提高弯曲梁强度的措施ppt课件

1、提提高高梁梁强强度度的的实实践践意意义义两侦查兵体重均为两侦查兵体重均为800 N，等截面窄跳板，等截面窄跳板，允许最大弯矩允许最大弯矩M=600 Nm问：如何平安过沟？问：如何平安过沟？ 实践运用实践运用实心截面梁正应力与切应力比较实心截面梁正应力与切应力比较FPlzPWlF maxmaxmaxmaxbISFzP 实心截面梁正应力与切应力比较实心截面梁正应力与切应力比较半径半径 d宽为宽为b、高为、高为h)/(6maxmaxdl )/(4maxmaxdl 控制细长梁强度的要素控制细长梁强度的要素正应力强度条件：正应力强度条件：maxmax zWM1、合理安排梁的受力情况、合理安排梁的受力情况

2、xMPl/4xMABPlal/2Pa/2ABPl/2l提高弯曲梁强度的措施提高弯曲梁强度的措施maxmax zWM正应力强度条件：正应力强度条件：2、合理安排、合理安排 梁的支座梁的支座qBAxMql2/8q0.2l0.2l0.6lABxM502ql 502ql 402ql工程实例：工程实例：门式起重机的大梁门式起重机的大梁锅炉筒体锅炉筒体多支座梁多支座梁 斜拉桥表示图斜拉桥表示图南京长江二桥南京长江二桥斜拉桥，斜拉桥，628米米 悬索桥表示图悬索桥表示图江阴长江大桥江阴长江大桥悬索桥，悬索桥，5米米美国金门大桥美国金门大桥悬索桥，悬索桥，1280米米选用合理的截面外形选用合理的截面外形各种不

3、同横截面外形的梁各种不同横截面外形的梁在截面积在截面积A一样的情况下，抗弯截面系数一样的情况下，抗弯截面系数W z越大，梁的承载越大，梁的承载才干越高。才干越高。1矩形截面梁的横放与竖放矩形截面梁的横放与竖放bhZc2612/bhhIWzz hbZc2截面外形不同时，用截面外形不同时，用Wz/A来恒量截面的来恒量截面的 合理性与经济性合理性与经济性AWz-越大，截面越合理越大，截面越合理bhhhhhd0.167h0.125h0.205h(0.270.31)h(0.290.31)hd=0.8h常见截面的常见截面的Wz/A值比较值比较:从表中可以看出，资料远离中性轴的截面较经济合理。从表中可以看出

4、，资料远离中性轴的截面较经济合理。工程中的吊车梁、桥梁常采用工字形、槽形或箱形截面，工程中的吊车梁、桥梁常采用工字形、槽形或箱形截面，房屋建筑中的楼板采用空心圆孔板，道理就在于此。房屋建筑中的楼板采用空心圆孔板，道理就在于此。 3拉压性能不一的资料如铸铁，宜用不对称的截面，使中拉压性能不一的资料如铸铁，宜用不对称的截面，使中 性轴接近拉的一侧性轴接近拉的一侧h2Zch1Zc1、变截面梁、变截面梁1) b不变，中间不变，中间h加大加大ZcxMPl/4xb(x)bmin2) h 不变，中间不变，中间b随随x与弯矩与弯矩Mx同规律变化，如上图同规律变化，如上图3) b 不变，中间不变，中间h 随随x

5、与弯矩与弯矩 Mx规律变化，如规律变化，如 右图摇臂钻床的摇臂。右图摇臂钻床的摇臂。ABPl/2l2、等强度梁、等强度梁阶梯梁阶梯梁渔腹梁渔腹梁工艺上简化工艺上简化日本岩大桥日本岩大桥雨蓬梁板雨蓬梁板实例：实例：变截面梁变截面梁台风战斗机台风战斗机朱德的扁担朱德的扁担海鸥海鸥松树松树 构件选用何种资料，应综合思索平安、经济等要素。近年构件选用何种资料，应综合思索平安、经济等要素。近年来低合金钢消费开展迅速，如来低合金钢消费开展迅速，如16Mn钢、钢、15MnTi钢等。这些钢等。这些低合金钢的消费工艺和本钱与普通钢相近，但强度高、韧性低合金钢的消费工艺和本钱与普通钢相近，但强度高、韧性好。南京长

6、江大桥广泛采用了好。南京长江大桥广泛采用了16Mn钢，与低碳钢相比节约钢，与低碳钢相比节约了了15%的钢材。铸铁抗拉强度较低，但价钱低廉。铸铁经球的钢材。铸铁抗拉强度较低，但价钱低廉。铸铁经球化处置成为球墨铸铁后，提高了强度极限和塑性性能。不少化处置成为球墨铸铁后，提高了强度极限和塑性性能。不少工厂用球墨铸铁替代钢材制造曲轴和齿轮，获得了较好的经工厂用球墨铸铁替代钢材制造曲轴和齿轮，获得了较好的经济效益。济效益。 台风战斗机台风战斗机弯起钢筋布置弯起钢筋布置主应力迹线主应力迹线预应力钢筋预应力钢筋以上的措施仅仅思索提高梁的强度方面，现实上，梁的合以上的措施仅仅思索提高梁的强度方面，现实上，梁的

7、合理运用应综合思索强度与刚度、稳定性等问题。理运用应综合思索强度与刚度、稳定性等问题。 枕木枕木添加支承；添加支承；工字钢工字钢合理的截面外形；合理的截面外形；优质钢材优质钢材提高资料的力学性能；提高资料的力学性能；1、纯弯曲与横力弯曲、纯弯曲与横力弯曲2、中性层与中性轴、中性层与中性轴3、Iz与与Wz 、Sz*4、梁的合理截面、梁的合理截面5、等强度梁的概念、等强度梁的概念 AySczzzSbISF 2.zzyyWMIM max. 1 3、I z 与与Wz1矩形截面矩形截面3121bhIz 261bhWz 2圆形截面圆形截面464121DIIPz 332121DWWPz -实心圆截面实心圆截

8、面)1(6412144 DIIPz)1(3212143 DWWPz-空心圆截面空心圆截面4、平行移轴定理、平行移轴定理AbIIZZ2 5、弯曲的强度条件：、弯曲的强度条件： max1、公式适用范围、公式适用范围1平面弯曲平面弯曲2平面假设成立平面假设成立2、中性轴的位置、中性轴的位置3、正应力的分布方式、正应力的分布方式max 3资料拉压弹性模量一样资料拉压弹性模量一样M中性轴中性轴xyzM4、对拉压情况直接判别、对拉压情况直接判别5、Iz-整个截面对中性轴的惯性积整个截面对中性轴的惯性积3、提高梁强度的措施、提高梁强度的措施1、 s的计算及强度校核的计算及强度校核2、t的计算及强度校核的计算

9、及强度校核zzSbISFy*)( zyIyM maxmax zWMmax*max zzSbISF两侦查兵体重均为两侦查兵体重均为800 N，等截面窄跳板，等截面窄跳板，允许最大弯矩允许最大弯矩M=600 Nm问：如何平安过沟？问：如何平安过沟？ 实践运用实践运用xMM2BAlx2x1M1两人同时上桥，一个在右侧外两人同时上桥，一个在右侧外 伸段距支座为伸段距支座为x1，另一个在桥，另一个在桥 上上, 行至离左端支座行至离左端支座x2 ，如图，如图 示，那么示，那么lxxlPRA/ )(21 弯矩极大值：弯矩极大值：11PxM lxxxlPM/)(2212 1MM 2MM 平安经过条件：平安经过条件：03)4(2122 xxxxMM2BAlx2x1M1上式成立的条件：上式成立的条件：012)4(21 x46. 7536. 01 x思索思索 ，那么，那么1MM 75. 01 x平安过桥方法：平安过桥方法：一人立于右侧外伸段离右支座的一人立于右侧外伸段离右支座的间隔为间隔为0.5360.75m之间时，之间时，另一