答案: (a)?FS?max=3qa/4 ,?M?max=qa/4 ;
2
(b)?FS?max=qa ,?M?max=qa ;
2
(c)?FS?max=qa/2 ,?M?max=qa/8 ;
2
(d)?FS?max=3Me/2l ,?M?max=Me ;
2
(e)?FS?max=5qa/3 ,?M?max=8qa/9 ;
2
(f)?FS?max=qa ,?M?max=qa ; (g)?FS?max=FP ,?M?max=3FPa ;
2
(h)?FS?max=5ql/8 ,?M?max=3ql/16 ; (i)?FS?max=3Me/2a ,?M?max=3Me/2 ;
2
(j)?FS?max=qa ,?M?max=qa ;
2
(k)?FS?max=3qa/2 ,?M?max=qa ;
2
(l)?FS?max=qa ,?M?max=qa/2;
2
(m)?FS?max=5qa/3 ,?M?max=25qa/18 ;
2
(n)?FS?max=qa ,?M?max=3qa/4 ;
2
(0)?FS?max=q0a/2 ,?M?max=q0a/3 。
4-4 设梁的剪力图如图所示。试作弯矩图和荷载图。已知梁上没有作用集中力偶。
4-5 试用叠加法绘出图示各梁的弯矩图。
答案: (a)MBA=MBC=qa/2(上拉),
(b)MDA=0;MBD=MBC=Fpa(上拉),
RL(c)MCB=Fpa,MCB=0,MAC=2Fpa(上拉),
22
(d)MCB=2qa,MAC=3qa(上拉),
2
(e)MCA=MCB=3qa/4(下拉),
2
(f)MBA=MBC=qa(上拉)。
4-6 起吊一根自重为q N/m的等截面钢筋混凝土杆,问吊装时吊点的位置x应为多少才合理(最不容易使杆折断)?
提示:使梁内的最大正弯矩与最大负弯矩的绝对值相等。
2
答案:x=(?2-1)l / 2。
4-7 小车可以在梁上移动,它的每个轮子对梁的作用力均为Fp ,试分析小车处于什么位置时梁内的弯矩最大(以x表示梁上小车的位置)。
答案: x=l / 2-c / 4
4-8 图示传动轴,轴上之斜齿轮A上受有三个相互垂直的啮合力FPa =650 N ,FPt =650 N ,FPr =173 N ,方向如图所示。图中D =50 mm ,l =100 mm 。试绘出传动轴BC的内力图,并求其最大弯矩值。
答案: ?M?max=36.6N.m。
4-9 受均布荷载的简支梁如图所示,试计算:(1)1-1截面AA线上1、2两点的正应力;(2)此截面上的最大正应力。
答案: ?(1)=?(2)=61.7MPa(压),?max=92.6MPa
4-10 厚度为? =1.5mm的钢带,卷成直径为D=3m的圆环,求此时钢带横截面上的最大正应力。已知钢的弹性模量E=210GPa 。
答案: ?max=105MPa。
4-11 简支梁承受均布荷载q=2kN/m ,梁跨度l=2m ,如图示。若分别采用截面面积相等的实心和空心圆截面,如实心圆的直径D1=40mm ,空心圆内、外径比?=d2/D2=3/5,试分别计算他们的最大正应力,并问空心截面比实心截面的最大正应力减少了百分之几?
答案:实心的?max=159MPa;空心的?max=93.6MPa,空心比实心圆截面的最大正应力减少
了41%。
4-12 我国营造法式中,对矩形截面梁给出的尺寸比例是h:b=3:2 。试用弯曲正应力强度证明:从圆木锯出的矩形截面,上述尺寸比例接近最佳比值。
答案: h / b=?2=1.41与3 / 2接近。
4-13 铸铁梁的荷载及截面尺寸如图所示。已知许用拉应力?? t? =40 Mpa ,许用压应力?? c? =160 Mpa ,试按正应力强度条件校核梁的强度。若荷载不变,但将截面倒置,是否合理,为什么?
答案:?tmax=26.4MPa?t? ,?cmax=52.8MPa?c?,安全。
4-14 由三根木条胶合而成的悬臂梁,截面尺寸如图所示,跨度l=1m ,若胶合面上的?? ?g =0.34 MPa ,木材的 ?? ?w =10MPa , ?? ? w =1 Mpa ,试求许可荷载?Fp?值。