由式（5-1）可知，拉（压）杆的工作应力，为了保证构件能安全正常地工作，则杆内最大的工作应力不得超过材料的许用应力。即式（5-8）称为拉（压）杆的强度条件。在轴向拉（压）杆中，产生最大正应力的截面称为危险截面。应用强度条件式（5-8）可以解决轴向拉（压）杆强度计算的三类问题。如，表示杆件的强度是满足要求的，否则不满足强度条件。......
2023-06-16
拉（压）杆强度的计算方法
【摘要】：分析：根据式（4-7）知，材料的许用应力为由强度条件式，得由于直杆横截面为圆形，所以得所以圆截面杆的直径至少为18 mm。图4-30简易悬臂吊车分析：求两杆的轴力。根据轴向拉（压）杆的强度条件，AB、BC 杆的最大应力为可见BC 杆的最大工作应力超过了材料的许用应力，所以此结构不安全。根据钢杆AB 的强度要求，有根据木杆BC 的强度要求，有可见，吊车的最大起吊量即许用载荷为FG，其值为40.4 kN。
案例4-4 圆截面直杆，承受轴向载荷F=40 kN，材料的屈服应力σs=235 MPa，安全因数n=1.5。试确定圆截面杆的直径。
分析：根据式（4-7）知，材料的许用应力为
由强度条件式（4-10），得
由于直杆横截面为圆形，所以
得
所以圆截面杆的直径至少为18 mm。
案例4-5 简易悬臂吊车如图4-30所示，AB 为圆截面钢杆，横截面面积A1=600 mm2，许用拉应力[σ]1=160 MPa；BC 为圆截面木杆，横截面面积A2=10 ×104 mm2，许用压应力[σ]2=7 MPa，若起吊量FG=45 kN，判断此结构是否安全。
图4-30 简易悬臂吊车
分析：（1）求两杆的轴力。取节点B为研究对象，列平衡方程
由上式可解得
（2）校核强度。根据轴向拉（压）杆的强度条件，AB、BC 杆的最大应力为
可见BC 杆的最大工作应力超过了材料的许用应力，所以此结构不安全。
✧思考
由上面计算可知，当起吊量FG=45 kN 时，此结构危险，那么此结构的最大起吊量为多少？
分析：这就需要确定许可载荷。
根据钢杆AB 的强度要求，有
根据木杆BC 的强度要求，有
可见，吊车的最大起吊量即许用载荷为FG，其值为40.4 kN。
有关工程力学（第2版）的文章
- 详细阅读
-
拉（压）杆的强度条件解析详细阅读
为了保证拉（压）杆正常工作，必须使杆内的最大工作应力σmax不超过材料的许用应力[σ]，即上式称为拉（压）杆的强度条件。利用上述强度条件，可以解决下列三种强度计算问题：1.校核强度当已知拉压杆的截面尺寸、所受外力和材料的许用应力时，通过比较工作应力与许用应力的大小，以判断该杆在所受外力作用下能否安全工作。......
2023-06-19
-
欧拉公式：细长压杆临界力计算方法详细阅读
下面介绍不同约束条件下压杆的临界力计算公式。两端铰支细长杆的临界力计算公式——欧拉公式。从欧拉公式可以看出，细长压杆的临界力Fcr与压杆的弯曲刚度成正比，而与杆长l的平方成反比。杆端为其他约束的细长压杆，其临界力计算公式可参考前面的方法导出，也可以采用类比的方法得到。经验表明，具有相同挠曲线形状的压杆，其临界力计算公式也相同。......
2023-06-16
-
压杆柔度与临界应力的欧拉公式计算方法详细阅读
于是临界应力可写为令则上式为计算压杆临界应力的欧拉公式，式中λ称为压杆的柔度。从式（9-3）还可以看出，压杆的柔度值越大，则其临界应力越小，压杆就越容易失稳。因此，欧拉公式的适用范围应当是压杆的临界应力σcr不超过材料的比例极限σP，即有若设λP为压杆的临界应力达到材料的比例极限σP时的柔度值，则故欧拉公式的适用范围为上式表明，当压杆的柔度不小于λP时，才可以应用欧拉公式计算临界力或临界应力。......
2023-06-16
-
压杆稳定：什么是压杆稳定？详细阅读
对于细长的压杆却表现出性质完全不同的破坏现象。1925 年苏联的莫兹尔桥及1940 年美国的塔科马桥的破坏都是因压杆失稳而造成的重大工程事故。下面讨论细长压杆的稳定性问题。使中心受压直杆的直线平衡形式，由稳定平衡转变为不稳定平衡时所受的轴向压力，称为临界载荷，或简称为临界力，用Pcr表示。本章主要讨论中心受压直杆的稳定问题，研究确定压杆临界力的方法、压杆的稳定计算和提高压杆承载能力的措施。......
2023-06-19
-
轴向拉压对杆的变形：胡克定律简析详细阅读
反之，在轴向压力作用下，将引起轴向的缩短和横向的增大。因此，必须研究杆件的变形。与上述两种绝对变形相对应的纵向线应变为横向线应变线应变表示的是杆件的相对变形。即式（4-5）称为虎克定律。常数E 称为材料的弹性模量，其值随材料而异，可由试验测定。试求整个杆的变形量。......
2023-06-19
-
建筑力学第3版：轴向拉（压）杆斜截面应力详细阅读
由式（7-6）、式（7-7）可知，轴向拉压杆在斜截面上有正应力和剪应力，它们的大小随截面的方位α角的变化而变化。当α＝0°时，正应力达到最大值：由此可见，拉压杆的最大正应力发生在横截面上。当α＝90°时，σα＝τα＝0，这表明在平行于杆轴线的纵向截面上无任何应力。......
2023-08-26
-
轴向拉（压）杆横截面上的应力|建筑力学（第3详细阅读
由此可得，横截面上各点处的正应力σ大小相等[图7-7]。若杆的轴力为N，横截面面积为A，则正应力为应力的单位为帕斯卡（简称帕），1帕＝1牛顿/平方米，或表示为1Pa＝1N/m2。由于前面已规定了轴力的正负号，由式（7-1）可知，正应力也随轴力N而有正负之分，即拉应力为正，压应力为负。直杆的横截面面积A＝10cm2，试计算各段横截面上的正应力。图7-8用截面法求出各段轴力：由式（7-1）计算各段的正应力值为......
2023-08-26
相关推荐