拉压杆的内力概念.ppt

1、了解材料力学的研究对象、内容、任务 2、了解杆件的四种基本变形 3、掌握截面法 4、牢固掌握轴力的概念及轴力图的画法 任务4——砖柱截面设计 某砖柱采用Mu10普通砖，M5水泥石灰混合砂浆砌筑，柱高3m，柱顶受125kN的轴心压力，忽略柱身自重，试设计该柱截面。注意最小柱截面尺寸。 4.1.2.2 轴力图 在多个轴向外力作用时，由于各段杆轴力的大小及正负号各异，为了形象地表明各截面轴力的变化情况，通常将其绘成“轴力图” 图示砖柱，高h=3.5m，横截面面积A=370×370mm2，砖砌体的容重γ=18KN/m3。柱顶受有轴向压力F=180KN，试做此砖柱的轴力图。 应力就是单位面积上的内力? 试计算图示杆件1-1、2-2、和3-3截面上的正应力.已知横截面面积A=2×103mm2 图示支架，AB杆为圆截面杆，d=30mm, BC杆为正方形截面杆，其边长a=60mm，F=10KN，试求AB杆和BC杆横截面上的正应力。 1、掌握拉压杆的强度条件 2、会灵活应用强度条件进行相关计算 11页的砖柱，已知横截面面积A=370×370mm2，若采用强度等级MU10的砖，M2.5的水泥石灰混合砂浆砌筑，问是否满足强度条件。若不满足，试重新设计该砖柱的砖与砂浆强度。 [解] 从第4页的表上可查得：当采用强度等级MU10的砖，砌筑M2.5的水泥石灰混合砂浆时，砌体的抗压强度设计值为：1.30MPa。而砖柱控制截面的最大(绝对值)工作压应力为 188.6×1000/3702=1.38MPa＞ [σ] = 1.30MPa 因此不满足强度要求。 重新设计砖与砂浆强度，可采用M5砂浆砌筑MU10砖，此 时[σ] = 1.50MPa，砖柱最大(绝对值)工作压应力 1.38MPa＜ [σ] = 1.50MPa 满足强度条件。 任务：每位同学独立完成第4页的任务，下课交。 * 项目4 根据研究对象受力图求杆件内 力，并绘制内力图 教学目的： 典型任务——回顾桁架内力 独立砖柱的内力 材力引言 绪论中已经介绍了建筑力学的任务是研究和分析作用在结构 （构件）上力与平衡的关系，结构（构件）的内力、应力、变 形的计算方法，以及构件的强度、刚度、和稳定条件。为保证 结构（构件）安全可靠合理提高计算的理论依据 材料力学的任务—构件的内力、应力、变形的计算方法，以 及构件的强度、刚度、和稳定条件。为保证构件安全可靠合理 提高计算的理论依据 研究对象—变形固体（在外力的作用下会产生变形的固体） 变形固体在外力作用上会产生两种不同性质的变形：一种是 当外力消除时，变形也随着消失，这种变形称为弹性变形；另 一种是外力消除后，变形不能全部消失而留有残余，这种不能 消失的残余变形称为塑性变形。一般情况下，物体受力后，既 有弹性变形，又有塑性变形。只有弹性变形的物体称为理想弹 性体。只产生弹性变形的外力范围称为弹性范围。 轴向拉压—内力为轴力。如活塞杆、钢缆、柱、屋架腹杆。 扭转 —内力为扭矩。如传动轴、带雨棚的过梁等。 弯曲—内力为剪力弯矩。如梁、板等。(梁) 剪切—内力为剪力 。如销、铆钉、螺栓、键等。 （连接件） 轴向拉压 弯 曲 扭 转 剪切 4.1.1 杆件变形的基本形式 0.67 1.30 1.50 1.69 1.89 — Mu10 0.82 1.60 1.83 2.07 2.31 2.79 Mu15 0.94 1.84 2.12 2.39 2.67 3.22 Mu20 1.05 2.06 2.37 2.68 2.98 3.60 Mu25 1.15 2.26 2.59 2.93 3.27 3.94 Mu30 0 M2.5 M5 M7.5 M10 M15 砂浆强度 砂浆强度等级 砖强度等级 表4-1 烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值 杆件变形时，在各类截面的内力中，横截面上的内力最重要， 以后凡是说到内力，如无特殊说明，都指的是横截面上的内力。 内力特点： 1、有限性 2、分布性 3、成对性 4.1.1.2 内力、截面法 内力—由外力而引起的内力，即构件内部各部分之间因相对 位移改变而引起的附加内力。 内力随着外力的增加而增加，但不能无限的增加，若超过一定的 限度构件将被破坏。可见，附加内力与外力的关系及它的限度， 在研究构件承载能力时，就显得很重要了，以后简称内力。 截面法的步骤 无论以截面左端或右端为研究对象，都应得到相同的截面内力。因为，二