梁的合理设计

1、提高梁强度的主要措施提高梁强度的主要措施maxmaxz MW因此应使因此应使 Mmax 尽可能地小尽可能地小应使应使 WZ 尽可能地大尽可能地大荷载荷载约束约束截面形状截面形状一、梁的合理受力一、梁的合理受力（降低弯矩）（降低弯矩） a = ? F 最大最大.QQ 合理安排约束合理安排约束lFaalqqMx28ql Mx240ql250ql250qlQQ 合理安排加载方式合理安排加载方式尽量分散载荷尽量分散载荷2lFMx4Fl 2l3lF3l6l6lMx6Fl lqF l Mx8Fl 例：例：在车间里，技术员和工人正面临着一个问题，如何用在车间里，技术员和工人正面临着一个问题，如何用现有的起吊

2、重量只有现有的起吊重量只有5T5T的吊车吊起的吊车吊起10T10T的重物？经过大家的的重物？经过大家的认真思考和努力，改进了装置，结果就吊起了认真思考和努力，改进了装置，结果就吊起了10T10T的重物。的重物。请同学们想想他们是如何解决问题的。请同学们想想他们是如何解决问题的。例例 中国古建筑的斗拱结构分析中国古建筑的斗拱结构分析laaFQQ 加配重加配重趣味小问题：趣味小问题： 两人带了一块长度两人带了一块长度超过沟宽的板，但一人超过沟宽的板，但一人在沟中点时的弯矩稍微在沟中点时的弯矩稍微超过板强度，这两人能超过板强度，这两人能想出办法过沟吗？想出办法过沟吗？pF办法：一人作配重办法：一人作

3、配重 配重降低最大弯矩作用分析配重降低最大弯矩作用分析laaFPPMFl/4+MFl/4-PaPaPa+-laFaMPaPa-二、梁的合理截面二、梁的合理截面合理的截面形状应使合理的截面形状应使 较小而较小而 较大较大AzWdAW1250.hAW1670.aAW1670.hhAW310270.让材料远离中性轴：工字梁、让材料远离中性轴：工字梁、T形梁、槽形梁、箱形梁等形梁、槽形梁、箱形梁等措施：措施：为防止切应力破坏，腹板也不能太薄为防止切应力破坏，腹板也不能太薄21maxmaxctctyyy1Pzy2C对于对于 t= c的材料，可用与中性轴对称的截的材料，可用与中性轴对称的截面，使截面上、下

4、边缘面，使截面上、下边缘tmax= cmax对于对于 t c的材料，如铸铁的材料，如铸铁 t c，宜，宜用中性轴偏于受拉边的截面。用中性轴偏于受拉边的截面。三三.梁的合理外形梁的合理外形)()( xWxM)()( xMxW 变截面梁与等强度梁变截面梁与等强度梁（与载荷分布匹配的合理截面形状）（与载荷分布匹配的合理截面形状）2lFMx4Fl 2l变截面梁与等强度梁变截面梁与等强度梁（与载荷分布匹配的合理截面形状）（与载荷分布匹配的合理截面形状）)()( xWxM正应力等强条件正应力等强条件FxxM )(6)()(2xbhxW 6)( bFxxh )(2)(3S xbhxF123)(hbFxh FxF )(S等强度梁等强度梁各个截面上的最大正应力都相等。各个截面上的最大正应力都相等。切应力等强条件切应力等强条件2lF2lx讨论钢板弹簧设计中讨论钢板弹簧设计中的力学问题。的力学问题。变宽