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10-1 题10-1图所示木制短柱的四角用四个40mm?40mm?4mm的等边角钢加固。已知角钢
,Eaa木材的许用应力的许用应力[?]钢?160MP钢?200GP;[?]木?12MPa,E木?10GPa。试求许可载荷。
解:由静力平衡条件:
F木?F钢?F (1)
变形协调条件:?l?代入(2)式可得
F木lE木l木?F钢l (2) E钢l钢10?109?0.0625F木?F钢?2.57F钢 (3) 题10-1图 9?4200?10?2.16?10由于:F木????木A木?12?10?0.0625?750kN
6??从(3)是可知,当角钢达到一定的许用载荷时(194.4kN),而木材未达到?
10-2 受予拉力10kN拉紧的缆索如题10-2图所示。若在C点再作用向下的载荷15kN,并设缆索不能承受压力,试求在h?l4l和h?两种情况下,AC和BC两段内的内力。
55解:已知预拉力Fy?10kN,图a所示,再在C处加F=15kN载荷,缆索中所产生的轴力如图所示,然后叠加起来。
平衡条件: FNA?FNB?F (1) 变形协调条件: ?lAC??lBC?0 (2)
即
FNB?l?h?FNAh??0 (3)
EAEAhF,l?l?h?FNA???F
l??由1)、3)式得 FNB?于是缆索AC,BC所受轴力分别为 题10-2图
hF (4) ll?hFNAC?Fy?FNA?Fy?F (5)
l1l?hF??2kN?0 当h?l时FN?AC?FY?5lFNBC?Fy?FNB?Fy?由于缆索不能承受压力,所以 FNAC?0 即FNA?10kN 代入(1) 式
FNB?5kN 则FNBC?Fy?FNB?15kN
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当 h?4l?h1l时 FNAC?Fy?F?10??15?7kN 5l510-3 在题10-3图所示结构中,设横梁AB的变形可以忽略,杆1、2的横截面面积相等,材
料相同。试求杆1、2的内力。
题10-3图 解:由静力平衡条件
?MA?0 FN1?a?2aFN2?cos??F?3a (1)
变形协调条件
?l1a? (2) ?l22acos?物理方程?l1?FN1l,EA?l2?FN2?lcos? (3) EA3F?,4cos3??1FN26Fcos2?? 4cos3??1联立(1)、(2)和(3)式解得 :FN110-1 题10-1图所示木制短柱的四角用四个40mm?40mm?4mm的等边角钢加固。已知角钢
,Eaa木材的许用应力的许用应力[?]钢?160MP钢?200GP;[?]木?12MPa,E木?10GPa。试求许可载荷。
解:由静力平衡条件:
F木?F钢?F (1)
变形协调条件:?l?代入(2)式可得
F木lE木l木F钢l (2) ?E钢l钢10?109?0.0625F木?F钢?2.57F钢 (3) 题10-1图
200?109?2.16?10?4由于:F木????木A木?12?10?0.0625?750kN
6??从(3)是可知,当角钢达到一定的许用载荷时(194.4kN),而木材未达到?
10-3 在题10-3图所示结构中,设横梁AB的变形可以忽略,杆1、2的横截面面积相等,材料相同。试求杆1、2的内力。
题10-3图 解:由静力平衡条件
?MA?0 FN1?a?2aFN2?cos??F?3a (1)
变形协调条件
?l1a? (2) ?l22acos?2页
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物理方程?l1?FN1l,EA?l2?FN2?lcos? (3) EA3F?,34cos??1FN26Fcos2?? 34cos??1联立(1)、(2)和(3)式解得 :FN110-4题10-4图所示刚杆AB悬挂于1、2两杆上,杆1的横截面面积为60mm2,杆2为120 mm2,且两杆材料相同。若F=6 kN,试求两杆的轴力及支座A的反力。
题10-4图 解:静力平衡条件
?MA?0 : FN1?2FN2?F?3 (1)
变形协调条件:
l1??l11? (2)
l2??l22FN1?l1,EA?l2?FN2?l2 (3) EA物理方程:?l1?而 l1?1?tg??2m,3l2?2tg??4m 3FN2?7.2kN
联立(1)、(2)和(3)解得 FN1?3.6KN,A支座反力:FAY?FN1?FN2?F?4.8kN (向下)
10-5 在题10-5图所示杆系中,沿对角线AC的杆6比名义长度略短,误差为?。诸杆的抗拉(压)刚度都是EA。试求诸杆的内力。
题10-5图 解: 解除6号杆,用轴力FN6代替,并分别作用于A,C两点。如图b所示。则在FN6作用下。A、C两点间的位移计算如下:
由莫尔定理,在A、C两点沿AC方向加以单位力F0=1。由静力平衡条件分别计算出在FN6和F0单独作用下各杆的内力如下表:
杆件编号 1 2 3 4 5 FNi 1 FN0i li FNi FN0i li 3页