Для поперечного сечения (рис.1) требуется:
- определить положение центра тяжести сечения;
- определить величины главных центральных моментов инерции;
- вычертить в масштабе и указать на чертеже все оси и размеры, исполь-зующиеся в расчетах.
Рис.1 Составное сечение
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Швеллер № 27, уголок 200х200х20
Решение
1. Из сортамента выписываем все необходимые геометрические харак-теристики для профилей, входящих в составное сечение:
Швеллер № 27 ГОСТ 8240-89:
hшв=0,27м, bшв=0,095м, Ашв = 35,2см2, Jхшв = 4160см4, Jyшв = 262м4, Jxyшв = 0, х0шв = 2,47см – расстояние центра тяжести.
Уголок 200мм х 200мм х 20мм (ГОСТ 8510 – 93):
bуг = 0,2м, dуг = 0,02м, Ауг = 76,54см2, Jхуг = Jyуг = 2871,47см4, Jvуг = 4560,42см4, Juуг = 1181,9см4, х0уг = y0уг = 5,7см, – расстояние центра тяжести.
Общая площадь составного сечения:
А = 2 * Ауг + Ашв = 2 * 76,54 + 35,2 = 188,28см2.
2. Определение положения центра тяжести составной фигуры
. (рис.2).
В качестве вспомогательных осей для определения положения центра тяжести примем горизонтальную оси Хшв, проходящую через центр тяжести швеллера и вертикальную ось Yуг, проходящие через центр тяжести уголков.
Так как сечение симметрично, то главной горизонтальной осью сечения будет Хшв.
Рис.2 Расчетная схема
Статические моменты сечения относительно оси Y будет равно:
Syп = ΣАi * хi,
где хi – координата центра тяжести i–го элемента относительно оси Хуг.
Syп = Ашв * (х0шв + х0уг ) = 35,2 * ( 5,7 + 2,47) = 287,58см3.
Координаты центра тяжести составного сечения вычисляем по формулам:
хC = SyпА = 287,58188,28 = 1,53см.
3