Для стальной балки, жёстко защемлённой одним концом, построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.

Для стальной балки, жёстко защемлённой одним концом, построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Из условия прочности рассчитать размеры поперечного сечения балки. Рассмотреть два варианта: а) поперечное сечение в виде прямоугольника, высота прямоугольника вдвое больше его ширины (h=2b); б) поперечное сечение в виде двутавра. Сравнить данные варианты по расходу материала. В расчетах принять [σ] = 160 МПа. Исходные данные:

Построим эпюры. Разобьём балку на участки. Границами участков являются сечения, в которых приложена внешняя нагрузка. С помощью метода сечений найдем величину поперечной силы QУ и изгибающего момента МZ на каждом участке .
Участок I:
Участок II:
при при
Участок III:
при при
На этом участке изгибающий момент достигает максимального значения при
при
Определим необходимые размеры поперечного сечения балки из условия прочности:
Для сечения в виде прямоугольника (h=2b): откуда находим:
принимаем b=120 мм, h=240 мм

.
Участок I:
Участок II:
при при
Участок III:
при при
На этом участке изгибающий момент достигает максимального значения при
при
Определим необходимые размеры поперечного сечения балки из условия прочности:
Для сечения в виде прямоугольника (h=2b): откуда находим:
принимаем b=120 мм, h=240 мм