Балки рационального сечения

Конечно, очень показательно разрушение чугунной балки таврового сечения, изгибаемой сначала при положении полки вверху, а затем внизу. Здесь фиксируются разрушающие нагрузки при обоих положениях балки, что хорощо подтверждают приведенные в теоретической части курса соображения о рациональном расположении сечения. По-видимому, трудности с изготовлением образцов для испытаний не позволят осуществить эту работу, но она была очень наглядно показана в учебном кинофильме Изгиб прямого бруса . [c.133]

В ряде случаев кроме формы сечения большое значение имеет и его расположение — ориентировка относительно силовой плоскости. Как видно из табл. 16, наиболее рациональным является двутавровое сечение, поставленное так, чтобы его нейтральная линия совпадала с осью, относительно которой /2 = /макс. Хуже будет сечение, составленное из двух двутавров, поставленных рядом или один на другой. Значительно хуже сечения из двух равнобоких уголков и прямоугольное сечение. Нерационально круглое сечение, так как вес балки такого сечения почти в 4 раза превышает вес двутавровой балки, имеющей ту же прочность. Поэтому выбор круглого сечения может быть оправдан только конструктивными или технологическими соображениями (например, для вращающихся деталей), причем в таком случае выгоднее ставить полое сечение. Совершенно нерационально сечение, ориентированное так, что нейтральная линия совпадает с осью /мин (варианты в и d на рис. 256 и в табл. 16). [c.281]

Пример 12. Для деревянной балки прямоугольного сечения, нагруженной в главных плоскостях (рис.9.1.1,а), требуется подобрать размеры й и Л при рациональном расположении сечения. [c.77]

Проверим прочность балки в сечениях Е и К ( У) ( в них, хотя и изгибающие моменты меньше, че.м в опасном сечении О, не выполняется условие рациональности расположения сечения ). [c.78]

В балке постоянного сечения, размеры которого подобраны по наибольшему изгибающему моменту, материал используется нерационально. Действительно, только в крайних (наиболее удаленных от нейтральной оси) точках опасного поперечного сечения такой балки нормальные напряжения могут быть равны допускаемым во всех остальных точках балки нормальные напряжения меньше допускаемых. Более рациональными (по расходу материала) могут быть балки переменного сечения. [c.274]

Прямоугольное и круглое сечения чаще всего встречаются в деревянных балках. Для металлических балок выбирают другие, более рациональные сечения, чем прямоугольное и круглое. [c.224]

Для указанной в задаче 9.5 балки рационально ориентировать поперечное сечение балки (длинная сторона сечения Ь параллельна оси Су или оси z). Для расчетов использовать третью теорию прочности. [c.342]

Поскольку момент сопротивления является геометрической характеристикой прочности изгибаемого бруса, очевидно, следует стремиться к тому, чтобы при данной затрате материала он был максимален. При заданной длине балки затрата материала (масса балки) прямо пропорциональна площади поперечного сечения. Следовательно, чем больше и меньше Р, тем рациональнее форма сечения балки. Для количественной оценки рациональности сечения удобна безразмерная характеристика [c.255]

Балки прямоугольного и круглого сечения обычно изготовляют из дерева. Для металлических балок принимают более рациональные сечения, чем для деревянных. [c.129]

Если размеры поперечного сечения балкн изменяются по длине плавно и незначительно, то напряжения можно вычислять по формулам, установленным для балки постоянного сечения. Рациональными являются балки равного сопротивления, у которых в крайних [c.126]

Если размеры поперечного сечения балки изменяются по длине плавно и незначительно, то напряжения можно вычислять по формулам, установленным для балки постоянного сечения. Рациональными являются балки равного сопротивления, у которых в крайних волокнах каждого поперечного сечения нормальные напряжения одинаковы. [c.106]

Сечение чугунной балки следует располагать таким образом, чтобы большая часть материала балки находилась в растянутой зоне, при этом материал будет использован более рационально, т. е. при данных размерах сечения грузоподъемность балки выше. На рис. 133, а показано рациональное и на рис. 133, б нерациональное расположение чугунной балки таврового сечения. [c.208]

Наиболее рациональны в использовании прокатные балки двутаврового и швеллерного сечения ввиду простоты их изготовления. При недостаточной мощности прокатных балок широко применяют сварные составные балки двутаврового сечения, а для конструкций, подвергающихся динамическим и вибрационным нагрузкам,— составные балки на высокопрочных болтах и клепаные балки (рис. 34). При пролетах до 6 м вместо прокатных стальных и прессованных алюминиевых балок целесообразно применять стальные балки из гнутых профилей швеллерного или коробчатого типа (см. рис. 14). [c.57]

Балочные конструкции. Прокатные и гнутые профили используют в основном для компоновки более сложных сварных сечений. Наиболее часто применяют сварные балки двутаврового и коробчатого профилей (рис. 9). Двутавровые балки хорошо сопротивляются изгибу в плоскости своей наибольшей жесткости, коробчатые — изгибу в разных плоскостях и кручению. Рациональность сечения балки (по массе) как конструкции, работающей на изгиб, определяется отношением , представляющим собой безраз- [c.250]

Рис. 11-7. Узел несущей балки двутаврового сечення а) нерациональный б) рациональный

Телескопические балки выполняют сварными из листового проката толщиной от 4 до 6 мм закрытого профиля. Наиболее рациональное сечение балки получается в том случае, когда высота ее равна 1,5... 1,95 ширины. Радиус гибки составляет 1,5...2 толщины листа. [c.91]

Деформацию изгиба (рис. 5.60, а) можно исключить предварительным обратным прогибом балки перед сваркой (рис. 5.60, б) рациональной последовательностью укладки швов относительно центра тяжести сечения сварной балки (рис. 5.60,6, в случае несимметричной двутавровой балки вначале сваривают швы I и 2, расположенные ближе к центру тяжести) термической (горячей) правкой путем нагрева зон, сокращение которых необходимо для исправления деформации заготовки, до температур термопластического состояния (рис. 5.60, г штриховкой показаны зоны нагрева). При правке заготовки нагревают газовым пла.менем или дугой с применением неплавящегося электрода. Разогретые зоны претерпевают пластическую деформацию сжатия, а после охлаждения — остаточное укорочение. Последнее обусловливает дополнительную деформацию сварной заготовки, противоположную но знаку первоначальной внешней сварочной деформации. Подобную деформацию можно также получить, если наложить в указанных зонах холостые сварные швы. [c.252]

Приведем сводную таблицу результатов (табл. 16), которая позволяет судить о том, какие из полученных сечений рациональны для данной балки, а какие нет. Числа последнего столбца показывают, во сколько раз балка с данным сечением тяжелее двутавровой балки (рис. 252, г), вес которой получился наименьшим и поэтому принят за единицу. [c.259]

В настоящем параграфе были рассмотрены некоторые вопросы, связанные с рациональной формой сечения балки. Если же говорить [c.262]

Если балка и.меет несколько участков нагружения, то уравнение (2.90) составляют для каждого участка в отдельности. После двойного интегрирования каждого из этих уравнений образуется по две произвольных постоянных, которые необходимо определить. Решение получается очень громоздким. Поэтому чаще всего для определения перемещений сечений балок используют более рациональный способ с помощью интеграла Мора. [c.223]

Пример 8.9. Для чугунной балки, изображенной на рис. 2.112, а, требуется найти допускаемое значение нагрузки из условия прочности, предварительно рационально расположив сечение. Принять [Ор] = 40 МПа, [а ] = = 120 МПа. [c.300]

Балки равного сопротивления изгибу. При изгибе балок постоянного сечения (за исключением случая чистого изгиба) все сечения, кроме опасного, имеют излишний запас прочности, что свидетельствует о нерациональном использовании материала. Наиболее рациональной будет такая форма балки, при которой напряжения во всех поперечных сечениях будут равны допускаемому. Такие балки называются балками равного сопротивления изгибу. [c.262]

Прежде чем приступать к решению задач, надо рассмотреть вопрос о рациональных формах поперечных сечений балок, разбив его на две части 1) балки из материалов, различно сопротивляющихся растяжению и сжатию, 2) балки из материалов, различно сопротивляющихся растяжению и сжатию. Установив, что для первых целесообразны сечения, симметричные относительно нейтральной оси, надо решить вопрос, какие из этих сечений более рациональны и что является критерием рациональности. Мы стремимся к тому, чтобы балка имела минимальную массу, т. е. чтобы затрата материала была наименьшей, а прочность наибольшей. Но при данных материале и длине балки ее масса пропорциональна площади ее поперечного сечения, а прочность определяется моментом сопротивления. [c.131]

Для балок из хрупких материалов, не одинаково работающих на растяжение и сжатие, рациональными являются сечения, несимметричные относительно нейтральной оси, например несимметричный двутавр, тавр, П-образное сечение (рис. 6-17). При применении этих сечений следует располагать их таким образом, чтобы большая часть материала (например, полка таврового сечения) находилась в растянутой зоне балки. Если эпюра М . имеет участки разных знаков, это указание относится к сечению, в котором изгибающий момент макси- [c.114]

Рациональное условие равной прочности материала балки в крайних волокнах опасного сечения требует, чтобы поперечное сечение балки из материала, одинаково сопротивляющегося растяжению и сжатию, было симметричным относительно нейтральной оси, а поперечное сечение балки из материала, неодинаково сопротивляющегося растяжению и сжатию, было несимметричным относительно нейтральной оси. При этом целесообразно стремиться к соблюдению следующей пропорции [c.113]

Рациональные формы поперечпых сечений при изгибе. Рациональным является сечение, обладающее минимальной площадью при заданной нагрузке (изгибающем моменте) на балку. В этом случае расход материала будет минимальным. Рациональное сечение балки должно удовлетворять условию равнопрочности растянутой и сжатой областей max Ор и max а . должны одновременно достигать допускаемых напряжений [Ор] и [О ,]. Для балок из пластичного материала [Ор] = [а .] = [а], условие равнопрочности выполняется для сечений, симметричных относительно нейтральной оси, с размещением большей части материала в зонах, максимально удаленных от нейтральной оси. Рациональным для пластичного материала считается сечение в форме симметричного двутавра. [c.408]

Если материал конструкции одинаково работает на растяжение и сжатие (например, сталь) рациональными будут симметричные относительно нейтральной оси сечения. Близким к идеальному, яв-ляется двутавровое сечение, дже будет сечение в виде пря-моугольника. Деревянные балки чаще всего имеют прямоугольное сечение, так как изготовление деревянных двутавровых балок по-требует большой затраты труда. Нерационально круглое сечение, так как вес балки такого сечения почти в 4 раза превьшхает вес двутавровой балки, имеющей ту же прочность. Поэтому выбор круглого сечения может быть оправдан только конструктивными или технологическими соображениями (например, для вращающихся деталей), причем в таком случае выгоднее ставить полое сечение. [c.115]

При найденной нагрузке = [сГр] = 30 MhIm" . В силу симметрии сечения то же значение будет принимать и наибольшее по модулю сжимающее напряжение. Таким образом, сжатая зона существенно недогружена. Как видно, сечение чугунной балки, симметричное относительно нейтральной оси, используется недостаточно. Наиболее рациональными сечениями балок, изготовляемых из материалов, неодинаково сопротивляющихся растяжению и сжатию, являются сечения, не симметричные относительно нейтральной оси, например тавровое сечение. Для наиболее полного использования сечения должно быть выполнено условие [c.187]

Различают колонны трех типов постоянного сечения, переданного сечения (ступенчатые) и раздельные (рис. 6,1). Колонны постоянного сечения (см. рис. 6.1, а) с консолью для подкрановой балки рациональны при манах сравнитеЛь о небольшой грузоподъемности—150—200 кЙ. В настоящее времй для экономии металла такие колонны чаще проектируют железобетонными. [c.141]

В 60 настоящей главы были сделаны иеь оторые замечания о рациональной форме сечения при чистом изгибе. Здесь на основе рассмотренных примеров расчета на изгиб эти замечания будут несколько расширены. При этом мы отвлекаемся от каких-либо конструктивных или технологических соображений, связанных с формой сечения той или иной конкретной детали, и считаем сечение рациональным, если оно обеспечивает прочность данной балки при минимальном ее весе, т. е. при минимальной площади сечения. [c.261]

Пример 4.3. На рис. 141 показана консоль, нагруженная двумя силами Р. Форма сснения балки Т-образная. Материал — чугун. Спрашивается, как рациональнее расположить сечение полкой вверх вариант а) или вниз вариант б) р [c.132]

Данная Салка дважды статически неопределима. Для статически неопределимых балвк рациональную эквивалентную систему получаем, врезая шарниры в сечениях над промежуточными опорами и в заделанных сечениях. Эквивалентная система для данной балки вэовражеиа на рио. 37, б., Моменты Л,, X, определяем из каноинческнх уравнений [c.228]

Рациональнее единые правила знаков, не зависящие от того, как расположены внешние силы (слева или справа от сечения). Согласно этим правилам, внешняя сила, стремящаяся повернуть отсеченную часть балки относительно центра тяжести рассматриваемого сечения по ходу часовой стрелки, вызывает положительную поперечную силу. Для определения знака изгибающего момента надо представить, что оставленная часть балки защемлена в том сечении, где определяется изгибающий момент, а действительные опоры балки отбросить. Если внешняя сила (пара сил) изгибает эту заш,емленную (мысленно) часть балки так, что ее сжатые волокна располагаются сверху, то эта нагрузка вызывает положительный изгибающий момент. В этом правиле хорошо то, что оно связано с характером деформирования балки (правило сжатого волокна), а следовательно, менее формально, чем первое. Добавим, что может быть целесообразнее говорить не о сжатых волокнах, а сказать, что изгибающий момент положителен, если балка (часть балки) изгибается выпуклостью вниз. [c.122]

Заключительный этап изучения расчетов на прочность при изгибе — это расчет чугунной балки (балки из материала, различно сопротивляющегося растяжению и сжатию). Здесь наиболее интересны (и в то же время, пожалуй, наиболее трудны для учащихся) задачи на балки с разнозначными эпюрами изгибающих моментов. В этих задачах приходится самостоятельно выбирать рациональное расположение сечения и вести проверку прочности для двух предположительно опасных сечений. Одну задачу такого типа следует решить в аудитории, скажем, на определение допускаемой нагрузки, а вторую (на определение требуемых размеров сечения при заданном соотнощении размеров элементов сечения) дать на дом, Это не исключает включения подобной задачи в домащнюю расчетно-графическую работу на изгиб. [c.133]

Задача 6-11. Определить из расчета на прочность требуемые размеры поперечного сечения чугунной балки (рис. 6-21, а), если [Зр] = =400 кПсм и [а ] =1200 кПсм . Сечение балки расположить рационально. [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...