弯曲、扭转组合变形的强度计算与前面讨论过的几类组合变形不同。而在弯曲、扭转组合变形时,杆中最容易破坏的危险点处,既存在正应力σ,又存在剪应力τ。弯曲、扭转组合变形的强度条件为或式中σ——杆件危险点处横截面上的正应力;τ——杆件危险点处横截面上的剪应力;[σ]——材料的许用正应力。......
2023-08-26
杆件上同时作用有轴向力和横向力时,轴向力使杆件拉伸(压缩),横向力使杆件弯曲,此时杆件的变形为拉伸(压缩)与弯曲的组合变形。图10-6所示的烟囱在自重作用下引起轴向压缩,在风力作用下引起弯曲,所以是轴向压缩与弯曲的组合变形。
下面结合图10-7(a)所示的受力杆件,说明拉(压)、弯组合变形时的正应力及其强度计算。
图10-6
图10-7
计算杆件在拉(压)、弯组合变形下的正应力时,与斜弯曲类似,仍采用叠加的方法,即分别计算杆件在轴向拉伸(压缩)和弯曲变形下的应力,再代数相加。轴向外力P单独作用时,横截面上的正应力均匀分布[图10-7(b)],其值为
在横向力q作用下梁发生平面弯曲,正应力沿截面高度呈直线规律分布[图10-7(c)],横截面上任一点的正应力为
在P、q共同作用下,横截面上任一点的正应力为
式(10-5)就是杆件在拉(压)、弯组合变形时横截面上任一点的正应力计算公式。
用式(10-5)计算正应力时,应注意正、负号:轴向拉伸时,σ′为正;压缩时,σ′为负。σ″的正负随点的位置而不同,仍根据梁的变形来判定(拉为正,压为负)。
有了正应力计算公式,很容易建立正应力强度条件。对图10-7(a)所示的拉、弯组合变形杆,最大正应力发生在弯矩最大截面的边缘处,其值为
正应力强度条件则为
【例10-2】 承受横向均布荷载和轴向拉力的矩形截面简支梁如图10-8所示。已知q=2kN/m,P=8kN,l=4m,b=12cm,h=18cm,试求梁中的最大拉应力和最大压应力。
图10-8
【解】 梁在q作用下的弯矩图如图10-8所示,最大拉应力和最大压应力分别发生在跨中截面的下边缘和上边缘处。最大拉应力为
最大压应力为
有关建筑力学(第3版)的文章
弯曲、扭转组合变形的强度计算与前面讨论过的几类组合变形不同。而在弯曲、扭转组合变形时,杆中最容易破坏的危险点处,既存在正应力σ,又存在剪应力τ。弯曲、扭转组合变形的强度条件为或式中σ——杆件危险点处横截面上的正应力;τ——杆件危险点处横截面上的剪应力;[σ]——材料的许用正应力。......
2023-08-26
轴力FN 使立柱产生轴向拉伸变形,弯矩M 使立柱产生弯曲变形。由上述分析可知,立柱截面发生拉弯组合变形,其内力分别为:钻床立柱截面上的轴力为钻床立柱截面上的弯矩M 为强度计算。按拉弯强度条件校核强度。......
2023-06-19
图10-3斜弯曲是两个平面弯曲的组合变形,这里将讨论斜弯曲时的正应力和正应力强度计算。也就是说,计算弯曲时的正应力,是将斜弯曲分解为两个平面弯曲,分别计算每个平面弯曲下的正应力,再进行叠加。将荷载F沿截面两对称轴方向分解为Fy和Fz,它们引起的跨中截面上的弯矩分别为梁中的最大正应力为满足正应力强度条件。......
2023-08-26
在梁的强度计算中,必须同时满足正应力和剪应力两个强度条件。在选择梁的截面时,通常是先按正应力强度条件选择截面尺寸,然后再进行剪应力强度校核。对于某些特殊情况,梁的剪应力强度条件也可能起到控制作用。例如,梁的跨度很小,或在支座附近有较大的集中力作用,这时梁可能出现弯矩较小,而剪力却很大的情况,这就必须注意剪应力强度条件是否满足。校核正应力强度及剪应力强度。......
2023-08-26
横截面上各点均无剪应变,故纯弯曲时,横截面上无剪应力。当弯矩为正时,梁下部纤维伸长,故产生拉应力;上部纤维缩短而产生压应力。进一步的研究表明,剪力的存在对正应力分布规律的影响很小。计算C截面上K点的正应力。在已知梁的横截面形状和尺寸、材料及所受荷载的情况下,可校核梁是否满足正应力强度条件,即校核是否满足式(9-9)。弯曲正应力强度条件。......
2023-08-26
偏心拉伸(压缩)是相对于轴向拉伸(压缩)而言的。单向偏心拉伸(压缩)时,杆件横截面上最大正应力的位置很容易判断。所以,双向偏心拉伸(压缩)实际上是轴向拉伸(压缩)与两个平面弯曲的组合变形。这就要求将偏心压力控制在某一区域范围内,从而使截面上只有压应力而无拉应力。这一范围即截面核心。......
2023-08-26
当这六种力(或力矩)中只有某一个作用时,杆件就会产生基本变形。图10-1杆件同时有两种或两种以上的基本变形的组合时,称为组合变形。图10-2对发生组合变形的杆件计算应力和变形时,可先将荷载进行简化或分解,使简化或分解后的静力等效荷载,各自只引起一种简单变形,分别计算,再进行叠加,就得到原来的荷载引起的组合变形时应力和变形。当然,必须满足小变形假设及力与位移之间呈线性关系这两个条件才能应用叠加原理。......
2023-08-26
所以,也采用实用计算法,假定在挤压面上的挤压应力σc是均匀分布的,因此式中Pc——挤压面上的挤压力,Pc=P;Ac——挤压面的计算面积,Ac=d·t。这样得到的平均挤压应力又称作名义挤压应力。为了防止挤压破坏,挤压面上的挤压应力不得超过连接件材料的许用挤压应力[σc],即要求图8-5式(8-4)称为挤压强度条件。......
2023-08-26
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