Условие задачи
Стальной стержень длиной l сжимается силой P. Требуется:
1) найти размеры поперечного сечения при допускаемом напряжении на простое сжатие [σ]=160 МПа (расчет производить последовательными приближениями, предварительно задавшись коэффициентом
φ=0,5);
2) найти критическую силу и коэффициент запаса устойчивости.
Числовые данные согласно шифру:
Ответ
Выразим необходимые геометрические характеристики через размеры поперечного сечения:
Площадь сечения: F=4a∙0,2a=0,8a2;
Минимальный осевой момент инерции сечения :
Imin=Ix=2/3 a3∙0,2a=0,13a4;
Минимальный радиус инерции сечения:
imin=(Imin/F)=((0,13a4)/(0,8a2 )=0,4a.
Гибкость стойки (учитывая, что =2):
=l/imin =(2∙210)/0,4a=1050/a.
Используя условие устойчивости , путем последовательных приближений определим размеры
поперечного сечения стойки:
F=P/[] ;
[]=160 МПа=16 кН(см2.)
В первом приближении задаемся =0,5:
F=1000/(0,5∙16)=125 см2;
F=0,8a2=a=(F/0,8)=(125/0,8)=12,5 см;
=1050/a=1050/12,5=...