材料力学求助大神

Question

刚性管道由固定在C点的销钉和固定索AB支撑。如果有P-2kN的载荷作用在管道上，确定管道的材质、形状和尺寸以及绳索。

Answer 1

解：如图：绳子的张力为T，柱管体主要承受压力，但是B点承受拉力，或者剪切力（这与固定方式有关）。

从外力来看，主要是弯矩的平衡维持柱体平衡，P*8=T*8*cos60D=T*4；T=2P=4（kN）；

对于圆柱管所承受的压力为F=T*sin60D=√3T/2=2√3（kN）≈2*1.74（这里注意，设计计算不可以四舍五入，只能入不能舍。）=3.48（kN），圆柱管可以选用钢筋混凝土管或者钢管，满足压力3.48kN和拉力或者剪切力为2kN的主管，AB选用钢丝绳。可以在材料手册查找不同材料的抗压强度[σ]1和抗拉强度[σ]2, 查找钢丝绳的抗拉强度[σ]3;

圆柱管：A1=1.5F/[σ]1，A1=1.5P[σ]2；选择大的A1作为截面积。

钢丝绳：A2=1.5T/[σ]3

或许可以直接查到直径。如果不能直接查到直径，可以用面积换算。