【2017年整理】第5章 杆件的应力与强度计算.ppt

第1节 应力的概念 第2节 材料在轴向拉压时的力学性能 材料在拉伸、压缩时的机械性能 标准圆试件：l0/d0=10或5，常用d=10mm，l0=100mm的试件进行测试。称为标距； 压缩时，圆截面试件高度h与直径d之比为1—3。 试验通常在室温的条件下按一般的变形速度进行。在上述条件下所得材料的力学性质，称为常温、静载下材料在拉伸（压缩）是的力学性质。 低碳钢在拉伸时的力学性质 拉伸过程 弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 局部变形阶段 强度指标与塑性指标 对低碳钢这一类材料：屈服极限和强度极限是衡量其强度的主要指标。 弹性变形 塑性变形 延伸率和截面收缩率： 低碳钢压缩 铸铁拉伸与压缩 第3节 轴向拉压杆的应力与强度计算 第5节 平面弯曲梁的应力与强度计算 截面设计 矩形截面简支木梁，跨度4m，受均布荷栽5 kN/m作用，木材[σ] =10 MPa，若截面高宽比为1.5，试确定截面尺寸。 解： 跨中截面为危险截面 可取 许可荷栽 由两根20号槽钢组成的外伸梁，受集中力P作用，若[?]=170 MPa，试求梁能承受的最大荷栽Pmax。 解： 作弯矩图 B为危险截面 最大荷载 第6节 组合变表构件的应力与强度计算 图示为建筑工程中常见变截面梁的情况。 弯曲应力 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. FP l/2 A B C l/2 q=FP/l A B l ⒈ 改变荷载的作用方式 在结构和使用条件允许的情况下，合理调整荷载的位置及分布情况，使梁的挠度减小。 弯曲变形 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ⒉ 减小梁的跨度 梁的挠度与其跨度的n次方成正比。因此，设法减小梁的跨度，将能有效地减小梁的挠度，从而提高梁的刚度。 l/5 q l/5 q l/2 l/2 q l 弯曲变形 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ⒊ 增大梁的抗弯刚度 梁的挠度与抗弯刚度成反比，材料的弹性模量E增大或梁横截面对中性轴的惯性矩增大均能使梁的挠度减小。 不同材料的弹性模量E值不同，而同类材料的弹性模量E值相差不大，比如对钢材来说采用高强度钢可以提高梁的强度，但由于高强度钢与普通低碳钢属于同类材料，弹性模量E值很接近。所以，用高强度钢并不能显著提高梁的刚度。 弯曲变形 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 压弯组合变形 组合变形工程实例 组合变形 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 水坝 q F hg 长江三峡工程 组合变形工程实例 压弯组合变形 组合变形 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 组合变形：同时产生两种或两种以上基本变形的变形形式。 解决组合变形的基本方法是将其分解为几种基本变形；分别考虑各个基本变形时构件的内力、应力、应变等；最后进行叠加。 组合变形 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyri