которых гарантируется его работа на сжатие без опасности продольного изгиба. Это значит, что фактически действующая или допускаемая сжимающая сила должна быть в некоторое число раз меньше критической. Это условие устойчивости прямолинейной формы равновесия стержня может быть представлено так [c.449]

Для расчетов сжатых стержней на устойчивость необходимо знать способы определения критической силы Ркр. Первые исследования устойчивости сжатых стержней были проведены академиком Петербургской Академии наук, швейцарцем по национальности, Леонардом Эйлером (1707 —1783). Л. Эйлер, проживший в России около тридцати лет, оставил неизгладимый след в механике и математике. Советский академик С. И. Вавилов писал Вместе с Петром I и Ломоносовым Эйлер стал добрым гением нашей Академии, определившим ее славу, ее крепость, ее продуктивность , В дальнейшем большая работа в области теоретического и экспериментального исследования вопросов устойчивости была проведена русским ученым, профессором Петербургского института инженеров путей сообщения Ф. С. Ясинским (1856—1899), опубликовавшим в 1893 г. большую работу Опыт развития теории продольного изгиба . Завершением работ в области устойчивости конструкций является теория, созданная выдающимся советским ученым В. 3. Власовым. [c.324]

В составных внецентренно-сжатых стержнях с решетками, находящимися в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, кроме расчета устойчивости стержня в целом (см. выше) должны быть проверены отдельные ветви (расположенные в плоскостях, перпендикулярных к плоскости изгиба) или отдельные пояса (лежащие в плоскости изгиба) по формуле, приведенной выше для центрально-сжатых и центрально-растянутых элементов. При этом продольную силу определяют в каждой ветви или поясе с учетом дополнительного [c.98]

В своей работе Ф. С. Ясинский провел глубокий анализ современного ему состояния теории продольного изгиба и дал решение ряда новых теоретических задач, а также заложил основы теории устойчивости продольно сжатых стержней за пределом пропорциональности. Разработанным им практическим методом расчета сжатых стержней на устойчивость пользуются (с некоторыми уточнениями) и в настоящее время. [c.218]

Этот же способ применяется к расчету сжатых стержней в строительных конструкциях согласно Е. Н. СССР. В табл. 25а приведены значения коэфициентов ф, которые являются обратными по отношению к коэфициентам ш германских норм, и определяют допустимое напряжение для продольного изгиба по известному допустимому напряжению на растяжение или изгиб (для чугуна), т. е. = <р. [c.114]

Здесь —критическая сила, определяемая в зависимости от Гибкости формулой Эйлера (7.1) или формулой Ясинского (7.4), т. е. выражением = — а—Ъ к+с к )Р —допускаемое напряжение на устойчивость —допускаемый коэффициент запаса устойчивости. Этот коэ ициент всегда несколько больше основного коэффициента запаса прочности, так как при расчете центрально-сжатых стержней на устойчивость приходится учитывать дополнительные, неизбежные на практике обстоятельства (эксцентриситет приложения сжимающих сил, начальная кривизна и неоднородность материала стержня), способствующие продольному изгибу. [c.165]

Так как значение а р всегда меньше значений или а значение [Пу] принимается несколько выше значений [п ] или [Пп ], то 9 < 1, и допускаемое напряжение при расчете сжатого стержня на устойчивость (с учетом возможности продольного изгиба) всегда меньше допускаемого напряжения при расчетах на прочность (основного) и составляет некоторую его часть — в зависимости от гибкости стержня. Коэффициент ср носит название коэффициента уменьшения основного допускаемого напряжения при расчетах на устойчивость, или коэффициента продольного изгиба. Он введен в практику расчета сжатых стержней Ф. С. Ясинским. [c.285]

Составление формулы для практического расчета на продольный изгиб. Необходимо уяснить, что критические напряжения при раст четах на устойчивость играют такую же роль, как временное сопротивление в расчетах на прочность. Нельзя допустить, чтобы в сжатых стойках возникли нормальные напряжения, равные критическим. Поэтому необходимо от критических напряжений, определяемых при большой гибкости по формуле Эйлера, а при малой по формуле Тетмайера — Ясинского, перейти к допускаемым напряжениям при продольном изгибе. Для этого нужно критические напряжения разделить на коэффициент запаса к. Последний принимают равным для металлов А==2—3 для дерева к=Ъ—4. Этим коэффициентом запаса учитывается, кроме чистого продольного изгиба, еще целый ряд побочных факторов небольшой возможный эксцентриситет приложения нагрузки, небольшое начальное искривление стержня, неоднородность материала и др. [c.488]

После того как введено понятие о коэффициенте ф, расчет стержней на продольный изгиб ведут по той же формуле, как и на простое сжатие, но только допускаемое напряжение берут не полное, а пониженное (16.19), умноженное на коэффициент ф. Следовательно, напряжения, возникающие при сжатии стоек, должны быть меньше допускаемых напряжений при продольном изгибе [c.489]

В клепаных конструкциях чаще всего встречаются следующие виды деталей фермы из стержней, работающих на растяжение или сжатие (на продольный изгиб), полностенные балки и стойки. Для каждого из этих видов деталей применяют определенные проверенны- опытом методы расчета и конструкции заклепочных соединений. [c.89]

При расчете стержня шатуна ощах берется как сумма напряжений чистого сжатия и сжатия от продольного изгиба при силе [из формулы (1) и (2) см. стр. 452], а От1п берется как напряжение разрыва от силы инерции Р< в в. м. т. для четырехтактных двигателей. Величину а можно брать равной 0,16 0,20. [c.454]

В первом разделе представлены основные формулы, относящиеся к расчетам как при простых видах деформации (растяжение и сжатие, кручение, изгиб), так и при сложном сопротивлении (косой изгиб, вкецентренное продольное нагружение, изгиб с кручением) в условиях статического и динамического нагружения расчетам на устойчивость, расчетам статически неопределимых систем, кривых стержней, тонкостенных и толстостенных сосудов. [c.3]

Если длина стержня значительно больше размера (наименьшего) его поперечного сечения, то, как уже было сказано на стр. 203, возможна потеря устойчивости прямолинейной формы равновесия, сопровождаемая изгибом стержня. Этот изгиб называют продольным изгибом расчеты сжатых стержней с учетом опасности продольного изгиба рассмотрены в гл. XXIV. В этой главе будем считать, что опасности продольного изгиба нет и рассчитываемые стержни работают на простое сжатие. [c.215]

Нелинейная зависимость между перемещениями оси стержня и продольными силами исключает возможность использования при продольно-поперечном изгибе по отношению к продольным силам принципа независимости действия сил. Вследствие этого расчеты сжато-изогнутых или растянуто-нзогнутых стержней при продольных силах, сосредоточенных и распределенных по длине стержня, резко отличаются друг от друга. Расчет первых сводится к интегрированию линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами во втором случае при распределенных силах приходится интегрировать линейные дифференциальные уравнения с переменными коэффициентами. [c.439]

Вопрос об устойчивости приходится решать в случае сжатия стержня, размеры поперечного сечения которого малы по сравнению с длиной. Прп увеличении сжимающих сил прямолинейная форма равновесия стержня может оказаться неустойчивой, и стери ень выпучится, ось его искривится. Явление это носит название продольного изгиба. Наибольшее значение центрально приложенной сжимаюш,ей силы, до достижения которого прямолинейная форма равновесия стержня является устойчивой, называют критической силой. При сжимающей силе меньше критической стержень работает на сжатие при силе, превышающей критическую, стержень работает на совместное действие сжатия и изгиба. Даже при небольшом превышении сжимаюш,ей нагрузкой критического значения прогибы стержня нарастают чрезвычайно быстро, и стержень или разрушается в буквальном смысле слова, или получает недопустимо большие деформации, вь водящие конструкцию из строя. Поэтому сточки зрения практических расчетов критическая сила должна рассматриваться как разрушающая нагрузка. [c.124]

Значение всего этого наглядно иллюстрируется результатами технических экспертиз крушения Менхенштейнского моста [39, с. 28—30]. Одной из причин катастрофы было то, что вместо металла с прочностью 3200 кГ/см и пределом упругости 1500 кГ/см , требовавшегося по расчетам, применяли материал соответственно с показателями 2600 кГ/см и 1000 кГ/см . Кроме того, надежность заклепочных соединений подсчитали брутто, т. е. без вычета ослабляющих конструкцию отверстий под заклепки. Сечение средних сжатых раскосов, составленных из двух расположенных крестообразно уголков, и их эксцентрическое, а не центровое присоединение к поясам, игнорирование знакопеременности нагрузки (чередующиеся напряжения на растяжение и на сжатие) и слабое сопротивление тонких сжатых стержней продольному изгибу привели к тому, что запас [c.252]

Дело в том, что, как показывает сопоставление теоретических и экспериментальных данных (см. [42]), ни точка ПВО (критерий Работнова — Шестерикова), ни даже точка ПБ1 (критерий Кур-шина) не отвечают реально наблюдаемому моменту выпучивадия стержней при ползучести. Этот момент оказывается более поздним, чем характерное время для указанных точек. Это обстоятельство, а также опыт использования других (см. [4]) условных критериев устойчивости при ползучести привели к формированию мнения о неэффективности любых попыток связать в этих условиях явление выпучивания с тем или иным аспектом проблемы устойчивости. В результате — ориентировка на расчет по типу продольного изгиба, который получил название метода начальных несовершенств. Он состоит в анализе развития с течением времени начальных неправильностей конструкции, отличающих ее от идеальной (например, рост прогибов начально искривленного сжатого стержня). Естественно, что при этом эффект выпучивания теряет смысл явления качественного порядка. Проблема становится чисто количественной и сводится к определению времени, в течение которого заданные неправильности остаются в пределах назначенных допусков. [c.37]

Для систем, элементы которых работают на растяжение или сжатие (например, шарнирно-стержневые системы - фермы), в формуле Мора (6.2) отличен от нуля будет только слагаемое, содержащее продольные силы. При расчете балок или рамных систем, работающих в основном на изгиб, влияние поперечной и продольной силы на перемещение несущественно и в большинстве случаев их влияние не учитывается. В случае пространственной работы стержня или стержневой системы, элементы которой работают, в основном, на изгиб и кручение, в формуле Мора обьмно ограничи- [c.138]

При проверке стержней на продольный изгиб мы будем пользоваться таблицей ломающих напряжений, составленной по опытам Л. Тетмайера. Полагая, что критические напряжения при сжатии соответствуют временному сопротивлению материала при простом растяжении, мы выберем допускаемое напряжение при сжатии во столько раз меньшим критического напряжения, во сколько раз допускаемое напряжение при растяжении меньше временного сопротивления разрыву. При выводе основной формулы (6) предположено, что при действии постоянных усилий допускаемое напряжение может быть принято равным 12 кг/жж . Временное сопротивление мостового железа по принятым нормам колеблется от 37 до 42 KzjMM , следовательно, запас прочности при постоянном растягивающем усилии меняется от 3,08 до 3,50. Если мы остановимся на наибольшем коэффициенте безопасности 3,5 и примем его в основание расчета стержней на продольный изгиб, то тогда допускаемое напряжение Ri при сжатии получится делением критического напряжения на 3,5 и мы будем иметь [c.416]

Ряд числовых таблиц, облегчаюпщх расчеты при одновременном действии изгиба и сжатия, имеется в работах К. С. Завриева. Завриев К. С. Сопротивление упругих стержней сложному продольному изгибу. Сб. инститхта инженеров путей сообщения,-1913, вып. 82, стр. 1—81. [c.211]

На продольный изгиб работают колонны, сжатые стержни различных ферм (мостовых, стропильных, подъемных кранов и других конструкций), шатуны поршневых двигателей, элементы соорул<ений стержневого типа. Чтобы обеспечить устойчивость на продольный изгиб, допускаемые напряжения при нх расчете снижаются в зависимости от длины и размеров поперечного сечения. [c.299]

При расчете на продольный изгиб сжатые стержни принимаются, как имеющие на концах шарнирные соединения. За свободную длину 8] принимают обычно длину осевых линий стержней фермы. Б промежуточных стержнях (распорки, укосины) длина, принимаемая при продольном изгибе в плоскости балки, равна расстоянию между определяемыми по чертежу центрами тяжесги узловых соединений стержня. При расчете стоек, которые вместе с поперечными балками и ригелями образуют рамы, продольный изгиб принимается действующим по вертикали относительно плоскости балки, а за свободную длину принимается расстояние между центрами тяжести узловых соединений. При подпоре промежуточных точек поясных стержней и дополнительных креплений свободная длина берется соответственно меньшей. При пересекающихся стержнях точка пересечения, лежащая в плоскости балки и имеющая минимум 2 заклепки, принимается за неподвижную точку в случае присоединения к ней другой точки, лежащей в плоскости, перпендикулярной главным балкам (в составных стержнях в каждой отдельной части). [c.746]

Ограниченность возможности определения критического напряжения в сжатых стержнях по формуле Эйлера заставила ученых искать другие пути решения этой задачи в случаях сжатия за пределом пропорциональности материала. Такими поисками были заняты крупные европейские ученые, в числе которых в Англии Ренкин (1820—1872), в Германии Энгессер (1848—1931), в Швейцарии Тетмайер (1850—1905). Ими были предложены различные эмпирические расчетные формулы. В России вопросами устойчивости занимался профессор Петербургского института инженеров путей сообщения Ф. С. Ясинский (1856—1899). Ему принадлежит идея сведения расчета на устойчивость сжатых стержней к расчету на простое сжатие путем введения коэффициента продольного изгиба ф. Этот метод получил распространение во всем мире. Ясинским, кроме того, решена задача об устойчивости сжатого стержня с промежуточными упругими опорами и другие, связанные главным образом с расчетом элементов мостовых ферм. [c.562]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...