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文档简介

2.15 如题图2.15所示桁架, =30,在A点受载荷P = 350kN,杆AB由两根槽钢构成,杆AC由一根工字钢构成,设钢的许用拉应力,许用压应力。试为两根杆选择型钢号码。题图2.15解:(1) 计算杆的轴力以A点为研究对象,如上图所示,由平衡方程可得, , (拉) (压)(2) 计算横截面的面积根据强度条件:,有 , (3) 选择型钢通过查表,杆AB为No.10槽钢,杆BC为No.20a工字钢。(注:本题说明,对于某些材料,也许它的拉、压许用应力是不同的,需要根据杆的拉、压状态,使用相应得许用应力)2.25 题图2.25所示结构,AB为刚体,载荷P可在其上任意移动。试求使CD杆重量最轻时,夹角应取何值?题图2.25解:(1) 计算杆的轴力载荷P在B点时为最危险工况,如下图所示。以刚性杆AB为研究对象, (2) 计算杆CD横截面的面积设杆CD的许用应力为,由强度条件,有 (3) 计算夹角 设杆CD的密度为,则它的重量为 从上式可知,当时,杆CD的重量W最小。(注:本题需要注意的是:载荷P在AB上可以任意移动,取最危险的工作状况(工况); 杆的重量最轻,即体积最小。)2.34 题图2.34所示结构,AB为刚性梁,1杆横截面面积A1=1cm2,2杆A2=2cm2,a=1m,两杆的长度相同,E=200GPa,许用应力t=160MPa,b=100MPa,试确定许可载荷P。题图2.34解:(1) 计算杆的轴力 以刚性杆AB为研究对象,如下图所示。, 即: (1) 该问题为一次静不定,需要补充一个方程。 (2) 变形协调条件 如上图所示,变形协调关系为2l1 =l2 (2) (3) 计算杆的变形 由胡克定理,有 ; 代入式(2)得: 即: (3)(4) 计算载荷与内力之间关系 由式(1)和(3),解得: (4) 或 (5)(5) 计算许可载荷 如果由许用压应力b决定许可载荷,有:如果由许用拉应力t决定许可载荷,有:比较两个许可载荷,取较小的值,即 (注:本题需要比较由杆1和杆2决定的许可载荷,取较小的一个值,即整个结构中,最薄弱的部位决定整个结构的许可载荷。)2.42 题图2.42所示正方形结构,四周边用铝杆(Ea=70GPa,a=21.610-6 -1);对角线是钢丝(Es=70GPa,s=21.610-6 -1),铝杆和钢丝的横截面面积之比为2:1。若温度升高T=45时,试求钢丝内的应力。题图2.42解:(1) 利用对称条件对结构进行简化 由于结构具有横向和纵向对称性,取原结构的1/4作为研究的结构如下图所示,(2) 计算各杆的轴力以A点为研究对象,如右图所示,由平衡方程可得, 即: (3) 变形协调关系 如上图所示,铝杆与钢丝的

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