Брус, який розглядається (рис. 1.1,а), є статично визначеним і має три ділянки, номери яких позначені римськими цифрами. При визначенні і розрахунок ведемо від вільного кінця (у цьому разі реакцію в закріпленні бруса аналітично визначати не потрібно), тобто визначаємо та по силах, розташованих вище розглядуваних поперечних перерізів (рис. 1.2,а,б,в).
МВ 1:200 (указати обраний Вами вертикальний масштаб)
На епюрі N 1 см ~ 100 кН, а на епюрі s 1 см ~ 0,2 МПа
(указати обрані Вами співвідношення)
Рис. 1.1
а) ділянка І б) ділянка ІІ в) ділянка ІІІ
Рис. 1.2
Ділянка І (0 4 м):
,
Ділянка II ( ):
,
Ділянка ІІІ ( )
,
За отриманими даними будуємо епюри і (рис. 1.1,б,в).
Небезпечними будуть усі поперечні перерізи третьої ділянки. Умова міцності для цих перерізів виконується:
.
Таким чином міцність усього бруса забезпечена.
Повна деформація бруса дорівнює алгебраїчній сумі абсолютних деформацій усіх ділянок:
,
де – абсолютні деформації ділянок бруса.
Визначаємо абсолютні деформації ділянок:
.
Повна деформація бруса буде такою
.
Переміщення перерізу I-I відносно жорсткого закріплення ( ) дорівнює алгебраїчній сумі абсолютних деформацій усіх частин бруса, розташованих між перерізом і закріпленням. У нашому випадку між перерізом і закріпленням розташована тільки частина третьої ділянки довжини 4 м і переміщення перерізу буде таким
Визначимо розміри квадратного поперечного перерізу кожної ділянки бруса, які забезпечать найменші витрати матеріалу.
Запишемо умову міцності для i-ї ділянки
.
Потрібна площа поперечного перерізу i-ї ділянки буде
,
а відповідні розміри квадратного поперечного перерізу ділянки визначаться за формулою