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
xyzab

Raskite vektoriaus a = (6, −2, 0) skaliarinę projekciją compb a į b = (2, −3, 5), t. y. a komponentę b kryptimi.

a = (6, −2, 0)b = (2, −3, 5)
compb a =
2.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
xyzrFOA

Jėga F = (−20, −30, 60) N veikia taške A(−4, −1, 3). Koordinatės pateiktos metrais. Raskite jėgos momento taško taškas O(−3, 0, 3) atžvilgiu z komponentę Mz.

F = (−20, −30, 60) NA(−4, −1, 3) mO(−3, 0, 3) m
Mz = N·m
3.Sijų atramų reakcijosVidutinis
P1​ = 40 kNP2​ = 60 kNABRA​ = ?RB​1 m1 m2 m

Laisvai atremta sija turi šarnyrinę atramą A ir ritininę atramą B. Raskite vertikaliąją atramos reakciją RA.

L = 4 mP1 = 40 kN ties 1 mP2 = 60 kN ties 2 m
RA = kN
4.Sijų atramų reakcijosSunkus
P = 75 kN, 40°Q = 45 kNABRA​ = ?3 m2 m3 m

Laisvai atremta sija turi šarnyrinę atramą A ir ritininę atramą B. 3 m atstumu nuo A veikia apkrova P, pasvirusi 40° kampu į horizontalę, o 5 m atstumu nuo A – vertikalioji apkrova Q. Raskite suminės reakcijos jėgos šarnyre A didumą RA.

L = 8 mP = 75 kN ties 3 m, θ = 40°Q = 45 kN ties 5 m
RA = kN
5.Santvara: mazgų metodasVidutinis
ABBCACACB60 kN4 m3 m3 m

Mazgų metodu raskite jėgą FAB strype AB. Tempimą nurodykite teigiamu, gniuždymą – neigiamu.

tarpatramis = 4 maukštis = 3 mB yra 3 m nuo Avertikalioji apkrova = 60 kN
FAB = kN
6.Santvara: mazgų metodasSunkus
ABCDEFGH35 kN20 kN40 kN4 × 3 m4 m

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

B: 35 kN ↓G: 20 kN ↓H: 40 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
7.Rėmai ir mechanizmaiVidutinis
8 kN4,8 m0,8 m1,6 m1,2 mABCDEK

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

P = 8 kNAB = 4,8 mC aukštis = 2,4 mDE aukštis = 0,8 mhorizontalus atstumas nuo A iki K = 1,2 m
T = kN
8.Rėmai ir mechanizmaiSunkus
6 kN10 kN5 m2,5 m3 mABCK

Parodytas rėmas turi šarnyrus A, B ir C; A ir C pritvirtinti prie žemės 5 m atstumu, o B yra 2,5 m aukštyje ir 3 m į dešinę nuo A. Strypas AB neša vertikalią 6 kN apkrovą taške K, 1,8 m (horizontaliai) nuo A, o taške B strypą AB veikia horizontali 10 kN apkrova į dešinę. Raskite horizontaliosios reakcijos Ax taške A didumą.

P = 6 kNQ = 10 kNL = 5 mH = 2,5 mhorizontalus atstumas nuo A iki B = 3 mhorizontalus atstumas nuo A iki K = 1,8 m
Ax = kN
9.Skersinė jėga ir lenkimo momentasVidutinis
w = 4 kN/mABpjūvis6 m2 m

Raskite lenkimo momentą Mx pjūvyje x = 6 m nuo atramos A. Teigiamais laikykite momentus, tempiančius apatinius sluoksnius, ir aukštyn nukreiptą skersinę jėgą kairiajame paviršiuje.

L = 8 mw = 4 kN/m nuo 0 iki 8 mx = 6 m
Mx = kN·m
10.Skersinė jėga ir lenkimo momentasSunkus
40 kN10 kNABCDEFG1 m1 m1 m1 m1 m1 m

Žymės nuo A iki G padalija siją į šešias lygias dalis. Ties kuria žyme lenkimo momentas yra didžiausias dydžiu, įlenkiantis ar išlenkiantis? Spustelėkite ją diagramoje.

40 kN @ 0 m10 kN @ 6 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 1 m)
  3. 3C (x = 2 m)
  4. 4D (x = 3 m)
  5. 5E (x = 4 m)
  6. 6F (x = 5 m)
  7. 7G (x = 6 m)
11.Svorio centras ir inercijos momentasVidutinis
220340168xmatmenys mm

Simetriško dvitėjo skerspjūvio lentynos yra 220 mm pločio ir 16 mm storio, bendrasis aukštis 340 mm, o sienelės storis 8 mm. Raskite jo tamprųjį atsparumo momentą Sx lenkiant horizontaliosios centrinės ašies x atžvilgiu.

B = 220 mmH = 340 mmtf = 16 mmtw = 8 mm
Sx = × 10³ mm³
12.Svorio centras ir inercijos momentasSunkus
2801024010xM = 40 kN·mmatmenys mm

Tėjinis skerspjūvis naudojamas kaip sija su lentyna viršuje ir veikiamas teigiamo lenkimo momento 40 kN·m. Raskite lenkimo įtempį σapačia apatiniame krašte.

bf = 280 mmtf = 10 mmtw = 10 mmhw = 240 mmM = 40 kN·m
σapačia = MPa

3Tirpalai

1.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: compb a = 2,92

Dot product: a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, a scalar. It gives the angle between two vectors, cos θ = a·b/(|a|·|b|), and it is zero when they are perpendicular. The scalar projection of a onto b is a·b/|b|, and a constant force F moving through a displacement d does work W = F·d.

Skaliarinė sandauga

a·b = 6·2 + (−2)·(−3) + 0·5 = 18

b ilgis

|b| = √(2² + (−3)² + 5²) = 6,164

Skaliarinė projekcija

compb a = a·b/|b| = 18/6,164 = 2,92

Atsakymas

compb a = 2,92
2.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: Mz = 10 N·m

Cross product: a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) is perpendicular to both vectors, and |a × b| = |a|·|b|·sin θ is the area of the parallelogram they span (the triangle has half of it). Order matters: b × a = −(a × b). The moment of a force F applied at point A about point O is MO = r × F, with r = A − O.

Padėties vektorius iš O į A

r = A − O = (−4, −1, 3) − (−3, 0, 3) = (−1, −1, 0) m

Momentas M = r × F

(r × F)x = ryFz − rzFy = (−1)·60 − 0·(−30) = −60 N·m
(r × F)y = rzFx − rxFz = 0·(−20) − (−1)·60 = 60 N·m
(r × F)z = rxFy − ryFx = (−1)·(−30) − (−1)·(−20) = 10 N·m

Prašoma komponentė

Mz = 10 N·m

Atsakymas

Mz = 10 N·m
3.Sijų atramų reakcijos

Atsakymas: RA = 60 kN

Statinė pusiausvyra: rimties būsenos kūnui ΣFx = 0, ΣFy = 0 ir ΣM = 0 bet kurio taško atžvilgiu. Imant momentus vienos atramos atžvilgiu, tos atramos reakcija dingsta iš lygties.

P1​ = 40 kNP2​ = 60 kNABRA​RB​1 m1 m2 m

Laisvojo kūno diagrama

Atramas pakeiskite reakcijos jėgomis. Ritininė atrama duoda vieną vertikaliąją reakciją; kai apkrovos tik vertikalios, šarnyrinė atrama taip pat duoda vieną vertikaliąją reakciją.

Pusiausvyra

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

ΣMA = 0: RB·4 = 40·1 + 60·2
RB = 160/4 = 40 kN
ΣFy = 0: RA = 100 − 40 = 60 kN

Atsakymas

RA = 60 kN
4.Sijų atramų reakcijos

Atsakymas: RA = 74,23 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.

P dedamosios

Pv = 75·sin 40° = 48,21 kN
Ph = 75·cos 40° = 57,45 kN

Reakcijos

ΣMA = 0: RB·8 = 48,21·3 + 45·5 → RB = 46,2 kN
Ay = 48,21 + 45 − 46,2 = 47,01 kN
Ax = Ph = 57,45 kN

Atstojamoji ties A

RA = √(57,45² + 47,01²) = 74,23 kN

Atsakymas

RA = 74,23 kN
5.Santvara: mazgų metodas

Atsakymas: FAB = −21,21 kN

Mazgų metodas: kiekvienas santvaros mazgas yra pusiausvyroje, todėl kiekviename mazge ΣFx = 0 ir ΣFy = 0. Pradėkite nuo mazgo, kuriame ne daugiau kaip dvi nežinomos strypų jėgos. Neigiamas rezultatas reiškia, kad strypas gniuždomas.

ABBCACACB60 kNAy​Cy​

Atramų reakcijos

Visos santvaros pusiausvyra. Momentai A atžvilgiu, teigiami prieš laikrodžio rodyklę.

ΣMA = 0: Cy·4 = 60·3 → Cy = 45 kN
ΣFy = 0: Ay = 60 − 45 = 15 kN

Mazgas A

Tarkite, kad kiekvienas strypas tempiamas (traukia nuo mazgo). Tik AB turi vertikaliąją dedamąją mazge A.

sin α = 3/4,243 = 0,7071
ΣFy = 0: Ay + FAB·sin α = 0
FAB = −15/0,7071 = −21,21 kN

Atsakymas

FAB = −21,21 kN (gniuždymas)
6.Santvara: mazgų metodas

Atsakymas: elementas DH

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 D

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

ΣF⊥ = 0 → FDH = 0

Patikrinkite mazgų metodu

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

AB: 2,813 kN (C), BC: 2,813 kN (C), CD: 4,062 kN (T), DE: 4,062 kN (T), FG: 48,13 kN (C), GH: 48,13 kN (C), AF: 61,98 kN (C), HE: 6,771 kN (C), BF: 35 kN (T), CG: 20 kN (C), DH: 0, FC: 18,23 kN (T), HC: 6,771 kN (T)

Atsakymas

Nulinės jėgos elementas: DH
7.Rėmai ir mechanizmai

Atsakymas: T = 3 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.

Visas rėmas: momentai taško A atžvilgiu

By = 8·1,2/4,8 = 2 kN

Koja BC: momentai taško C atžvilgiu

2·2,4 = T·1,6
T = 3 kN

Atsakymas

T = 3 kN
8.Rėmai ir mechanizmai

Atsakymas: Ax = 4,272 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.

BC kryptis

BC = 3,202 m, cos = 0,6247, sin = 0,7809

Visas rėmas: momentai taško A atžvilgiu

FBC·0,7809·5 = 6·1,8 + 10·2,5
FBC = 9,169 kN

Horizontalioji pusiausvyra

Ax + 10 − 9,169·0,6247 = 0
Ax = −4,272 kN → |Ax| = 4,272 kN

Atsakymas

Ax = 4,272 kN

Minuso ženklas reiškia, kad Ax nukreiptas į kairę.

9.Skersinė jėga ir lenkimo momentas

Atsakymas: Mx = 24 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.

Atramų reakcijos

Visos sijos pusiausvyra.

Išskirstytosios apkrovos atstojamoji: W = w·ℓ = 4·8 = 32 kN, veikianti taške x̄ = 4 m
ΣMA = 0: RB·8 = 4·8·4
RB = 128/8 = 16 kN
ΣFy = 0: RA = 32 − 16 = 16 kN
w = 4 kN/mABRA​ = 16RB​ = 16pjūvis6 m2 m

Perpjaukite ties x = 6 m ir palikite kairiąją dalį

Įskaitomos tik jėgos kairiau pjūvio. Išskirstytosios apkrovos dalis veikia kaip viena jėga tos dalies viduryje.

M = RA·x − (kiekviena apkrova kairiau pjūvio × jos atstumas iki pjūvio)
Mx = 16·6 − 4·6·3 = 24 kN·m

Atsakymas

Mx = 24 kN·m
10.Skersinė jėga ir lenkimo momentas

Atsakymas: B (x = 1 m)

Didžiausias lenkimo momentas: M nuolydis keičiasi ten, kur keičiasi skersinė jėga, todėl jo viršūnės yra ten, kur skersinė jėga kerta nulį: po koncentruota apkrova, paskirstytos apkrovos viduje arba virš gembės atramos. Įtvirtintoje gembės atramoje momentas didžiausias prie sienos. Palyginkite M dydį tose vietose, įlenkiantį ar išlenkiantį.

Atramų reakcijos

Paimkite momentus apie vieną atramą, tada naudokite vertikalių jėgų balansą.

R1 = 47,5 kN, R2 = 2,5 kN

Lenkimo momentas ties kiekviena žyme

Susumuokite visų vienoje pjūvio pusėje esančių jėgų momentus. Įlenkiantis teigiamas, išlenkiantis neigiamas.

MA = 0, MB = −40 kN·m, MC = −32,5, MD = −25, ME = −17,5, MF = −10, MG = 0

Atsakymas

Žymė B: MB = −40 kN·m
11.Svorio centras ir inercijos momentas

Atsakymas: Sx = 1202 × 10³ mm³

Inercijos momentas: stačiakampio inercijos momentas jo centrinės ašies atžvilgiu I = bh³/12, o pagrindo atžvilgiu bh³/3 (Šteinerio teorema I = Ic + A·d²). Angą įskaitykite atimdami jos I, jei abi dalys turi tą pačią ašį. Tamprusis atsparumo momentas S = I/c, kur c – atstumas iki kraštinio sluoksnio.

Išorinis stačiakampis atėmus dvi šonines išpjovas

Abi išpjovos kartu yra (B − tw) pločio ir hw = H − 2tf aukščio, o jų ašis ta pati – x.

hw = 340 − 2·16 = 308 mm
Ix = (B·H³ − (B − tw)·hw³)/12 = (220·340³ − 212·308³)/12
Ix = 2,044 × 10⁸ mm⁴

Atsparumo momentas

c = H/2 = 170 mm
Sx = I/c = 2,044 × 10⁸/170
Sx = 1,202 × 10⁶ mm³ = 1202 × 10³ mm³

Atsakymas

Sx = 1202 × 10³ mm³
12.Svorio centras ir inercijos momentas

Atsakymas: σapačia = 236,1 MPa

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 = 280·10 = 2800 mm², yf = 240 + 10/2 = 245 mm
sienelė: Aw = 10·240 = 2400 mm², yw = 240/2 = 120 mm

Svorio centras

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (2800·245 + 2400·120)/5200 = 187,3 mm

Šteinerio teorema

lentyna: 280·10³/12 + 2800·(245 − 187,3)² = 9,343 × 10⁶ mm⁴
sienelė: 10·240³/12 + 2400·(120 − 187,3)² = 2,239 × 10⁷ mm⁴
Ix = 9,343 × 10⁶ + 2,239 × 10⁷ = 3,174 × 10⁷ mm⁴

Lenkimo įtempis

Apatinis kraštas yra ȳ atstumu nuo ašies.

y = 187,3 mm
σ = M·y/I = 4 × 10⁷·187,3/3,174 × 10⁷ = 236,1 MPa

Atsakymas

σapačia = 236,1 MPa

ExamProblems · examproblems.com/courses/statics