Statika: pasiruošimo paketas

Formulių lapai, pagrindiniai kiekvienos temos metodų žingsniai ir 12 uždavinių, o pilni sprendimai pateikti gale.

Nauji uždaviniaiAtgal į kursą

Spausdinimo lange pasirinkite „Išsaugoti kaip PDF“, kad nuosavą kopiją išsaugotumėte savo įrenginyje.

1Formulės ir metodai

Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Modulis
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Vienetinis vektorius
û = a/|a|
Komponentės pagal kampą
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Skaliarinė sandauga
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
a skaliarinė projekcija į b
a·b/|b|
Darbas
W = F·d
Vektorinė sandauga
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Plotai
lygiagretainis |a × b|, trikampis ½|a × b|
Momentas taško O atžvilgiu
MO = r × F, r = A − O
Gretasienio tūris
V = |a·(b × c)|

Metodas

  1. Kiekvieną vektorių užrašykite komponentėmis; jėgai, pateiktai moduliu ir kampu, naudokite F·cos θ ir F·sin θ.
  2. Ilgiams ir kryptims naudokite modulį √(x² + y² + z²) ir vienetinį vektorių a/|a|.
  3. Skaliarinę sandaugą naudokite kampams, projekcijoms, statmenumui ir darbui: a·b = |a||b|cos θ.
  4. Vektorinę sandaugą naudokite statmeniems vektoriams, plotams ir momentams: atidžiai užrašykite tris komponentes, išlaikydami tvarką a × b.

Sijų atramų reakcijos

Pusiausvyra
ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0
Tolygi apkrova
atstojamoji w·L apkrovos viduryje
Momentas
M = F·d

Metodas

  1. Nubraižykite laisvojo kūno diagramą ir kiekvieną atramą pakeiskite jos reakcijomis.
  2. Kiekvieną išskirstytąją apkrovą pakeiskite viena jėga, veikiančia jos svorio centre.
  3. Momentų lygtį užrašykite vienos atramos atžvilgiu ir raskite kitos atramos reakciją.
  4. Likusiai reakcijai rasti naudokite ΣFy = 0 ir patikrinkite antrąja momentų lygtimi.

Santvara: mazgų metodas

Mazgų metodas
ΣFx = 0, ΣFy = 0 at each joint
Pjūvių metodas
ΣM = 0 about a cut point
Strypo jėga
teigiama = tempimas, neigiama = gniuždymas

Metodas

  1. Raskite visos santvaros atramų reakcijas.
  2. Mazgų metodas: pradėkite nuo mazgo, kuriame ne daugiau kaip dvi nežinomos strypų jėgos, ir naudokite ΣFx = 0 ir ΣFy = 0.
  3. Pjūvių metodas: perpjaukite per reikiamą strypą ir užrašykite momentų lygtį taško, kuriame susikerta kiti nežinomi strypai, atžvilgiu.
  4. Tarkite, kad strypas tempiamas; neigiamas atsakymas reiškia gniuždymą.

Rėmai ir mechanizmai

Kiekvieno strypo pusiausvyra
ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0
Dviejų jėgų strypas
jėga veikia tiese, einančia per jo du šarnyrus
Šarnyro jėga
vienodo didumo ir priešingos jėgos dviem sujungiamiems strypams
Šarnyro jėgos modulis
F = √(Fx² + Fy²)
Svertas, replės, kampinis svertas
Fin·a = Fout·b
Alkūninis mechanizmas
Flink = F/(2 sin θ), Q = F/(2 tan θ)
Tolygi apkrova
atstojamoji w·L apkrovos viduryje

Metodas

  1. Nubraižykite visą konstrukciją ir raskite atramų reakcijas, jei nežinomųjų ne daugiau kaip trys.
  2. Raskite dviejų jėgų strypus: apkrauti tik dviejuose šarnyruose, jų jėga veikia tiese tarp tų šarnyrų.
  3. Išardykite rėmą ir nubraižykite kiekvieną strypą atskirai; kur strypai susijungia, šarnyrų jėgos vienodo didumo ir priešingos krypties.
  4. Kiekvienam strypui imkite momentus šarnyro, kuriame veikia nežinomos jėgos, atžvilgiu, tada naudokite ΣFx = 0 ir ΣFy = 0; komponentes į modulį sujunkite pačioje pabaigoje.

Skersinė jėga ir lenkimo momentas

Skersinė jėga ir momentas
V = ΣF vienoje pusėje, M = ΣF·d vienoje pusėje
Lenkimo įtempis
σ = M·y/I
Stačiakampis
I = bh³/12
Atsparumo momentas
W = I/ymax
Laisvai atremta, tolygi apkrova
Mmax = wL²/8

Metodas

  1. Atramų reakcijas raskite iš visos sijos pusiausvyros.
  2. Perpjaukite siją reikiamame pjūvyje ir palikite vieną pusę.
  3. Skersinė jėga: tos pusės vertikaliųjų jėgų suma. Lenkimo momentas: jų momentų pjūvio atžvilgiu suma.
  4. Didžiausiam momentui rasti nustatykite, kur skersinė jėga lygi nuliui.

Svorio centras ir inercijos momentas

Svorio centras
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
Stačiakampis
I = bh³/12
Šteinerio teorema
I = Ic + A·d²
Sudėtinis skerspjūvis
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

2Uždaviniai

1.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
xyzdFAB

Pastovi jėga F = (5, −10, −5) N veikia kūną, kuris tiesiai juda iš taško A(1, −4, 4) į tašką B(−3, 0, 1). Koordinatės pateiktos metrais. Raskite jėgos atliktą darbą W.

F = (5, −10, −5) NA(1, −4, 4) mB(−3, 0, 1) m
W = J
2.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
xyzrFOA

Jėga F = (−40, 20, −20) N veikia taške A(−3, −3, −1). Koordinatės pateiktos metrais. Raskite jėgos momento taško koordinačių pradžia O(0, 0, 0) atžvilgiu modulį |M|.

F = (−40, 20, −20) NA(−3, −3, −1) mO(0, 0, 0) m
|M| = N·m
3.Sijų atramų reakcijosVidutinis
w = 6 kN/mP = 75 kNABRA​ = ?3 m1 m

Gembinė sija taške A įtvirtinta sienoje. Ją veikia tolygiai išskirstyta apkrova w nuo sienos iki 3 m ir sutelktoji jėga P, esanti 3 m atstumu nuo sienos. Raskite vertikaliąją reakciją RA sienoje.

L = 4 mP = 75 kN ties 3 mw = 6 kN/m nuo 0 iki 3 m
RA = kN
4.Sijų atramų reakcijosSunkus
w = 6 kN/mP = 40 kNABCRB​ = ?3,5 m0,5 m1 m

Sija turi šarnyrinę atramą A ir ritininę atramą B, esančią 4 m atstumu nuo A, o už B tęsiasi konsolė iki laisvojo galo C. Ją veikia sutelktoji jėga P, esanti 3,5 m atstumu nuo A, ir tolygiai išskirstyta apkrova w nuo 3,5 m iki laisvojo galo ties 5 m. Raskite vertikaliąją reakciją RB, teigiama kryptimi laikydami kryptį aukštyn.

AB = 4 mAC = 5 mP = 40 kN ties 3,5 mw = 6 kN/m nuo 3,5 iki 5 m
RB = kN
5.Santvara: mazgų metodasVidutinis
ABCDEFGH25 kN15 kN4 × 3 m3 m

Tiksliai vienas šios santvaros elementas neneša jėgos esant šioms apkrovoms. Kuris yra nulinės jėgos elementas? Spustelėkite jį diagramoje.

D: 25 kN ↓G: 15 kN ↓
  1. 1elementas AB
  2. 2elementas BC
  3. 3elementas CD
  4. 4elementas DE
  5. 5elementas FG
  6. 6elementas GH
  7. 7elementas AF
  8. 8elementas HE
  9. 9elementas BF
  10. 10elementas CG
  11. 11elementas DH
  12. 12elementas FC
  13. 13elementas HC
6.Santvara: mazgų metodasSunkus
ABCDEFGH40 kN15 kN30 kN4 × 4 m4 m

Tiksliai vienas šios santvaros elementas neneša jėgos esant šioms apkrovoms. Kuris yra nulinės jėgos elementas? Spustelėkite jį diagramoje.

D: 40 kN ↓F: 15 kN →H: 30 kN ↓
  1. 1elementas AB
  2. 2elementas BC
  3. 3elementas CD
  4. 4elementas DE
  5. 5elementas FG
  6. 6elementas GH
  7. 7elementas AF
  8. 8elementas HE
  9. 9elementas BF
  10. 10elementas CG
  11. 11elementas DH
  12. 12elementas BG
  13. 13elementas DG
7.Rėmai ir mechanizmaiVidutinis
15 kN3 m2,5 m1,8 mABCK

Parodytas rėmas turi šarnyrus A, B ir C; A ir C pritvirtinti prie žemės 3 m atstumu, o B yra 2,5 m virš žemės ir 1,8 m į dešinę nuo A. Vertikali 15 kN apkrova veikia strypą AB taške K, 0,9 m (horizontaliai) nuo A. Raskite jėgą FBC strype BC.

P = 15 kNL = 3 mH = 2,5 mhorizontalus atstumas nuo A iki B = 1,8 mhorizontalus atstumas nuo A iki K = 0,9 m
FBC = kN
8.Rėmai ir mechanizmaiSunkus
15 kN4 m0,8 m2,8 m1,2 mABCDEK

Parodytas A formos rėmas stovi ant šarnyrinės atramos A ir ritininės atramos B, nutolusių 4 m, jo viršūnės šarnyras C yra 3,6 m aukštyje, o horizontalus ryšys DE – 0,8 m virš žemės. Vertikali 15 kN apkrova veikia koją AC taške K, 1,2 m (horizontaliai) nuo A. Raskite jėgos C, kuria šarnyras C veikia koją BC, didumą.

P = 15 kNAB = 4 mC aukštis = 3,6 mDE aukštis = 0,8 mhorizontalus atstumas nuo A iki K = 1,2 m
C = kN
9.Skersinė jėga ir lenkimo momentasVidutinis
w = 10 kN/mP = 50 kNABpjūvis0,5 m0,5 m1,5 m

Gembė įtvirtinta taške A. Ją visu ilgiu veikia tolygiai išskirstyta apkrova w ir sutelktoji jėga P, esanti 1 m atstumu nuo A. Raskite lenkimo momentą Mx pjūvyje x = 0,5 m nuo įtvirtinimo A. Teigiamais laikykite momentus, tempiančius apatinius sluoksnius, ir aukštyn nukreiptą skersinę jėgą kairiajame paviršiuje.

L = 2,5 mP = 50 kN ties 1 mw = 10 kN/m nuo 0 iki 2,5 mx = 0,5 m
Mx = kN·m
10.Skersinė jėga ir lenkimo momentasSunkus
w = 3 kN/mP = 30 kNAB4 m2 m

Laisvai atremta sija visu tarpatramiu apkrauta tolygiai išskirstyta apkrova w ir sutelktąja jėga P. Raskite didžiausią sijos lenkimo momentą Mmax.

L = 6 mP = 30 kN ties 4 mw = 3 kN/m nuo 0 iki 6 m
Mmax = kN·m
11.Svorio centras ir inercijos momentasVidutinis
1802012016xmatmenys mm

Raskite tėjinio skerspjūvio inercijos momentą Ix horizontaliosios ašies x, einančios per svorio centrą, atžvilgiu.

bf = 180 mmtf = 20 mmtw = 16 mmhw = 120 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Svorio centras ir inercijos momentasSunkus
100102808xneigiamas Mmatmenys mm

Ketaus sija turi pavaizduotą tėjinį skerspjūvį, lentyna viršuje. Leistinieji įtempiai: 40 MPa tempiant ir 90 MPa gniuždant. Raskite didžiausią neigiamą lenkimo momentą Mallow, kurį sija gali atlaikyti (nurodykite jo didumą).

bf = 100 mmtf = 10 mmtw = 8 mmhw = 280 mmσt,allow = 40 MPaσc,allow = 90 MPa
Mallow = kN·m

3Tirpalai

1.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: W = −45 J

Skaliarinė sandauga: a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, skaliaras. Ji duoda kampą tarp dviejų vektorių, cos θ = a·b/(|a|·|b|), ir lygi nuliui, kai vektoriai statmeni. Skaliarinė a projekcija į b yra a·b/|b|, o pastovi jėga F, poslinkiu d atliekanti darbą, atlieka darbą W = F·d.

Poslinkis

d = B − A = (−3, 0, 1) − (1, −4, 4) = (−4, 4, −3) m

Darbas

W = F·d = 5·(−4) + (−10)·4 + (−5)·(−3) = −45 J

Atsakymas

W = −45 J

Neigiamas darbas: jėga daugiausia veikia prieš judėjimą.

2.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: |M| = 198 N·m

Vektorinė sandauga: a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) yra statmena abiem vektoriams, o |a × b| = |a|·|b|·sin θ yra jų sudaryto lygiagretainio plotas (trikampio plotas yra pusė jo). Eilės tvarka svarbi: b × a = −(a × b). Jėgos F, veikiančios taške A, momentas taško O atžvilgiu yra MO = r × F, kur r = A − O.

Padėties vektorius iš O į A

r = A − O = (−3, −3, −1) − (0, 0, 0) = (−3, −3, −1) m

Momentas M = r × F

(r × F)x = ryFz − rzFy = (−3)·(−20) − (−1)·20 = 80 N·m
(r × F)y = rzFx − rxFz = (−1)·(−40) − (−3)·(−20) = −20 N·m
(r × F)z = rxFy − ryFx = (−3)·20 − (−3)·(−40) = −180 N·m

Modulis

|M| = √(80² + (−20)² + (−180)²) = 198 N·m

Atsakymas

|M| = 198 N·m
3.Sijų atramų reakcijos

Atsakymas: RA = 93 kN

Gembės pusiausvyra: įtvirtinimas gali stumti aukštyn ir priešintis posūkiui, todėl jame atsiranda vertikalioji reakcija RA ir reakcijos momentas MA. ΣFy = 0 duoda RA, o momentai sienos atžvilgiu duoda MA = Σ(apkrova × atstumas nuo sienos). Išskirstytoji apkrova veikia kaip jos atstojamoji apkrovos diagramos svorio centre.

Išskirstytosios apkrovos atstojamoji

W = 6·3 = 18 kN, x̄ = 1,5 m

Vertikalioji pusiausvyra

RA = P + W = 75 + 18 = 93 kN

Atsakymas

RA = 93 kN
4.Sijų atramų reakcijos

Atsakymas: RB = 44,56 kN

Statinė pusiausvyra: rimties būsenos kūnui ΣFx = 0, ΣFy = 0 ir ΣM = 0 bet kurio taško atžvilgiu. Kiekvieną išskirstytąją apkrovą pakeiskite jos atstojamąja (diagramos plotu), veikiančia apkrovos diagramos svorio centre, ir imkite momentus atramos atžvilgiu, kad tos atramos reakcija dingtų iš lygties.

Išskirstytosios apkrovos atstojamoji

W = 6·1,5 = 9 kN, x̄ = (3,5 + 5)/2 = 4,25 m

Pusiausvyra

Momentai A atžvilgiu, teigiami prieš laikrodžio rodyklę. Tada vertikaliųjų jėgų pusiausvyra.

ΣMA = 0: RB·4 = 40·3,5 + 9·4,25
RB = 178,3/4 = 44,56 kN
RA = 49 − 44,56 = 4,438 kN

Atsakymas

RB = 44,56 kN
5.Santvara: mazgų metodas

Atsakymas: elementas BF

Nulinės jėgos elementai: mazge jėgos turi atsvirti visomis kryptimis. Jei mazgas neturi apkrovos ir atramos, o du iš trijų jo elementų yra vienoje linijoje, tai pusiausvyra skersai tos linijos apima tik trečiąjį elementą, todėl jo jėga lygi nuliui. Jei neapkrautame mazge susitinka tik du elementai ir jie nėra vienoje linijoje, abu yra nulis.

Mazgas B

AB ir BC yra vienoje tiesėje, o mazgas neapkrautas. Subalansavus jėgas skersai tos linijos lieka tik BF.

ΣF⊥ = 0 → FBF = 0

Patikrinkite mazgų metodu

Išsprendus visus mazgus gaunamos šios elementų jėgos (T = tempimas, C = gniuždymas).

AB: 13,75 kN (T), BC: 13,75 kN (T), CD: 26,25 kN (T), DE: 26,25 kN (T), FG: 27,5 kN (C), GH: 27,5 kN (C), AF: 19,45 kN (C), HE: 37,12 kN (C), BF: 0, CG: 15 kN (C), DH: 25 kN (T), FC: 19,45 kN (T), HC: 1,768 kN (T)

Atsakymas

Nulinės jėgos elementas: BF
6.Santvara: mazgų metodas

Atsakymas: elementas CG

Nulinės jėgos elementai: mazge jėgos turi atsvirti visomis kryptimis. Jei mazgas neturi apkrovos ir atramos, o du iš trijų jo elementų yra vienoje linijoje, tai pusiausvyra skersai tos linijos apima tik trečiąjį elementą, todėl jo jėga lygi nuliui. Jei neapkrautame mazge susitinka tik du elementai ir jie nėra vienoje linijoje, abu yra nulis.

Mazgas C

BC ir CD yra vienoje tiesėje, o mazgas neapkrautas. Subalansavus jėgas skersai tos linijos lieka tik CG.

ΣF⊥ = 0 → FCG = 0

Patikrinkite mazgų metodu

Išsprendus visus mazgus gaunamos šios elementų jėgos (T = tempimas, C = gniuždymas).

AB: 28,75 kN (T), BC: 42,5 kN (T), CD: 42,5 kN (T), DE: 56,25 kN (T), FG: 28,75 kN (C), GH: 56,25 kN (C), AF: 19,45 kN (C), HE: 79,55 kN (C), BF: 13,75 kN (T), CG: 0, DH: 26,25 kN (T), BG: 19,45 kN (C), DG: 19,45 kN (T)

Atsakymas

Nulinės jėgos elementas: CG
7.Rėmai ir mechanizmai

Atsakymas: FBC = 4,992 kN

Rėmai ir mechanizmai: skirtingai nei santvara, rėmas turi bent vieną strypą, kuris apkrautas daugiau nei dviejuose taškuose arba turi apkrovą tarp šarnyrų. Pirmiausia ieškokite dviejų jėgų strypų: strypo, apkrauto tik dviejuose šarnyruose, jėga veikia tiese per juos, todėl jis prideda vieną nežinomąjį, o ne du. Tada atramų reakcijoms naudokite visą konstrukciją, jei nežinomųjų ne daugiau kaip trys. Galiausiai išardykite rėmą: kiekvieną strypą nubraižykite atskirai, su vienodo didumo ir priešingomis šarnyrų jėgomis dviem juos jungiantiems strypams, ir užrašykite jam ΣFx = 0, ΣFy = 0 ir ΣM = 0. Imant momentus šarnyro atžvilgiu, abi to šarnyro jėgos komponentės iš lygties iškrenta.

Dviejų jėgų strypas BC

BC = √(1,2² + 2,5²) = 2,773 m

Visas rėmas: momentai taško A atžvilgiu

Žemė stumia BC taške C išilgai CB; jos horizontalioji komponentė eina per A, momentą turi tik vertikalioji.

FBC·(2,5/2,773)·3 = 15·0,9
FBC = 4,992 kN (gniuždymas)

Atsakymas

FBC = 4,992 kN
8.Rėmai ir mechanizmai

Atsakymas: C = 5,53 kN

Rėmai ir mechanizmai: skirtingai nei santvara, rėmas turi bent vieną strypą, kuris apkrautas daugiau nei dviejuose taškuose arba turi apkrovą tarp šarnyrų. Pirmiausia ieškokite dviejų jėgų strypų: strypo, apkrauto tik dviejuose šarnyruose, jėga veikia tiese per juos, todėl jis prideda vieną nežinomąjį, o ne du. Tada atramų reakcijoms naudokite visą konstrukciją, jei nežinomųjų ne daugiau kaip trys. Galiausiai išardykite rėmą: kiekvieną strypą nubraižykite atskirai, su vienodo didumo ir priešingomis šarnyrų jėgomis dviem juos jungiantiems strypams, ir užrašykite jam ΣFx = 0, ΣFy = 0 ir ΣM = 0. Imant momentus šarnyro atžvilgiu, abi to šarnyro jėgos komponentės iš lygties iškrenta.

Atramos B reakcija

By = 15·1,2/4 = 4,5 kN

Ryšio jėga

T = 4,5·2/2,8 = 3,214 kN

Šarnyro jėga, veikianti BC

Cx = 3,214 kN, Cy = −4,5 kN
C = √(3,214² + 4,5²) = 5,53 kN

Atsakymas

C = 5,53 kN
9.Skersinė jėga ir lenkimo momentas

Atsakymas: Mx = −45 kN·m

Pjūvių metodas: perpjaukite siją ten, kur norite rasti vidines jėgas, ir palikite vieną pusę. Skersinė jėga V atsveria tos pusės vertikaliąsias jėgas, o lenkimo momentas M – jų momentus pjūvio atžvilgiu.

Palikite dalį su laisvuoju galu

P: −50·0,5 = −25 kN·m
w: −10·2²/2 = −20 kN·m
Mx = −25 − 20 = −45 kN·m

Atsakymas

Mx = −45 kN·m

Neigiamas reiškia neigiamą lenkimą: tempiami viršutiniai sluoksniai.

10.Skersinė jėga ir lenkimo momentas

Atsakymas: Mmax = 52 kN·m

Pjūvių metodas: perpjaukite siją ten, kur norite rasti vidines jėgas, ir palikite vieną pusę. Skersinė jėga V atsveria tos pusės vertikaliąsias jėgas, o lenkimo momentas M – jų momentus pjūvio atžvilgiu. Didžiausias momentas: kadangi dM/dx = V, lenkimo momentas didžiausias ten, kur skersinė jėga eina per nulį – sutelktosios jėgos vietoje arba išskirstytosios apkrovos ruože.

Atramų reakcijos

Visos sijos pusiausvyra.

Išskirstytosios apkrovos atstojamoji: W = w·ℓ = 3·6 = 18 kN, veikianti taške x̄ = 3 m
ΣMA = 0: RB·6 = 30·4 + 3·6·3
RB = 174/6 = 29 kN
ΣFy = 0: RA = 48 − 29 = 19 kN

Kur V = 0?

V(4⁻) = RA − w·4 = 7 kN
V(4⁺) = 7 − 30 = −23 kN
Skersinė jėga keičia ženklą ties apkrova, todėl maksimumas yra po apkrova.

Didžiausias momentas

Mmax = RA·4 − w·4²/2 = 19·4 − 3·4²/2 = 52 kN·m

Atsakymas

Mmax = 52 kN·m

Tai yra taške x = 4 m nuo A.

11.Svorio centras ir inercijos momentas

Atsakymas: Ix = 8,56 × 10⁶ mm⁴

Sudėtiniai skerspjūviai: padalykite skerspjūvį į stačiakampius. Svorio centras yra plotais svertinis vidurkis ȳ = ΣAᵢyᵢ/ΣAᵢ. Inercijos momentas centrinės ašies atžvilgiu sumuoja kiekvienos dalies nuosavą bh³/12 ir Šteinerio narį A·d², kur d – atstumas nuo dalies svorio centro iki bendro svorio centro. Lenkimo įtempis σ = M·y/I.

Padalykite į du stačiakampius

Kiekvieną y matuokite nuo apatinio krašto.

lentyna: Af = 180·20 = 3600 mm², yf = 120 + 20/2 = 130 mm
sienelė: Aw = 16·120 = 1920 mm², yw = 120/2 = 60 mm

Svorio centras

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (3600·130 + 1920·60)/5520 = 105,7 mm

Šteinerio teorema

lentyna: 180·20³/12 + 3600·(130 − 105,7)² = 2,254 × 10⁶ mm⁴
sienelė: 16·120³/12 + 1920·(60 − 105,7)² = 6,306 × 10⁶ mm⁴
Ix = 2,254 × 10⁶ + 6,306 × 10⁶ = 8,56 × 10⁶ mm⁴ = 8,56 × 10⁶ mm⁴

Atsakymas

Ix = 8,56 × 10⁶ mm⁴
12.Svorio centras ir inercijos momentas

Atsakymas: Mallow = 11,09 kN·m

Sudėtiniai skerspjūviai: padalykite skerspjūvį į stačiakampius. Svorio centras yra plotais svertinis vidurkis ȳ = ΣAᵢyᵢ/ΣAᵢ. Inercijos momentas centrinės ašies atžvilgiu sumuoja kiekvienos dalies nuosavą bh³/12 ir Šteinerio narį A·d², kur d – atstumas nuo dalies svorio centro iki bendro svorio centro. Lenkimo įtempis σ = M·y/I.

Svorio centras

ȳ = (1000·285 + 2240·140)/3240 = 184,8 mm
viršutinė kraštinė: c = 290 − 184,8 = 105,2 mm

Inercijos momentas

I = 100·10³/12 + 1000·100,2² + 8·280³/12 + 2240·44,75² = 2,918 × 10⁷ mm⁴

Kiekvienos kraštinės leidžiamas momentas

Neigiamas lenkimas: viršus tempiamas, apačia gniuždoma.

viršutinė kraštinė: M = 40·2,918 × 10⁷/105,2 = 11,09 kN·m
apatinė kraštinė: M = 90·2,918 × 10⁷/184,8 = 14,21 kN·m

Lemiamoji reikšmė

Mallow = min = 11,09 kN·m (viršutinė kraštinė)

Atsakymas

Mallow = 11,09 kN·m

ExamProblems · examproblems.com/courses/statics