建筑力学 课件 第07章 基本变形杆件的强度与刚度

工程力学第7章基本变形杆件的强度与刚度其中：[

]--许用应力，

max--危险点的最大工作应力。②设计截面尺寸依强度准则可进行三种强度计算：

保证构件不发生强度破坏并有一定安全余量的条件准则:

①校核强度③许可载荷

拉压杆的强度计算杆件的强度破坏总是从某些最大应力点处开始的,这些点称为危险点。

已知一圆杆受拉力FP

=25kN，直径d=14mm，许用应力

[

]=170MPa，试校核此杆是否满足强度要求。解：①轴力：②应力：③强度校核：④结论：此杆满足强度要求，能够正常工作。强度校核例题杆AB为钢制圆截面杆，，杆BC为木制正方形截面杆，。起吊重量，试设计各杆的截面尺寸。(1)受力分析：截面设计例题(2)由强度条件确定截面尺寸例题

AB、CD均为刚体，BC、EF为圆截面钢杆，，试确定结构能承受的许可载荷。分析：承载力计算计算BC、EF杆的轴力(是的函数)由各杆强度条件解不等式(得结构许可载荷)例题(1)受力分析：(2)强度计算：由EF杆决定结构许可载荷(2)强度计算：例题简易起重机构如图，AC为刚性梁，吊车与吊起重物总重为P，为使BD杆最轻，角

应为何值？已知BD

杆的许用应力为[

]。分析：xLhqFPABCD构件设计例题

BD杆面积A：解：

BD杆内力F(q)：取AC为研究对象，如图FAyFAxqFBDxLFPABC例题③求VBD

的最小值：FAyFAxqFBDxLFPABC例题圆轴扭转时的强度和刚度计算强度条件：对于等截面圆轴：[

]称为许用切应力一、强度计算或[

]称为许用单位扭转角。二、刚度计算

例题解：①受力分析，作扭矩图；

强度合格刚度合格梁的强度计算1、强度条件：2、刚度条件其中[

]称为许用转角；[w/L]称为许用挠跨比。

解：画内力图求危险截面内力矩形(b

h=0.12m0.18m）截面木梁如图，[

]=7MPa，[

]=0.9MPa，试求最大正应力和最大切应力之比,并校核梁的强度。q=3.6kN/mxM+ABL=3mFs–+x例题

求最大应力并校核强度

应力之比q=3.6kN/mxM+Fs–+x例题梁的合理强度设计1、集中荷载避免放在跨中2、设置外伸段，减小跨度3、荷载分散化降低最大弯矩值一、合理布置外力（包括支座），使Mmax

尽可能小。荷载(支座)的布置降低最大弯矩截面的选择增大截面抗弯系数FL/2L/2Mx+FL/4FL/43L/4Mx3FL/16FL/54L/5对称MxFL/10MxqL=FLL/5qL/5402qL502qL-MxqL/2L/2Mx合理布置支座FFF1、矩形木梁的合理高宽比R北宋李诫于1100年著«营造法式»一书中指出:矩形木梁的合理高宽比(h/b)为1.5托马斯·杨(T.Young)于1807年著«自然哲学与机械技术讲义»一书中指出:矩形木梁的合理高宽比为bh二、梁的合理截面形状2、在面积相等的情况下，选择抗弯系数最大的截面zDzaazD0.8Da12a1z

对于抗拉强度与抗压强度相同的材料，宜采用对称于中性轴的截面，如工字形、矩形等截面。如下图：3、根据材料特性选择截面形状

对于铸铁类抗拉、压能力不同的材料，宜选择中性轴偏向于受拉一侧的截面，如T形、槽形等截面，即：若抗拉能力弱，而梁的危险截面处又上侧受拉，则令中性轴靠近上端。如下图：sCz三、合理放置截面四、采用变截面梁最好是等强度梁