Расчет на изгиб шарнирно опертой балки с поперечной силой в середине пролета
Описание работы
Балка, шарнирно опертая на обоих концах, загружена поперечной силой в середине. Пренебрегая собственным весом и жесткостью при сдвиге, определим максимальный прогиб, нормальную силу и момент в середине пролета по методу второго и третьего порядка. Контрольный пример основан на примере, представленном Gensichen и Lumpe (см. ссылку).
| Материал
|
Сталь
|
Модуль упругости
|
E
|
210000,000
|
МПа
|
| Модуль сдвига
|
ν
|
81000,000
|
МПа
|
| Предел текучести
|
fy
|
355,000
|
МПа
|
| Геометрия
|
БАЛКА
|
Длительность
|
[LinkToImage03]
|
8,000
|
m
|
| Высота
|
h
|
0,400
|
m
|
| Ширина
|
b
|
0,180
|
m
|
| Толщина стенки
|
s
|
0,010
|
m
|
| толщина полки
|
t
|
0,014
|
m
|
| Нагрузки
|
Поперечная сила
|
F
|
215,000
|
кН
|
Аналитическое решение
Аналитическое решение недоступно. В качестве ориентира взяты результаты из программы S3D.
Настройки программы RFEM и RSTAB
- Смоделировано в версии RFEM 5.32, RSTAB 8.32 и RFEM 6.02, RSTAB 9.02
- Размер элемента равен lКЭ = 0,800 м
- Тип элемента - стержень
- Используется изотропная линейная упругая модель материала
- Жёсткость на сдвиг стержней деактивирована
Результаты
| Теория 2-го порядка
|
S3D
|
Rfem 6
|
сечения
|
RSTAB 9
|
сечения
|
| uz1 (L/2) [мм]
|
47,3
|
47,3
|
1,000
|
47,3
|
1,000
|
| My (L/2) [кНм]
|
430
|
430
|
1,000
|
430
|
1,000
|
| N(L/2) [кН]
|
0
|
0
|
-
|
0
|
-
|
| Теория 2-го порядка
|
S3D
|
RFEM 5
|
сечения
|
RSTAB 8
|
сечения
|
| uz1 (L/2) [мм]
|
47,3
|
47,3
|
1,000
|
47,3
|
1,000
|
| My (L/2) [кНм]
|
430
|
430
|
1,000
|
430
|
1,000
|
| N(L/2) [кН]
|
0
|
0
|
-
|
0
|
-
|
| расчет по большим деформациям
|
S3D
|
Rfem 6
|
сечения
|
RSTAB 9
|
сечения
|
| uz1 (L/2) [мм]
|
46,4
|
46,4
|
1,000
|
46,4
|
1,000
|
| My (L/2) [кНм]
|
423
|
423
|
1,000
|
423
|
1,000
|
| N(L/2) [кН]
|
147
|
147
|
1,000
|
147
|
1,000
|
| расчет по большим деформациям
|
S3D
|
RFEM 5
|
сечения
|
RSTAB 8
|
сечения
|
| uz1 (L/2) [мм]
|
46,4
|
46,4
|
1,000
|
46,4
|
1,000
|
| My (L/2) [кНм]
|
423
|
423
|
1,000
|
423
|
1,000
|
| N(L/2) [кН]
|
147
|
147
|
1,000
|
147
|
1,000
|