Для решения задачи о расчете поперечной силы Qy и изгибающего момента Mz балки, нам нужно следовать определенным шагам. Начнем с описания основных понятий и формул, которые помогут нам найти необходимые значения.

Сначала необходимо нарисовать схему балки с заданными нагрузками. В нашем случае у нас есть равномерно распределенные нагрузки q1 = 4 кН/м и q2 = 5 кН/м. Важно правильно указать длину балки и расположение нагрузок.

Для расчета поперечной силы и изгибающего момента необходимо сначала найти реакции в опорах. Если у нас есть балки с двумя опорами, то мы можем использовать уравнения равновесия:

• ΣFy = 0 (сумма вертикальных сил равна нулю)
• ΣM = 0 (сумма моментов относительно любой точки равна нулю)

Реакции опор можно найти, выразив их через нагрузки и длины отрезков.

После нахождения реакций мы можем определить поперечные силы в любом сечении балки. Поперечная сила Qy в сечении x можно найти по формуле:

Qy = R - (q * x),

где R - реакция опоры, q - распределенная нагрузка, x - расстояние от опоры до сечения, в котором мы рассчитываем Qy.

Изгибающий момент Mz в сечении x можно найти по формуле:

Mz = R * x - (q * x^2) / 2.

Здесь мы учитываем, что момент создается как от реакции, так и от распределенной нагрузки.

После расчета Qy и Mz для различных значений x (от 0 до длины балки) можно построить графики. Для этого:

1. Выберите несколько точек x вдоль балки.
2. Вычислите Qy и Mz для каждой точки.
3. Постройте графики Qy(x) и Mz(x).

Максимальные значения Qmax и Mmax можно определить по графикам или из расчетов. Обычно максимальная поперечная сила возникает под нагрузкой, а максимальный момент — в середине пролета балки.

Для выбора поперечного сечения балки необходимо учитывать допустимое напряжение [о] = 160 МПа. Мы можем использовать формулу для изгибающего момента:

σ = M / W,

где σ — напряжение, M — изгибающий момент, W — момент инерции сечения. Необходимо выбрать такое сечение, чтобы σ не превышало 160 МПа.

Графики b (ширина) и t (высота) сечения можно построить, основываясь на расчетах, чтобы убедиться, что выбранное сечение соответствует требованиям по прочности.

Таким образом, следуя этим шагам, вы сможете определить значения поперечной силы и изгибающего момента, построить соответствующие графики и выбрать подходящее поперечное сечение для балки.