20.02.02Защита в чрезвычайных ситуациях

20. 02. 02Защита в чрезвычайных ситуациях

ОП. 02 Техническая механика

Тема 1. 3. «Сопротивление материалов»

Занятие №8 (практическое)

«Расчеты брусьев, испытывающих деформации растяжения и сжатия»

Задача №1 (Сжатие)

Определить диаметр d стержня круглого стержня, нагруженного внешней осевой силой F(рис. 1).

Дано: 1) материал стержня Сталь 45; внешняя осевая сила F = 10 кН;

Коэффициент запаса прочности [s] = 2

Рис. 1

Решение:

1. Применив метод сечения, мысленно рассечем стержень плоскостью (рис. 2) и отбросим одну из частей (рис. 3):

Рис. 2

Рис. 3

2. Очевидно, что в данном случае условие равновесия не выполнятся. Поэтому к сечению стержня необходимо приложить продольную силу N, равную по модулю силе F и направленную в противоположную сторону (рис. 4):

N = F = 10 кН

3. Условие прочности при растяжении (сжатии) имеет вид:

По таблице справочника определяем предел текучести для стали:

Рис. 4

4. Допускаемое напряжение определим по формуле:

5. Из формулы площади круга

и условия прочности при растяжении (сжатии) выводим формулу и определяем диаметр стержня:

Принимаем d = 10 мм

Материал бруса и стержня для задач №1 и №2

№ варианта	Материал	F, кН
	Ст 2кп	11, 5
	Ст 2сп	12, 5
	Ст 2Гсп	13, 5
	Ст 3	14, 5
	Ст 4	15, 5
	Ст 5	16, 5
	Сталь 30	17, 5
	Сталь 35	18, 5
	Сталь 40	19, 5
	Сталь 45
	Бр. ОФ10-1 (в землю)
	Бр. 010Ф1 (в песок)
	Бр. 010НФ1 (центробежный)
	Бр. ОНФ10-1-1 (в коколь)
	Бр. 010Ф1(в коколь)
	Бр. А9ЖЗЛ (центробежный)
	Ст 2кп
	Ст 2сп
	Ст 2Гсп
	Ст 3
	Ст 4
	Ст 5
	Сталь 30
	Сталь 35
	Сталь 40

Механические характеристики некоторых материалов

Марка материала	Предел текучести: σ _т, Н/мм²	Предел прочности: σ _в, Н/мм²
Сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380-71)
Ст 2кп		330-420
Ст 2сп		340-440
Ст 2Гсп		340-450
Ст 3	216-235	373-461
Ст 4	235-255	412-509
Ст 5
Сталь качественная конструкционная (ГОСТ 1050-74)
Сталь 30
Сталь 35
Сталь 40
Сталь 45
Бронза (способ отливки)
Бр. ОФ10-1 (в землю)	98, 1
Бр. 010Ф1 (в песок)
Бр. 010НФ1 (центробежный)
Бр. ОНФ10-1-1 (в коколь)
Бр. 010Ф1(в коколь)
Бр. А9ЖЗЛ (центробежный)

Для бронзы: Е = 1, 1·10⁵ МПа