Ответ:
Задание: Расчетно-графическая работа № 2
Тема: Определение реакций двухопорной балки.
Цель: Для двухопорной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q, силой F и парой сил с моментом М, определить реакции опор. Силами тяжести балки АВ и стержня ВС пренебречь.
В таблице представлены варианты нагрузок и размеров для 10 различных схем балок. Для каждого варианта необходимо рассчитать опорные реакции.
Основные данные для расчетов (из таблицы):
| № варианта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| F, кН | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| M, кН·м | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 |
| q, кН/м | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| а, м | 0,2 | 0.2 | 0,3 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,6 |
Общий принцип решения:
Для определения опорных реакций используются уравнения статики: сумма сил по оси X равна нулю, сумма сил по оси Y равна нулю, сумма моментов относительно любой точки равна нулю.
Пример расчета для варианта №1:
Дано:
- Схема 1.
- F = 10 кН.
- M = 3 кН·м.
- q = 11 кН/м.
- a = 0,2 м.
Решение:
- Определим геометрические размеры:
- Длина участка DE = 2a = 2 * 0,2 = 0,4 м.
- Общая длина балки AB = a + 2a + a = 4a = 4 * 0,2 = 0,8 м.
- Распределенная нагрузка q действует на участке DE. Её равнодействующая Q = q * (2a) = 11 * 0,4 = 4,4 кН, приложена в середине участка DE.
- Сила F приложена под углом 60° к горизонтали. Её проекции: Fx = F * cos(60°) = 10 * 0,5 = 5 кН; Fy = F * sin(60°) = 10 * √3/2 ≈ 8,66 кН.
- Момент M = 3 кН·м.
- Примем систему координат: ось X — горизонтальная, ось Y — вертикальная. Опора А — шарнирно-неподвижная (реакции Ax, Ay). Опора B — шарнирно-подвижная (реакция By, перпендикулярная наклонной опоре).
- Уравнение суммы моментов относительно точки B:
- Моменты от Ax, Ay, Fx, M, Q.
- Момент от Fy относительно B.
- Уравнение суммы сил по оси Y:
- Ay + By - Q - Fy = 0.
- Уравнение суммы сил по оси X:
- Ax - Fx = 0.
Примечание: Для каждого варианта схемы и нагрузок расчет проводится аналогично, с учетом конкретных значений F, M, q и размеров 'a', а также угла наклона опор.
Ответ: Для каждого варианта необходимо провести расчет опорных реакций, используя уравнения равновесия.
