Какие размеры сечения необходимо подобрать для стержня из стали с допустимым напряжением [a] равным 160 МПа, на котором
Какие размеры сечения необходимо подобрать для стержня из стали с допустимым напряжением [a] равным 160 МПа, на котором висит груз и который находится в равновесии? Форма поперечного сечения стержня - швеллер.
Skvoz_Holmy 60
Чтобы определить необходимые размеры поперечного сечения стержня из стали с допустимым напряжением [a] равным 160 МПа, на котором висит груз и который находится в равновесии, нам потребуется применить принцип равновесия и рассмотреть распределение сил внутри стержня.Предположим, что стержень находится в вертикальном положении, а груз висит на нижнем конце стержня. Мы будем рассматривать только вертикальные силы.
Шаг 1: Определим силы, действующие на стержень.
На стержень действуют две силы: груз, который висит на нижнем конце стержня, и сила реакции опоры, которая действует на верхний конец стержня и равна силе тяжести груза.
Шаг 2: Разложим силы.
Сила тяжести груза разложится на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. В данном случае, нам интересует только вертикальная составляющая, так как груз висит в вертикальном направлении.
Шаг 3: Уравновесим силы.
Так как стержень находится в равновесии, то сумма вертикальных сил должна быть равна нулю.
Шаг 4: Рассчитаем силу тяжести и силу реакции опоры.
Сила тяжести груза можно выразить через его массу (
Сила реакции опоры равна силе тяжести груза и действует в противоположном направлении:
Шаг 5: Связь силы с площадью поперечного сечения и напряжениями.
Сила реакции опоры связана с площадью поперечного сечения стержня и напряжением следующим образом:
Шаг 6: Рассчитаем площадь поперечного сечения стержня.
Подставим значение силы реакции опоры и допустимого напряжения:
Шаг 7: Подставим известные значения и рассчитаем площадь поперечного сечения.
Для расчета площади поперечного сечения стержня в форме швеллера, нам понадобятся его геометрические параметры, такие как толщина стенок (
Площадь поперечного сечения швеллера можно вычислить по формуле:
Шаг 8: Подставим известные значения.
Теперь, в зависимости от конкретных размеров швеллера, вам необходимо подставить значения толщины стенок, ширины стегнов, высоты стегнов и ширины пояса в формулу площади поперечного сечения, которую мы получили в шаге 7.
Полученное значение площади будет выражено в квадратных единицах.
Таким образом, после решения указанной задачи вы сможете определить необходимые размеры поперечного сечения швеллера для стержня из стали с допустимым напряжением 160 МПа, на котором висит груз и который находится в равновесии.