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《建筑力学（第3版）》强度条件及校核

2023-08-26 理论教育版权反馈

【摘要】：根据以上分析，为了保证拉（压）杆在工作时不致因强度不够而破坏，杆内的最大工作应力σmax不得超过材料的许用应力[σ]，即式即拉（压）杆的强度条件。已知荷载、构件尺寸及材料的许用应力，根据强度条件校核是否满足强度要求。已知构件的横截面面积及材料的许用应力，根据强度条件可以确定杆能承受的最大轴力，即从而即可求出承载力。

根据以上分析，为了保证拉（压）杆在工作时不致因强度不够而破坏，杆内的最大工作应力σmax不得超过材料的许用应力[σ]，即

式（7-27）即拉（压）杆的强度条件。对于等截面杆，式（7-27）即变为

利用上述强度条件，可以解决下列三种强度计算问题：

（1）强度校核。已知荷载、构件尺寸及材料的许用应力，根据强度条件校核是否满足强度要求。

（2）选择截面尺寸。已知荷载及材料的许用应力，确定构件所需的最小横截面面积。对于等截面拉（压）杆，其所需横截面面积为

（3）确定承载能力。已知构件的横截面面积及材料的许用应力，根据强度条件可以确定杆能承受的最大轴力，即

从而即可求出承载力。

最后还需指出，如果最大工作应力σmax超过了许用应力[σ]，但只要不超过许用应力的5%，在工作计算中仍然是允许的。

在以上计算中，都要用到材料的许用应力。一般情况下，几种常用材料的许用应力值见表7-2。

表7-2　几种常用材料的许用应力的值　MPa

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【例7-5】　螺纹内径d＝15mm的螺栓，紧固时所承受的预紧力F＝22kN。若已知螺栓的许用应力[σ]＝150MPa，试校核螺栓的强度是否足够。

【解】　（1）确定螺栓所受轴力。应用截面法求得螺栓所受的轴力即预紧力为

（2）计算螺栓横截面上的正应力。根据拉伸与压缩构件横截面上正应力计算公式（7-1），螺栓在预紧力作用下，横截面上的正应力为

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（3）应用强度条件进行校核。已知许用应力为

螺栓横截面上的实际应力为

所以，螺栓的强度是足够的。