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截面惯性矩计算

2024-03-06 来源:步旅网
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截面的几何性质

15-1(I-8) 试求图示三角形截面对通过顶点A并平行于底边BC的 轴的惯性矩。

解:已知三角形截面对以BC边为轴的惯性矩是 截面对形心轴

的惯性矩

,利用平行轴定理,可求得

所以

再次应用平行轴定理,得

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15-2(I-9) 试求图示 的半圆形截面对于轴 的惯性矩,其中轴 与半圆形的底边平行,相距1 m。

解:知半圆形截

平行轴定理得截面对形心轴

面对其底边的惯性矩是

的惯性矩

,用

'.

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再用平行轴定理,得截面对轴 的惯性矩

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15-3(I-10) 试求图示组合截面对于形心轴 的惯性矩。

解:由于三圆直径相等,并两两相切。它们的圆心构成一个边长为 的等边三角形。该等边三角形的形心就是组合截面的形心,因此下面两个圆的圆心,到形心轴 的距离是

上面一个圆的圆心到 轴的距离是 。

利用平行轴定理,得组合截面对 轴的惯性矩如下:

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15-4(I-11) 试求图示各组合截面对其对称轴 的惯性矩。

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解:(a)22a号工字钢对其对称轴的惯性矩是 利用平行轴定理得组合截面对轴 的惯性矩

,其形心距外

(b)等边角钢 的截面积是

边缘的距离是28.4 mm,求得组合截面对轴 的惯性矩如下:

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15-5(I-12) 试求习题I-3a图所示截面对其水平形心轴 的惯性矩。关于形心位置,可利用该题的结果。

解:形心轴 位置及几何尺寸如图所示。惯性矩

计算如下:

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15-6(I-14) 在直径

的圆截面中,开了一个

的矩形孔,如图所。

示,试求截面对其水平形心轴和竖直形心轴的惯性矩 解:先求形心主轴 的位置

'.

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15-7(I-16) 图示由两个20a号槽钢组成的组合截面,若欲使截面对两对称轴的惯性矩

相等,则两槽钢的间距 应为多少?

的惯性矩是

;槽钢背到其形心轴

的距离

解:20a号槽钢截面对其自身的形心轴

;横截面积为

根据惯性矩定义

和平行轴定理,组合截面对 , 轴的惯性矩分别

等式两边同除以2,然后代入数据,得

于是

'.

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所以,两槽钢相距

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