Тема:
Поперечная сила, изгибающий момент и их эпюры

Вопрос:


Однопролетная балка ВС длиной  нагружена силой  и равномерно распределенной нагрузкой интенсивности q. Максимальные значения изгибающего момента и поперечной силы по абсолютной величине соответственно равны …

Ответы:
+ 

 

 

 
Решение:
Заменяем действие отброшенных на балку связей реакциями:

Используя уравнения статики, найдем:
Балка имеет два участка. Для определения внутренних силовых факторов на каждом участке воспользуемся методом сечений. Рассекаем балку на левом участке произвольным сечением 1–1 и отбросим правую часть.
Рассмотрим равновесие левой оставшейся части. Действие отброшенной правой части заменяем на левую поперечной силой  и изгибающим моментом  (Напоминаем, что при плоском поперечном изгибе в поперечном сечении балки возникают два внутренних силовых фактора: поперечная сила Q и изгибающий момент М).

Переменная z отсчитывается от крайнего левого сечения и изменяется в пределах . Из уравнений равновесия получим
Следовательно, поперечная сила по длине первого участка постоянна, а изгибающий момент меняется по линейному закону. Вычислим значения  в начале и в конце участка  
Затем рассекаем балку произвольным сечением 2–2 в пределах второго участка и рассмотрим равновесие правой части.

Переменная z отсчитывается от крайнего правого сечения и меняется в пределах
Из условий равновесия правой части найдем


Поперечная сила по длине второго участка меняется по линейному закону, а изгибающий момент по закону квадратной параболы. Найдем значения  и  в начале и конце участка:


Из полученных значений для  следует, что в некотором сечении второго участка поперечная сила  Положение данного сечения ( координату z) определим из уравнения , отсюда
Выражение для изгибающего момента содержит переменную во второй степени. Поэтому исследуем функцию  на аналитический экстремум

Следовательно, в сечении  (в данном сечении поперечная сила равна нулю) изгибающий момент принимает экстремальное значение
Сравнивая полученные значения поперечных сил и изгибающих моментов, делаем вывод, что
ответ тест i-exam