应力σ=160MPa,试选择钢杆的直径.
解:1、求各点约束反力,以整个构架为研究对象,受力如图所示:
FBCFAYFAX
列平衡方程∑MA03xFBCcosa-2x4xq0求解上式,得:FBC3333KN负号表示力的实际方向相反2、确定钢杆面积A由强度准则:FBCA≤σ
得:AFBCσ3333x103160x1062083mm23、确定钢杆直径d
由Aπd24
得d
4A
42083
1628mm
取钢杆的直径d为17毫米。
11
f7计算下列图形对形心Zc轴的惯性矩。
y5cm
20cm1ZC
5cm
2
o
x
15cm
解:(1)确定界面形心C的位置建立坐标系Oyz将截面分为两个矩形1、2,其面积及各自的形心纵坐标分别为:A1=5×20=100cm2yC1=5202=15cmA25×15=75cm2yC2=52=25cm由形心计算公式,组合截面形心C的纵坐标为
yC
A1yc1A2yc2A1A2
100157525964cm10075
(2)求截面对形心轴zC的惯性矩Iz根据组合公式有:
IzCIzC1IzC2
由平移轴公式有:
I
zC
1=
5
2012
3
15
9642
520
621103cm4
12
fIzc2
155312
964
252
155
398103cm4
IzCIzC1IzC21019104cm4
8.用截面法求图示各梁指定截面上的内力。
解:
1、求支座反力。由于仅有Y轴荷载,故两支座也仅有Y轴力。
列平衡方程:
∑Fy0FA-PFB0
∑MA0FBXl-Pa0
解得:FAbPl
FBaP0l
2、选A处11截面左段为研究对象
以Q表示剪力,由平衡条件FY0可知
由平衡方程确定剪力的大小及实际方向
FYFAQ0
Q1FAbPl
由于11与A重合,又由平衡条件m1F0可知,M10
2、选P处左段22截面为研究对象
由平衡条件FY0可知
由平衡方程确定剪力Q2
FYFAQ20
Q2FAbPl
由平衡条件m2F0可知
m2
Q2
a
bPal
abPl
3、选P处右段33截面为研究对象
13
f由平衡条件FY0可知
由平衡方程确定剪力Q3
FYFAPQ30
bP
aP
Q3FAPlPl
由平衡条件m3F0可知
bPabPm3Q3alal
9图示矩形截面悬臂梁,受均布荷栽作用,材料的容许应力σ=10MPa,其高宽比为h:b=3:2,试确定此梁横截面尺寸。
解:1、求支座反力
FAYMFAX
由∑FX0FAX0由∑Fy0FAYql10440KN由∑M0M10×4×280KNm2求最大剪力及弯矩Qqx10440KN0x4
14
fM1qx2ql21104280KNm0x4
2
22
3求截面尺寸
max
MWz
6Mbh2
6Mb15b2
6M225b3
2667Mb3
得:
b3
2667M
3
26678010610106
27735280mm
h15b15x280420mm
10图示外伸粱,由工字钢20b制成,已知L=6m,P=30kNq=6kN/m,材料的容许应力σ=160MPa,τ=90MPa,试校核梁的强度.
解:由题意可知Mmax发生在C处,以B为支座得:621303Rd60Rd13KN所以Mmr