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 kampą θ tarp vektorių a = (−5, −3, 5) ir b = (−5, 4, −2) laipsniais.

a = (−5, −3, 5)b = (−5, 4, −2)
θ = °
2.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
xyzabc

Raskite gretasienio, kurio briaunos iš vienos viršūnės yra a = (−4, 5, 3), b = (−1, −1, 1) ir c = (1, 3, −4), tūrį V.

a = (−4, 5, 3)b = (−1, −1, 1)c = (1, 3, −4)
V =
3.Sijų atramų reakcijosVidutinis
P1​ = 10 kNP2​ = 50 kNABRA​RB​ = ?2 m2 m1 m

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

L = 5 mP1 = 10 kN ties 2 mP2 = 50 kN ties 4 m
RB = kN
4.Sijų atramų reakcijosSunkus
w = 3 kN/mP = 10 kNABRA​RB​ = ?2 m1 m1 m

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

L = 4 mP = 10 kN ties 3 mw = 3 kN/m nuo 0 iki 2 m
RB = kN
5.Santvara: mazgų metodasVidutinis
ABCDEFGH15 kN10 kN30 kN15 kN4 × 4 m4 m

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

C: 15 kN ↓D: 10 kN ↓G: 30 kN ↓H: 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
ABCDEFGH10 kN20 kN30 kN40 kN40 kN40 kN4 × 4 m4 m

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

C: 10 kN ↓D: 20 kN ↓F: 30 kN ↓G: 40 kN ↓H: 40 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 kN2 m0,8 m1,6 m0,75 mABCDEK

Parodytas A formos rėmas stovi ant šarnyrinės atramos A ir ritininės atramos B, nutolusių 2 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, 0,75 m (horizontaliai) nuo A. Raskite ryšio tempimo jėgą T.

P = 8 kNAB = 2 mC aukštis = 2,4 mDE aukštis = 0,8 mhorizontalus atstumas nuo A iki K = 0,75 m
T = kN
8.Rėmai ir mechanizmaiSunkus
5 kN2 kN5 m1 mABC

Tolygi horizontali strėlė AB, sverianti 2 kN, šarnyru pritvirtinta prie sienos taške A ir laikoma lyno nuo galo B iki sienos taško C, 1 m virš A. Taške B kabo 5 kN apkrova. Raskite lyno įtempimą T.

W = 5 kNWb = 2 kNAB = 5 mAC = 1 m
T = kN
9.Skersinė jėga ir lenkimo momentasVidutinis
10 kN/m25 kNABCDEFG2 m2 m2 m2 m2 m2 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.

25 kN @ 2 m10 kN/m, 4–10 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 2 m)
  3. 3C (x = 4 m)
  4. 4D (x = 6 m)
  5. 5E (x = 8 m)
  6. 6F (x = 10 m)
  7. 7G (x = 12 m)
10.Skersinė jėga ir lenkimo momentasSunkus
w = 8 kN/mABC4 m1 m

Sija remiasi į šarnyrinę atramą A ir ritininę atramą B, o už B tęsiasi 1 m ilgio konsolė iki laisvojo galo C. Visą ilgį A–C veikia tolygiai išskirstyta apkrova w. Raskite atstumą xc nuo A iki persilenkimo taško tarp atramų (kur lenkimo momentas keičia ženklą).

L = 5 mw = 8 kN/m nuo 0 iki 5 matramos ties x = 0 ir x = 4 m
xc = m
11.Svorio centras ir inercijos momentasVidutinis
120 mm200 mm140 mmØ50xIx​ = ?

120 mm × 200 mm plokštė turi apvalią 50 mm skersmens skylę vertikalioje simetrijos ašyje, kurios centras yra 140 mm virš apačios. Raskite ploto inercijos momentą Ix horizontaliosios ašies, einančios per svorio centrą, atžvilgiu.

b = 120 mmh = 200 mmd = 50 mmskylės centras: y = 140 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Svorio centras ir inercijos momentasSunkus
140280203702412xmatmenys mm

Suvirinto dvitėjo skerspjūvio viršutinė lentyna yra 140 × 20 mm, sienelė 370 mm aukščio ir 12 mm storio, o apatinė lentyna 280 × 24 mm (plotis × storis). Raskite jo inercijos momentą Ix horizontaliosios ašies x, einančios per svorio centrą, atžvilgiu.

viršutinė lentyna: 140 × 20 mmsienelė: 12 × 370 mmapatinė lentyna: 280 × 24 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴

3Tirpalai

1.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: θ = 86,66 °

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 = (−5)·(−5) + (−3)·4 + 5·(−2) = 3

Moduliai

|a| = √((−5)² + (−3)² + 5²) = 7,681
|b| = √((−5)² + 4² + (−2)²) = 6,708

Kampas

cos θ = 3/(7,681·6,708) = 0,05822
θ = arccos(0,05822) = 86,66°

Atsakymas

θ = 86,66°
2.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: V = 25

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.

Vektorinė sandauga b × c

(b × c)x = bycz − bzcy = (−1)·(−4) − 1·3 = 1
(b × c)y = bzcx − bxcz = 1·1 − (−1)·(−4) = −3
(b × c)z = bxcy − bycx = (−1)·3 − (−1)·1 = −2

Skaliarinė sandauga su a

a·(b × c) = (−4)·1 + 5·(−3) + 3·(−2) = −25
V = |−25| = 25

Atsakymas

V = 25
3.Sijų atramų reakcijos

Atsakymas: RB = 44 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​ = 10 kNP2​ = 50 kNABRA​RB​2 m2 m1 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·5 = 10·2 + 50·4
RB = 220/5 = 44 kN
ΣFy = 0: RA = 60 − 44 = 16 kN

Atsakymas

RB = 44 kN
4.Sijų atramų reakcijos

Atsakymas: RB = 9 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.

w = 3 kN/mP = 10 kNABRA​RB​2 m1 m1 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.

Išskirstytosios apkrovos atstojamoji: W = w·ℓ = 3·2 = 6 kN, veikianti taške x̄ = 1 m
ΣMA = 0: RB·4 = 10·3 + 3·2·1
RB = 36/4 = 9 kN
ΣFy = 0: RA = 16 − 9 = 7 kN

Atsakymas

RB = 9 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: 28,75 kN (T), BC: 28,75 kN (T), CD: 41,25 kN (T), DE: 41,25 kN (T), FG: 57,5 kN (C), GH: 57,5 kN (C), AF: 40,66 kN (C), HE: 58,34 kN (C), BF: 0, CG: 30 kN (C), DH: 10 kN (T), FC: 40,66 kN (T), HC: 22,98 kN (T)

Atsakymas

Nulinės jėgos elementas: BF
6.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: 32,5 kN (T), BC: 32,5 kN (T), CD: 67,5 kN (T), DE: 67,5 kN (T), FG: 115 kN (C), GH: 115 kN (C), AF: 102,5 kN (C), HE: 95,46 kN (C), BF: 0, CG: 40 kN (C), DH: 20 kN (T), FC: 60,1 kN (T), HC: 10,61 kN (T)

Atsakymas

Nulinės jėgos elementas: BF
7.Rėmai ir mechanizmai

Atsakymas: T = 1,875 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 = 8·0,75/2 = 3 kN

Koja BC: momentai taško C atžvilgiu

3·1 = T·1,6
T = 1,875 kN

Atsakymas

T = 1,875 kN
8.Rėmai ir mechanizmai

Atsakymas: T = 30,59 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.

Lyno kampas

BC = √(5² + 1²) = 5,099 m, sin β = 0,1961

Momentai A atžvilgiu

T·0,1961·5 = 5·5 + 2·2,5
T = 30,59 kN

Atsakymas

T = 30,59 kN
9.Skersinė jėga ir lenkimo momentas

Atsakymas: D (x = 6 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 = 45,83 kN, R2 = 39,17 kN

Lenkimo momentas ties kiekviena žyme

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

MA = 0, MB = 91,67, MC = 133,3, MD = 155 kN·m, ME = 136,7, MF = 78,33, MG = 0

Atsakymas

Žymė D: MD = 155 kN·m
10.Skersinė jėga ir lenkimo momentas

Atsakymas: xc = 3,75 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, įskaitant konsolės apkrovą.

Išskirstytosios apkrovos atstojamoji: W = w·ℓ = 8·5 = 40 kN, veikianti taške x̄ = 2,5 m
ΣMA = 0: RB·4 = 8·5·2,5
RB = 100/4 = 25 kN
ΣFy = 0: RA = 40 − 25 = 15 kN

Nulinis momentas

Tarp atramų M(x) = RA·x − w·x²/2. Be x = 0, jis lygus nuliui ties x = 2RA/w.

RA·xc − w·xc²/2 = 0
xc = 2·15/8 = 3,75 m

Atsakymas

xc = 3,75 m
11.Svorio centras ir inercijos momentas

Atsakymas: Ix = 76,27 × 10⁶ mm⁴

Pjūviai su skylėmis: skylę traktuokite kaip neigiamą plotą. Svorio centras yra ȳ = (A₁y₁ − A₂y₂)/(A₁ − A₂), kai A₁, y₁ – pilnos plokštės, o A₂, y₂ – skylės. Ploto inercijos momentui centrinės ašies atžvilgiu kiekvienai daliai taikykite lygiagrečiųjų ašių (Šteinerio) teoremą ir skylę atimkite: I = (Ic1 + A₁d₁²) − (Ic2 + A₂d₂²), kur d yra atstumas nuo kiekvienos dalies savojo svorio centro iki ašies, einančios per ȳ. Stačiakampio Ic = bh³/12, o skritulio Ic = πd⁴/64.

Svorio centras

ȳ = (24000·100 − 1963·140)/(24000 − 1963) = 96,44 mm

Pilna plokštė ȳ atžvilgiu

120·200³/12 + 24000·3,564² = 80,3 × 10⁶ mm⁴

Skylė ȳ atžvilgiu

π·50⁴/64 + 1963·43,56² = 4,033 × 10⁶ mm⁴

Atimkite

Ix = 76,27 × 10⁶ mm⁴

Atsakymas

Ix = 76,27 × 10⁶ mm⁴
12.Svorio centras ir inercijos momentas

Atsakymas: Ix = 375 × 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 tris stačiakampius

Kiekvieną y matuokite nuo apatinio krašto.

viršutinė lentyna: A = 2800 mm², y = 404 mm
sienelė: A = 4440 mm², y = 209 mm
apatinė lentyna: A = 6720 mm², y = 12 mm

Svorio centras

ȳ = (2800·404 + 4440·209 + 6720·12)/13960 = 153,3 mm

Šteinerio teorema

viršutinė lentyna: 140·20³/12 + 2800·250,7² = 1,761 × 10⁸ mm⁴
sienelė: 12·370³/12 + 4440·55,72² = 6,444 × 10⁷ mm⁴
apatinė lentyna: 280·24³/12 + 6720·141,3² = 1,345 × 10⁸ mm⁴
Ix = 1,761 × 10⁸ + 6,444 × 10⁷ + 1,345 × 10⁸
Ix = 3,75 × 10⁸ mm⁴ = 375 × 10⁶ mm⁴

Atsakymas

Ix = 375 × 10⁶ mm⁴

ExamProblems · examproblems.com/courses/statics