Розділ
5
Згинальний
момент визначають як алгебраїчну
суму
моментів зов-
нішніх сил, що
діють
по одну сторону перерізу відносно його центра ваги.
Моменти
«лівих»
сил вважаються додатними, якщо вони направлені за
годинниковою
стрілкою. Для моментів
«правих»
сил знаки протилежні.
Розрахунки на згин повинні s першу
чергу
забезпечити міцність і жорст-
кість бруса. Для цього потрібно вміти
будувати
епюри поперечних сил
Q і згинальних моментів ЛІ, обчислювати величину напружень і переміщень.
5.1.2.
ПОБУДОВА
ЕПЮР
ПОПЕРЕЧНИХ
СИЛ
І
ЗГИНАЛЬНИХ МОМЕНТІВ.
Епюри
поперечних сил і згинальних моментів — це графіки зміни
цих зусиль уздовж осі бруса.
Побудова епюр виконується, як правило, одним з трьох методів: ана-
літичним,
за характерними точками, інтегральним.
В
усіх
випадках спочатку визначають реакції опор, які надалі врахо-
вують
як зовнішні сили.
Методи відрізняються способом обчислення величин поперечних сил
і
згинальних моментів у характерних перерізах, якими с граниш дільниць
І
перерізи, де поперечна сила змінює
знак
у межах дільниці. Останнє
можливе при наявності розподіленого навантаження q.
Обчислення
поперечних сил І згинальних моментів, а'також контроль
правильності побудови епюр виконується за допомогою нижченаведених
співвідношень і закономірностей, що з них випливають.
Поперечні
сили Q і згинальні моменти М в обраному перерізі знахо-
дять згідно з їх визначенням за формулами:
Л*
=
£«,=5Х.
(5.2)
В сингулярних перерізах, де
діють
зосереджені навантаження, на
епюрах виникають розриви (стрибки). Тому необхідно визначати зусилля
ліворуч і праворуч від перерізу. При цьому зручно користуватись такими
співвідношеннями:
_
—
для перерізів, де діє зосереджена сила:
ЗГИН
(5.3)
—
для перерізів із зосередженим моментом:
М^ = М, ± т. (5.4)
У межах кожної дільниці функції Q і М не мають розривів, і зусилля
Q , M
t
в кінці дільниці можуть
бути
обчислені через зусилля Q
u
, Л!
гг
на її
початку за допомогою інтегральних залежностей:
Q,=Q»
+ \; (5.5)
M
s
= М„ + \, (5.6)
де А , А — площі епюр розподіленого навантаження q і поперечної
сили
Q у межах дільниці.
Для полегшення побудови епюр Q і М і контролю їх правильності
використовують зазначені нижче закономірності. Частина з них випливає
з
диференціальних залежностей Д. І. Журавського:
dQ
n
dM
аг dz
де г — абсциса перерізу.
1. У перерізі, де прикладена зосереджена сила, на епюрі Q виникає розрив
(стрибок) на величину цієї сили. Епюра М у цьому місці має злом.
2. У перерізі, де діє зосереджений момент т, на епюрі М є розрив
(стрибок) на величину т. На епюрі Q це не позначається.
3. На дільницях, де відсутнє розподілене навантаження q, поперечна
сила постійна, а епюра М обмежена прямими лініями.
4. На дільницях, де діє рівномірно розподілене навантаження, Q змі-
нюється
за лінійним законом, епюра М обмежена параболою, випуклість
якої
направлена назустріч навантаженню q.
5. При додатній епюрі Q момент М зростає (зліва направо), при від'єм-
ній
— зменшується.
6. В перерізі, де Q в межах дільниці змінює
знак
з
«плюса»
на
«мінус»,
на
епюрі згинальних моментів — максимум, якщо
знак
змінюється
з
«мінуса»
на
«плюс»
— мінімум.
Для побудови епюр
аналітичним
методом
послідовно виконують
такі операції.
105