Ступенчатый стержень находится под действием внешних сил F

Для определения внутренних усилий разбиваем стержень на участки. Границами участков являются точки продольной оси, соответствующие изменению площади поперечного сечения и местам приложения сосредоточенных сил. Определяем, что стержень необходимо разбить на пять участков.
Используя метод сечений, рассматриваем равновесие отсеченной части стерж- ня.
Участок 1-2:
Запишем уравнение равновесия, проецируя все силы на продольную ось стержня: ΣХ = F6 - N12 = 0, ⟹ N12 = F6 = 120 кН = const. Аналогично для других участков.
Участок 2-3: ΣХ = F6 + F5 - N23 = 0, ⟹ N23 = F6 + F5 = 120 + 80 = 200 кН.
Участок 3-4: ΣХ = F6 + F5 - N34 = 0, ⟹ N34 = F6 + F5 = 120 + 80 = 200 кН.
Участок 4-5: ΣХ = F6 + F5 - F3 - N45 = 0, ⟹ N45 = F6 + F5 - F3 = 200 - 140 = 60 кН.
Участок 5-6: ΣХ = F6 + F5 - F3 - N56 = 0, ⟹ N56 = F6 + F5 - F3 = 60 кН.
По полученным результатам строим в масштабе эпюру продольных сил N.
Для построения эпюры нормальных напряжений воспользуемся формулой:
σ = N/А . По ней определяем нормальные напряжения на каждом из участков:
σ12 = N12/АС = 120·103/10·10-4 = 120·106 Н/м2 = 120 МПа.
σ23 = N23/АС = 200·103/10·10-4 = 200 МПа.
σ34 = N34/Аb = 200·103/12·10-4 = 166,67 МПа.
σ45 = N45/Аb = 60·103/12·10-4 = 50,0 МПа.
σ56 = N56/Аа = 60·103/16·10-4 = 37,5 МПа