Sof eilishda normal kuchlanishlar
|
Balkaning sof eilishida normal kuchlanishlar formulasini olishda qabul qilinan taxminlar.
1) balka eilanda tekis bo'laklar gipotezasi .
Deformatsiyalanmgan balkaning yon yuzasia bo'ylama va ko'ndalan (balkaning o'qia perpendikulyar) to’g’ri chiziqlardan iborat to'rni aqliy ravishda qo'yin. Balkaning eilishi natijasida bo'ylama chiziqlar eri chiziqli shakla ea bo'lishini va ko'ndalan chiziqlar amalda tekis bo'lib qolishini ko'ramiz . va balkaning eri o'qia perpendikulyar . Shunday qilib, deformatsiyadan oldin balkaning o'qia tekis va perpendikulyar bo'lan kesmalar, deformatsiya qilinanidan keyin tekis va eilan o'qa perpendikulyar bo'lib qoladi. Bu holat eilishda (kuchlanish va buralishda bo'lani kabi) tekis bo'laklarning gipotezasi bajarilanliini ko'rsatadi .
Yassi kesimlarning yuqorida aytib o'tilan gipotezasia qo'shimcha ravishda , yana bir taxmin qilinadi: balkaning bo'ylama tolalari eilanida bir-biria bosilmaydi (ya'ni kuchlanishlar s y \u003d 0) . Bu ikki faraz biralikda Bernulli gipotezasi deb ataladi .
sof eilishi ( Q y =0) bo'lan balkani ko'rib chiqaylik . Ikki cheksiz yaqin kesma bilan biz dz uzunlikdai balka elementini tanlaymiz (1-rasm. a ). Bükme natijasida balkaning kesmalari aylanib, ular orasida d th burchak hosil qiladi . Yuqori tolalar siqilishni boshdan kechirsin, pastki qismi esa kuchlanishni boshdan kechirsin. Neytral tolaning erilik radiusini r deb belilaymiz .
Qulaylik uchun biz bundan keyin shartli ravishda tolalar uzunliini o'zartirib, to’g’ridan-to’g’ri qolib ketishini taxmin qilamiz (1-rasm. b ).
neytral toladan y masofada joylashan tolaning mutlaq va nisbiy cho'zilishlari mos ravishda quyidailara ten bo'ladi:
uk qonunia ko'ra
1-rasm. Sof eilishda normal kuchlanishlar
, to'sinni eish paytida na taranlik, na siqilishni boshdan kechirmaydian uzunlamasına tolalar asosiy markaziy o'qdan o'tishini ko'rsatamiz x .
Balkaning uzunlii (aniqro'i, uning o'qi uzunlii) eilish vaqtida o'zarmaslii sababli, kesmada paydo bo'ladian N uzunlamasına kuch nola ten bo'lishi kerak. Elementar uzunlamasına kuch . Keyin
1 ) ifodasini hisoba olan holda ,
E / r≠ 0 omil interal belisidan chiqarilishi mumkin, chunki u interatsiya o'zaruvchisia bo'liq emas. Natijada, biz olamiz
Ifoda (2) - neytral o'qa nisbatan balkaning kesma maydoningin statik momenti x . Bu o'q kesmaning o'irlik markazidan o'tandaina nola ten bo'ladi .
Shuning uchun, balka eilanida neytral o'q (yoki nol chiziq) kesmaning o'irlik markazidan o'tadi.
Ko'rinib turibdiki, eilish momenti novda kesimining nuqtalarida paydo bo'ladian normal kuchlanishlar bilan bo'liq. Shunday qilib, kelin, uni hisoblasha o'tamiz. Elementar kuch tomonidan yaratilan elementar eilish momenti , u holda
bu yerda kesmaning neytral o'qqa nisbatan inersiya momenti x va nisbati k =1/ r balkaning o'qining erilii deyiladi.
Mahsulot EI x (3) formulada balkaning eilishdai kesimining qattiqlii deyiladi . Bu qiymat qanchalik katta bo'lsa, balka o'qining erilii shunchalik kichik bo'ladi bir xil eilish momenti uchun .
Formula (3) - bukishdai bar uchun uk qonuni: kesmada yuzga keladian eilish momenti balka o'qining eriliia proportsionaldir.
(3) dan erilik radiusini ifodalash r va uning qiymatini (1) o'rnia qo'yib, nihoyat neytral o'qdan x y masofada joylashan balkaning ko'ndalan kesimining ixtiyoriy nuqtasida paydo bo'ladian z normal kuchlanishlar uchun quyidai formulani olamiz :
Aytancha, Navier tomonidan birinchi marta olinan (4) formulada eilish momenti M x va koordinata y ning mutlaq qiymatlarini almashtirish kerakliini unutman . Ma'lum bir nuqtadai kuchlanish kuchlanish yoki siqilish bo'ladimi, uni balkaning eilish tabiatidan yoki xuddi shu tarzda, ordinatlari biz tomondan chizilan eilish momentlari diarammasidan aniqlash oson . balkaning siqilan tolalaridan .
(4) formuladan ko'rinib turibdiki, normal kuchlanishlar s z chiziqli qonun bo'yicha to'sin kesmasining balandlii bo'ylab o'zaradi .
Eslatib o'tamiz, ular bo'limning kenlii bo'yicha doimiy hisoblanadi .
Shaklda. 1c normal kuchlanishlarlar rafiini ko'rsatadi . Balkaning eilishi paytida en katta kuchlanishlarlar neytral o'qdan en uzoq nuqtalarda sodir bo'ladi.
Oddiy kuchlanish diarammasining oddiy tahlili shuni ko'rsatadiki, balka eilanida neytral o'q yaqinida joylashan material amalda ishlamaydi . Shuning uchun, balkaning o'irliini kamaytirish uchun, materialning ko'p qismi neytral o'qdan chiqariladi, masalan, I-profil kabi kesma shakllarini tanlash tavsiya etiladi .
|