3-3在图示刚架中,已知qm?3kN/m,F?62kN,M?10kN?m,不计刚架自重。求固定端A处的约束力。
FAx?0,FAy?6kN,MA?12kN?m
3-4杆AB及其两端滚子的整体重心在G点,滚子搁置在倾斜的光滑刚性平面上,如图所示。对于给定的?角,试求平衡时的?角。
OAFRAl3??G2l3GB
解:解法一:AB为三力汇交平衡,如图所示ΔAOG中
AO?lsin?, ?AOG?90??? ,?OAG?90??? ,?AGO????
llsin?1lsin?3?由正弦定理:, ?sin(???)3cos?)sin(???)sin(90???)?FRB
即 3sin?cos??sin?cos??cos?sin?
即 2tan??tan? ??arctan(tan?) 解法二::
?Fx?0,FRA?Gsin??0 ?Fy?0,FRB?Gcos??0
?MA(F)?0,?Gsin(???)?FRBlsin??0 解(1)、(2)、(3)联立,得 ??arctan(tan?)
3-5 由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接。支承和受力如图所示。已知均布载荷强度
1212(1) (2) (3)
l3q?10kN/m,力偶矩M?40kN?m,不计梁重。
FA??15kN;FB?40kN;FC?5kN;FD?15kN
解:取CD段为研究对象,受力如图所示。
?MyC(F)?0,4FD?M?2q?0;FD?15kN
B取图整体为研究对象,受力如图所示。
?M(F)?0,2F?F?0,F?F?F?0,F?0
AAy?8FD?M?16q?0;FB?40kN
?4q?FD?0;FAy??15kN
BxAx3-6如图所示,组合梁由AC和DC两段铰接构成,起重机放在梁上。已知起重机重P1 = 50kN,重心在铅直线EC上,起重载荷P2 = 10kN。如不计梁重,求支座A、B和D三处的约束反力。
解:(1)取起重机为研究对象,受力如图。
?MF(F)?0,2FRG?1FP?5W?0,FRG?50 kN
(2)取CD为研究对象,受力如图
?MC(F)?0,6FRD?1FR'G?0,FRD?8.33 kN
(3)整体作研究对象,受力图(c)
?MA(F)?0,12FRD?10W?6FP?3FRB?0,FRB?100 kN
?Fx?0,FAx?0
?Fy?0,FAy??48.33 kN
3-7 构架由杆AB,AC和DF铰接而成,如图所示。在DEF杆上作用一矩为M的力偶。不计各杆的重量,求AB杆上铰链A,D和B所受的力。