Напряжения в балках статических нагрузках

Теперь вычислим предельную нагрузку для статически неопределимой балки. Рассмотрим в качестве примера два раза статически неопределимую балку постоянного сечения (рис. 17.9, а). Левый конец А балки жестко защемлен, а правый конец В закреплен против поворота и вертикального смещения. Если напряжения в балке не превыщают предела пропор- [c.597]

Как известно, при одинаковой статической нагрузке наибольшие напряжения в балке, положенной плашмя, будут в отношении hjb больше, чем напряжения в балке, поставленной на ребро. Сказанное выше, разумеется, справедливо лишь до тех пор, пока явление удара происходит в пределах упругости. [c.521]

Теперь вычислим предельную нагрузку для статически неопределимой балки. Рассмотрим в качестве примера два раза статически неопределимую балку постоянного сечения, изображенную на рис. 13.17, а. Левый конец А балки жестко защемлен, а правый конец В закреплен против поворота и вертикального смещения. Если напряжения в балке не превышают предела пропорциональности, то эпюра изгибающих моментов имеет вид, показанный на рис. 13.17, б. Она построена по результатам расчета балки обычными методами, например, с помощью уравнений трех моментов. Наибольший изгибающий момент [c.709]

Как известно, при одинаковой статической нагрузке наибольшие напряжения в балке, положенной плашмя, будут в отношении у [c.709]

Следовательно, при внезапном приложении нагрузки (при ударе) напряжения в балке в два раза больше, чем при статическом действии той же нагрузки. При внезапной разгрузке, как указывалось, напряжения не превосходят статических. [c.542]

Наибольшие нормальные напряжения в опасном сечении балки от статически действующей нагрузки Q =300 Н равны [c.58]

Для суждения о статическом напряжении, возникающем в продольной балке фундамента турбогенератора мощностью в 100 тыс. квг, мы используем результаты расчетов, согласно которым напряжение от статической нагрузки равно 576 кГ см . В этом случае максимальное и минимальное напряжения составят [c.145]

Возвращаясь к конструкции трубы, рассмотрим, что происходит с ней под действием статической нагрузки. Из геометрии трубы можно ожидать распределение перемещений и напряжений подобное тому, что реализуется в классической балке с защемленными концами, нагруженной в центре. В этом случае можно вычислить напряжения и перемещения с помощью стандартных инженерных формул. [c.27]

На середину двутавровой балки № 30 (ГОСТ 8239—56) длиной 1 = 5 м падает груз массой т = 60 кг с высоты Н = 300 мм. Определить динамические напряжения и динамический прогиб в среднем сечении балки. Какую статическую нагрузку нужно было приложить к середине балки, чтобы вызвать подобные напряжения и деформацию балки [c.305]

Сен-Венан интересовался не только исследованием напряжений, производимых статически приложенными силами, но изучал также динамическое действие нагрузок, перемещающихся вдоль балки, или нагрузки, падающей на брус и возбуждающей в нем поперечные или продольные колебания. О некоторых важных работах его, относящихся к этим вопросам, речь будет впереди. [c.281]

Рассматривая рельс как балку, лежащую на сплошном упругом основании, мы можем значительно упростить определение напряжений, вызываемых статической нагрузкой. Особенно существенные упрощения получаются в тех случаях, когда приходится иметь дело с системой грузов. [c.357]

Каркас рассчитывают как рамную конструкцию, работающую под статической нагрузкой от массы элементов котла и дополнительных термических напряжений, возникающих под влиянием неравномерного нагрева деталей каркаса и приваренных к ним конструкций. В целях предотвращения перегрева элементов каркаса его колонны, горизонтальные балки и фермы располагают обычно за пределами обмуровки. При установке котла вне здания должна учитываться и ветровая нагрузка на поверхности, ограничивающие котел, и передаваемая па каркас. [c.423]

Кроме разработки теории касательных напряжений при изгибе, Журавским впервые была создана общая теория расчета ферм с параллельными поясами на действие неподвижной и подвижной (от веса движущегося поезда) нагрузок. Им был разработан приближенный метод расчета многопролетных статически неопределимых ферм, создана теория расчета связей (шпонок, болтов, заклепок) и стыков в составных (деревянных и стальных) балках, произведены на машинах собственной конструкции обширные опыты по изучению прочностных характеристик древесины на растяжение, сжатие скалывание и изгиб, установлены общие основания для назначения допускаемых напряжений в деревянных и стальных элементах конструкций, разработана методика опытного изучения на моделях работы конструкций под нагрузкой. Попутно Журавским были разрешены некоторые статически неопределимые задачи. [c.222]

Научно-исследовательские работы по исследованию прочности сварных балок проводились в разных направлениях. При испытании сварных балок под статической нагрузкой установлено, что стальные сварные балки обладают необходимой прочностью, однако распределение напряжений в них по поперечному сечению происходит не вполне равномерно. При широких [c.331]

Под действием возмущающей силы балка испытывает большое число перемен напряжений, достигающее 10 — 100 млн. циклов за срок службы. Поведение материала в таких условиях меняется по сравнению со статической нагрузкой, говорят, что материал устает и вводится понятие усталости или выносливости материала (гл. 14). [c.315]

Рассмотрим, например, работу статически неопределимой балки, показанной на рис. VII.27. Поскольку в сечении О возникает наибольший изгибающий момент, здесь раньще всего и образуется пластический шарнир, когда напряжение по всему сечению будет равно пределу текучести. Однако образование пластического шарнира в сечении еще не исчерпает несущей способности балки. Возможен дальнейший рост нагрузки до тех пор, пока в сечении С не образуется второй пластический шарнир, который превратит балку в геометрически изменяемую систему, неспособную воспринимать нагрузку. [c.331]

Двутавровая балка, шарнирно-опертая на концах, нагружена равномерно распределенными крутящими моментами т = = 1 кН-м/м и равномерно распределенной нагрузкой = 50 кН/м, которая расположена в главной плоскости балки zOy (рис. а). Вычислить наибольшие напряжения а , Тщ и Тц и определить наибольшие нормальные и касательные напряжения и х у, возникающие при поперечном изгибе построить эпюры О ш) Тщ, СТ И а = + а . Заданы наибольшие главные секториальные координаты в точках / и 3 профиля соо = 137,9 см и в точках 2 и 4 — о)о = —137,9 см (см. рис. а) секториальный момент инерции Jo> = 247 210 см геометрическая характеристика сечения при чистом кручении = = 96,55 см изгибно-крутильная характеристика k = 0,0122 m момент инерции = 23 850 см статический момент полусечения относительно нейтральной оси = 718,4 см . Размеры сечения на рис. а даны в сантиметрах. [c.234]

В отличие от идеально пластических систем, в которых начальные напряжения совершенно не влияют на максимальную нагрузку, определенную при условии, что на любом из структурных уровней не происходит заметных геометрических изменений, эти напряжения, вероятно, играют значительную роль в хрупких однородных и во многих составных материалах. Следовательно, в композитах стоит создавать искусственно высокие сжимающие начальные напряжения на поверхностях стекловолокон или частиц, изготавливать предварительно напряженные железобетонные армированные балки, задавать начальную систему растягивающих сил в работающих на сжатие элементах статически неопределимых ферм. Также следует предусматривать меры для придания композиту способности к торможению трещин, особенно вблизи поверхности раздела. [c.26]

Расчет головки стержня 1 производят на смятие ее клином с последующей проверкой на разрыв в ослабленном сечении. Муфту 2 проверяют на смятие поверхности паза, прилегающего к рабочей грани клина. При расчете клина на изгиб последний рассматривают как балку, лежащую на двух опорах с равномерно распределенной нагрузкой. Порядок расчета и уравнения аналогичны изложенным для напряженного клинового соединения (см. ниже), однако допускаемые напряжения берут по первому виду нагрузки (т. е. статической). [c.151]

ЛИШЬ В ТОМ случае, если бы разрушение балок в действительности происходило или от срезания по площадкам с наибольшими касательными напряжениями, или от разрыва по площадкам с наибольшими растягивающими напряжениями. Опыты, однако, показывают, что даже в лабораторной обстановке нельзя получить разрушений балки от среза или разрыва по площадкам наибольших напряжений. При статическом испытании разрушение балки является обыкновенно следствием недостатка устойчивости стенки или сжатого пояса балки. При повторных нагрузках причиной разрушения явится усталость металла, с которой нужно считаться в точках с большими местными напряжениями . Устойчивость конструкции и возможность явления усталости металла нужно рассмотреть в первую очередь при оценке прочности балки. [c.414]

На свободно опертую балку из двутаврового профиля действует равномерно распределенная нагрузка интенсивностью < =4,5 кГ/см, как показано на рисунке. Поперечное сечение балки имеет следующие размеры Л=28,75 см, =20, п ст—1>25 см. а) Чему равно максимальное касательное напряжение, возникающее в поперечном сечении А — АУ Ъ) Чему равно касательное напряжение (величина и направление) в точке В, лежащей в поперечном сечении Л — Л Точка В расположена на расстоянии с=2,5 см от края нижней полки. (При определении осевого момента инерции и статического момента 5 использовать размеры по средним линиям поперечного сечения.) [c.341]

Рассматриваемая балка один раз статически неопределима. Эпюра изгибающих моментов при условии, что во всех точках балки деформации упругие, представлена на фиг. 17. При некотором значении силы Р в наиболее напряженном сечении В возникает пластический шарнир (фиг. 18, й). При дальнейшем возрастании нагрузки изгибающий момент г сечении В остается постоянны.м. [c.276]

Балка из углеродистой стали, защемленная концом в стене и нагруженная на противоположном конце силой, вызывающей наибольшее нормальное напряжение, равное пределу пропорциональности (2000 кг1см ), имеет круглое поперечное сечение диаметром 25 мм и длину 120 см. Какой необходим диаметр, если изготовить эту балку из никелевой стали при условии, что количество накопленной потенциальной энергии не изменится, а наибольшее нормальное напряжение будет тоже равно пределу пропорциональности (3500 лгг/сл ) Которая из балок выдержит ббльшую статическую нагрузку, будучи нагружена до предела пропорциональности Модули нормальной упругости материала обеих балок считать одинаковыми. [c.178]

Расчёт рамы для случая нормальной работы делается в предположении, что статическая нагрузка от собственного веса и веса воды, топлива, баков стокера, контрбудки и т. д. равномерно распределена по всей длине рамы. Сила по сцепке принимается из расчёта двойной тяги или прочности автосцепки. Рама рассматривается как балка, лежащая на двух опорах (опорные пяты). Напряжение в раме находится как сумма напряжений от изгиба вертикальной нагрузкой и от эксцентричного растяжения силой по сцепке. Для клёпаных и сварных рам допускаются напряжения до [c.397]

Нагрузки лопастей, втулки и проводки управления, создаваемые аэродинамическими и инерционными силами несущего винта, необходимо знать для проектирования элементов конструкции в соответствии с существующими нормами статической и усталостной прочности. Для проектирования лопасти требуется знание напряжений в элементах ее конструкции, а теория упругой балки оперирует только с изгибающими и крутящими моментами в сечении лопасти. Для шарнирной лопасти критическим обычно является изгибающий момент в плоскости взмаха в сечении, находящемся вблизи середины лопасти. Для бесшарнирного винта критический изгибающий момент имеет место в комлевом сечении. Суммарные реакции в комлевом сечении определяют нагрз зки на втулку. Установочные моменты лопастей обусловливают нагрузки в проводке управления, которые часто являются фактором, ограничивающим предельные. режимы полета вертолета. Конструктора обычно интересуют периодические или близкие к ним нагрузки на установившихся режимах полета и при маневрах. Ввиду того что периодические изменения аэродинамических параметров вызывают большие периодические нагрузки на лопастях, втулке и проводке управления, анализ усталостной прочности является важнейшим элементом проектирования несущего винта. Усталостная прочность конструкции сильно зависит от локальных факторов распределения напряжений, поэтому она обычно должна подтверждаться натурными испытаниями. Это относится в первую очередь к несущим винтам вертолетов, многие элементы конструкции которых имеют ограниченный ресурс ввиду высокого уровня переменных нагрузок. [c.640]

Повышение несущей способности в первом случае связано с более равномерным, чем в упругом случае, распределением напряжений в сечении и усилий по длине детали, за счет,чего материал детали используется более полно. В связи с этим наименьшее повышение несущей способности имеет место для деталей, обладающих в упругом случае наиболее равномерным распределением напряжений и усилий. Например, предельная нагрузка для кривого бруса выше, чем для стержня с прямой осью того же поперечного сечения (рис. 39) предельная нагруака для балки, нагруженной сосредоточенной силой, выше, чем для балки, нагруженной распределенной нагрузкой (рис. 40). В статически не- [c.73]

При оптимизации статически неопределимой шпренгельной стрелы силовой расчет ведется в последовательности нагрузки — оптимальные параметры сечений — жесткости элементов — нагрузки.,.. Для шпренгельных стрел оптимум по массе близок к равнопрочному варианту, когда в балке и в раскосах достигаются дорускаемые напряжения. Оптимальной по массе и стоимости коробчатых балочных стрел является сталь 09Г2С 1101, Для шпренгельных раскосов целесообразно применять трубы из стали 20. Высокопрочные стали типа ЮХСНД для стрел плавучих [24] и портальных кранов целесообразны лишь при особой необходимости снижения массы крана. О технико-экономических показателях высокопрочных сталей см. п. 1.1. Деформативность оптимальных стрел по сравнению с осуществленными возрастает анализ показывает, что это не будет препятствовать нормальной эксплуатации крана 16, 7]. [c.505]

Однако расчет по предельному состоянию не гарантирует, что часть сечения балки не будет пластически деформирована. При постоянной нагрузке это обстоятельство не имеет существенного значения. При временной нагрузке последняя в некоторый момент прекратит действие, произойдет разгрузка, которая, как мы видели раньше, подчиняется упругому закону. Поэтому при разгрузке после пластической деформации (рис. 100) снимаются напряжения, изображаемые в каждой зоне треугольной эпюрой, статический момент которой относительно оси NN в случае прямоугольного сечения равен статическому моменту относительно той же оси соответствующей части эпюры напряжение лействовавщих до разгрузки. В результате в балке остаются [c.176]

Испытания, (проведенные в последнее время в Бельгии [7] и в Лихийском университете [8], показали, что сварные балки с тонкой стенкой успешно работают при статических нагрузках благодаря полю растяжения в стенке, возникающему после потери устойчивости. Однако в условиях переменной нагрузки поперечные деформации тонкой стенки вызывают появление местных напряжений изгиба в местах приварки стенки к поясам и ребер жесткости к стенке. Наложение этих напряжений на напряжения от общего изгиба балки в сочетании с касательными напряжениями в стенке понижает прочность стенки при переменных напряжениях (табл. 10.6). [c.264]

Расчет сводится к определению напряжения в рельсе прн изгибе его соседними колесами. этрм случае рельс рассчитывается как балка, лежащая на упругом основании. Расчеты показывают, что вертикальная суммарная, динамическая нагрузка на рельс может в 2—2,5 раза пре высить статическую нагрузку. [c.133]

Напряжения в хребтовой балке определяют от суммарного воздействия статическо нагрузки и сил инерции при ударе. [c.100]

Распределение напряжений в рельсе под действием динамической нагрузки дано А. Холодецким [396]. Полагая, в частном случае, нагрузку статической, автор приходит к формуле Циммермана и показывает пределы ее применения. В 1900 г. он публикует статью [397], в которой дается совместное решение для рельса и шпалы, причем шпала рассматривается как балка, лежащая на упругом основании, а рельс как балка на упругих опорах. [c.80]

Конструкция пола рассчитываемого вагона (полувагона с плоским полом, образуемым крышками люков) позволяет считать, что нагрузки Ql, Qj и Qj поровну распределяются между хребтовой балкой и боковыми стенками. Уравновеп1Иваются указанные нагрузки соо г-ветствующими реакциями пятников. Вертикальную динамическую нагрузку определяют в зависимости от статического прогиба рессорного подвешивания (см. стр. 714), и в данном случае она составляет 45% от нагрузки брутто. В расчёте эту нагрузку учитывают только при определении напряжений. [c.751]

Хорошо известно, что нагрузка, движущаяся по мосту или балке, вызывает в последних большие прогибы и напряжения, нежели при статическом приложении той же самой нагрузки. Учет влияния движущихся нагрузок на конструкции мостов имеет очень важное практическое значение, поэтому многие инженеры трудились над решением данной задачи. В этом параграфе будет обсуждаться случай движущейся нагрузки, которая воздействует на балку либо как постоянная, либо как изменяющаяся во времени сила. Будет учтена распределенная масса стержня, но масса самой нагрузки рассматриваться не будет. Системы, в которых учитывается влияние массы нагрузки (как подпружиненной, так и неподпружиненной), описываются дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами, поскольку положение нагрузки меняется непрерывным образом. Исследование такой системы становится довольно сложным делом и выходит за рамки этой книги. [c.404]

Расчет строительных конструкций осуществляется в соответствии со строительными нормами и правилами [1]. Получаемый при этом уровень номинальной нагруженности сварных элементов и уровень концентрации напряжений свидетельствуют о возникновении в зонах концентрации локальных пластических деформаций, которые при повторном характере внешней нагрузки приводят к образованию трещины малоцикловой усталости. Так, при обследовании воздухонагревателей доменных печей появление трещин в кожухе было зафиксировано после 2—3 лет эксплуатации, что соответствовало 5 — 6 тыс. циклов. В подкрановых балках тяжелого режима работы повреждения в виде поверхностных трещин вдоль угловых швов приварки верхнего пояса к стенке наблюдались при числах циклов до 2 х 10 , или после 4 лет эксплуатации, в газгольдерах аэродинамических станций — после 4 X 10 циклов нагружения. Опасность появления трещин малоцикловой усталости в сварных конструкциях связана с тем, что трещина данной длины может при определенном соотношении уровня 4нагрузки, климатической температуры эксплуатации, скорости нагружения и других факторов оказаться критической, что приводит к катастрофическому хрупкому разрушению. Раз-рушение может наступить в разный период эксплуатации в зависимости от наступления критического сочетания инициирующих факторов. В этом заключается определенное отличие в разрушении циклически нагруженных конструкций по сравнению со статически нагруженными, основная масса аварий которых приходится на период эксплуатации с первыми похолоданиями при дальнейшей эксплуатации таких конструкций число хрупких разрушений резко сокращается (рис. 9.1). Для циклически нагруженных конструкций в первую зиму и во время испытаний разрушается только 34% конструкций от общего числа зарегистрированных разрушений. При последующей эксплуатации в течение примерно трех лет разрушения отсутствуют, и затем число разрушений начинает увеличиваться с 4 до 10% в год. Такой характер распределения разрушений конструкций под воздействием повторных нагрузок связан с необходимым периодом подрастания дефектов до критических размеров, и поэтому в течение определенного периода разрушения не наблюдаются. При дальнейшей эксплуатации идет накопление повреждений и развитие трещин усталости до образования полного разрушения. [c.170]

Решения для плоского напряженного состояния типа, обсуж денного в предодущем разделе, позволяют получать почти точные решения для большого числа практических задач о балках, эа исйлючением тех решений, которые обычно относятся к различным, но статически эквивалентным действительно действующим нагрузкам, приложенным на небольших участках поверхности балки. Согласно принципу Сен-Венана разница между напряжениями, вызванными действительным нагружением, и напряжениями, вызванными статически эквивалентным нагружением, представляет собой поле локальных напряжений, т. е. некоторое распредел ение локальных напряжений. [c.171]

Определение разрушающего напряжения при статическом изгибе Ои (МПа) производят в устройствах, представляющих собой лагре-вательное приспособление с вмонтированным в него изгибающим наконечником и столом-балкой с двумя опорами (рис. 25.37), Испытательная камера и детали к ней выполнены из нержавеющей стали. Радиус закругления опор и наконечника, передающего нагрузку, а также расстояние между опорами устанавливают согласно ГОСТ 4648-71 для образцов размером 25x2x40 мм. Нагреватель мощностью [c.299]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...