【文章內(nèi)容簡介】 在自由端受集中荷載作用。設(shè)截面形狀及力F在自由端截面的方向如圖b、c、d所示，b圖、c圖中的角為任意角。試判斷：受力變形屬于斜彎曲是（圖號(hào)） d 。圖665 斜彎曲的判斷 6－8－1 小實(shí)驗(yàn) 參考圖6－36設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，演示荷載靠近支座，分散布置荷載對(duì)梁的變形的影響，并比較圖中的彎矩圖，體會(huì)“力與變形一致”。6－8－2 小實(shí)驗(yàn) 參考圖6－37設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，演示調(diào)整支座位置、增加支座數(shù)目對(duì)梁的變形的影響，并比較圖中的彎矩圖，體會(huì)“力與變形一致”。 6－8－3 小實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，演示改變截面形狀提高梁的抗彎能力。 6－8－4 試列舉等強(qiáng)度梁的生活實(shí)例、工程實(shí)例。621 圖666所示矩形截面木柱兩端鉸支，承受軸向壓力F=120kN，木材的強(qiáng)度等級(jí)為TC13，許用應(yīng)力=10MP，試校核柱的穩(wěn)定性。＜91 圖6－66 木柱的穩(wěn)定性計(jì)算 ＞ 壓桿的穩(wěn)定性足夠622 一根壓桿由鋼管制成，下端固定，上端鉸支，桿長2m，橫截面的外徑D = 40mm，內(nèi)徑d = 32mm，承受軸向壓力。（1）試畫壓桿的計(jì)算簡圖；（2）壓桿的材料為Q235鋼，屬a類截面，許用應(yīng)力=160MPa，試求此壓桿的許可荷載。穩(wěn)定性計(jì)算 折減因數(shù) 按a類截面查折減因數(shù)表 計(jì)算簡圖 取623 圖667所示結(jié)構(gòu)的梁AC和柱BD均由22b號(hào)工字鋼制成，材料為Q235鋼，屬b類截面，許用應(yīng)力=160MPa。試校核梁的強(qiáng)度和柱的穩(wěn)定性。 梁的強(qiáng)度校核＜ 梁的強(qiáng)度足夠柱的穩(wěn)校核 ＜ 柱的穩(wěn)定性足夠631 圖668所示，在t=6mm的鋼板上沖一直徑d=18mm的圓孔。若鋼板的剪切強(qiáng)度極限=360MPa，作用在沖頭上的力Fp至少應(yīng)為多少？沖下的圓柱形鋼片剪切面面積 圖668 632 圖669所示兩塊鋼板用一顆鉚釘連接，鉚釘?shù)闹睆絛=24mm，每塊鋼板的厚度t=12mm，鉚釘?shù)脑S用應(yīng)力=100MPa，=250MPa。鋼板傳遞拉力Fp=40kN，試校核鉚釘?shù)膹?qiáng)度。外力、內(nèi)力：鋼板 半顆鉚釘 剪切強(qiáng)度計(jì)算：﹤ 剪切強(qiáng)度足夠擠壓強(qiáng)度計(jì)算：﹤ 圖669 鉚釘?shù)募羟袛D壓強(qiáng)度 剪切強(qiáng)度足夠 633 圖670所示鉚連接中，主板厚t=19mm，蓋板厚t1=10mm，鉚釘?shù)闹睆絛=22mm，板寬b=230mm，許用應(yīng)力=140MPa，=300MPa，=160MPa，拉力Fp=500kN。試校核鉚釘連接的強(qiáng)度。 外力一塊主板 設(shè)鉚釘群均勻受力 內(nèi)力 主板 軸力圖鉚釘 強(qiáng)度計(jì)算：拉伸強(qiáng)度雙剪 ﹤ 主板危險(xiǎn) I截面軸力大面積大，II截面軸力小面積小，須計(jì)算應(yīng)力確定危險(xiǎn)截面。 =圖670 鉚連接的強(qiáng)度計(jì)算剪切強(qiáng)度擠壓強(qiáng)度 634 圖671所示兩根矩形截面木桿，用兩塊槽形鋼板連接。木桿截面寬b=150mm，順紋許用應(yīng)力=10MPa，=1MPa，=10MPa。木桿承受軸向拉力Fp=60kN，試計(jì)算接頭所需的尺寸t、及截面削弱處的高度h。拉伸強(qiáng)度計(jì)算 取h=40mm剪切強(qiáng)度計(jì)算 圖671 榫齒連接的強(qiáng)度計(jì)算 取擠壓強(qiáng)度計(jì)算 取 641 圖672所示板式槳葉攪拌器的傳動(dòng)軸由不銹鋼管做成，外徑117mm，內(nèi)徑105mm。作用在軸上的主動(dòng)力偶矩Me1=m，阻力偶矩Me2=1kNm、Me3=m。許用應(yīng)力，校核軸的強(qiáng)度。圖672 校核軸的強(qiáng)度 ﹤ 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度足夠 642 圖673所示空心圓軸和實(shí)心圓軸用法蘭盤連接，傳遞扭矩1432kNm，許用切應(yīng)力，試設(shè)計(jì)實(shí)心軸的直徑d和空心軸的內(nèi)外徑dd2（d1：d2＝1：2）。 實(shí)心圓軸 圖6－73 設(shè)計(jì)軸的截面尺寸 取實(shí)心圓軸的直徑d=. 空心圓軸 取空心圓軸的外徑d2=64mm，內(nèi)徑d1=32mm. 6－5－1 圖674所示外伸梁由工字鋼制成，已知許用應(yīng)力[]=160MPa，[]=85MPa。（1）工字鋼的型號(hào)為14號(hào)，校核梁的強(qiáng)度；（2）若14號(hào)工字鋼的強(qiáng)度不夠，試重新選擇工字鋼的型號(hào)；（3）若重選型號(hào)之后梁的強(qiáng)度有富余，試計(jì)算由此型號(hào)確定的梁的許可荷載。（1）校核強(qiáng)度﹥[]=160MPa []=85MPa彎曲強(qiáng)度由正應(yīng)力控制，強(qiáng)度不夠。 （2）設(shè)計(jì)截面 選I16 強(qiáng)度略有富余圖674（3）確定許可荷載 荷載用F（kN）表示取 652 試為圖675所示施工用的鋼軌枕木選擇矩形截面尺寸。已知截面的寬高比b︰h = 3︰4，枕木的許用應(yīng)力[]=，[]=,鋼軌傳給枕木的壓力F = 49 kN。彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度 枕木的強(qiáng)度由切應(yīng)力控制 取，653 圖676所示T形截面外伸梁承受均布荷載。（1）畫梁的剪力圖和彎矩圖；（2）計(jì)算截面對(duì)中性軸的慣性矩；（3）畫梁的最大拉應(yīng)力、最大壓應(yīng)力所在截面的正應(yīng)力分布圖，畫梁最大切應(yīng)力所在截面腹板的切應(yīng)力分布圖。(用平面圖形表示)。（4）梁的許用應(yīng)力=50MPa，=140MPa，[]=30MPa，校核梁的強(qiáng)度。外力、內(nèi)力 應(yīng)力 截面的幾何性質(zhì) 應(yīng)力分布 B截面 D截面 B右截面腹板校核強(qiáng)度 ﹤=50MPa ﹤=140MPa ﹤[]=30MPa 梁的強(qiáng)度足夠654 圖677所示示工字鋼梁的許用應(yīng)力[]=170MPa，[]=100MPa，彈性模量。（1）畫梁的剪力圖和彎矩圖；（2）梁用18號(hào)工字鋼制成，校核梁的強(qiáng)度。（3）如果強(qiáng)度有較大的富余，試重新選擇工字鋼型號(hào)。題（4）～（6）按重選的截面計(jì)算。（4）畫梁的最大正應(yīng)力所在截面的正應(yīng)力分布圖，畫梁最大切應(yīng)力所在截面腹板的切應(yīng)力分布圖。(用平面圖形表示)。（5）計(jì)算C截面、D截面的撓度和A、D端面的轉(zhuǎn)角。畫梁的撓曲線。（5）校核梁的剛度。若剛度不夠，試列出可以采取的提高梁剛度的措施。圖677 梁的強(qiáng)度剛度計(jì)算 外力、內(nèi)力； 強(qiáng)度計(jì)算 校核強(qiáng)度： ﹥[]=170MPa 18號(hào)工字鋼的強(qiáng)度不夠。重選截面： 選I20a（ 應(yīng)力分布： 計(jì)算位移： 校核剛度 ﹥梁的剛度不夠?？芍匦逻x擇截面，或在D端增加支座。6－6－1 圖678所示矩形截面梁某截面上的彎矩M=20 kNm，剪力Fs=120kN，試?yán)L出a、b、c、d點(diǎn)處的應(yīng)力單元體，求各點(diǎn)處的主應(yīng)力并標(biāo)在單元體上。 計(jì)算各點(diǎn)處橫截面的應(yīng)力，標(biāo)在單元體上：圖678 梁一點(diǎn)處的單元體、主應(yīng)力1點(diǎn)處 2點(diǎn)處 3點(diǎn)處 4點(diǎn)處 671 圖679所示矩形截面懸臂木梁，在自由端平面內(nèi)作用一集中荷載F，此力通過截面形心，與對(duì)稱軸y夾角=30176。木材的彈性模量E=10GPa，F(xiàn)=, =2m, h=200mm,b=120mm。（1）求固定端截面對(duì)應(yīng)荷載分力Fz、Fy的最大正應(yīng)力，畫正應(yīng)力分布圖。（2）在固定端截面的輪廓線上依次將同一點(diǎn)處的應(yīng)力按比例疊加，畫該截面的應(yīng)力分布圖，標(biāo)最大拉應(yīng)力、最大壓應(yīng)力，并畫零應(yīng)力線。（3）求自由端的撓度。圖679 斜彎曲的分解與疊加外力分解下對(duì)應(yīng)的應(yīng)力同一點(diǎn)處的應(yīng)力疊加； 自由端的撓度： 672 圖680所示矩形截面懸臂木梁，a=1m，b=90mm， h=180mm，F(xiàn)P1= kN,FP2= kN, 木材的彈性模量E=10GPa。求梁的最大正應(yīng)力，按比例畫危險(xiǎn)截面的正應(yīng)力分布圖，并求梁的最大撓度。圖680 雙向彎曲應(yīng)力分布：固定端支座處的A截面為危險(xiǎn)截面 最大撓度：在自由端C截面673 圖681所示簡支梁由25a工字鋼制成，=4m, F=20kN, =15176。，鋼的彈性模量E=210GPa。試計(jì)算梁的最大正應(yīng)力和最大撓度。圖681 吊索偏擺造成斜彎曲內(nèi)力：跨中截面為危險(xiǎn)截面 674 圖682所示正方形截面柱，邊長為a，頂端受軸向壓力F作用。在右側(cè)中部挖槽，槽深a/4。求：（1）開槽前后的最大壓應(yīng)力值及所在點(diǎn)的位置；（2）若在槽的對(duì)稱位置再挖一個(gè)相同的槽，則應(yīng)力有何變化？（1）偏心壓縮 （2）軸向壓縮 挖兩槽軸向壓縮較小，僅為挖一槽偏心壓縮的3/4。675 圖683所示矩形截面廠房立柱，受壓力F1=100kN、F2=45kN作用，F(xiàn)2與柱軸線的偏心距e=200mm，截面寬b=180mm。如要求柱的截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，問截面的高度h應(yīng)為多少？此時(shí)柱的最大壓力為多少？ 用代數(shù)值表示應(yīng)力，壓應(yīng)力為負(fù)值。截面無拉應(yīng)力取h= 圖683676 截面核心是截面形心周圍的一個(gè) 范圍 。當(dāng)偏心縱向力作用在此 范圍 時(shí)，截面上只出現(xiàn) 拉 應(yīng)力，或只出現(xiàn) 壓 應(yīng)力。（選填：范圍、區(qū)域；拉、壓） 試查相關(guān)資料，確定圖示四個(gè)截面的截面核心。要求按比例繪圖，標(biāo)尺寸。 圖684 截面核心第7章 平面結(jié)構(gòu)的幾何組成分析711 小實(shí)驗(yàn) 試用小實(shí)驗(yàn)元件拼裝圖7－1所示體系，并判斷體系幾何可變還是幾何不變。 712 小實(shí)驗(yàn) 試用做圖7－圖7－3所示的小實(shí)驗(yàn)。理解點(diǎn)、剛片在平面內(nèi)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，理解自由度，理解增加約束以減少體系的自由度，理解“聯(lián)系”。 721 小實(shí)驗(yàn) 試用小實(shí)驗(yàn)元件拼裝圖7－4所示體系，口述幾何不變體系的三個(gè)基本組成規(guī)則。 731 小實(shí)驗(yàn) 試用小實(shí)驗(yàn)元件拼裝圖7－7所示體系，體會(huì)“瞬變”，口述幾何不變體系基本組成規(guī)則的限制條件。 721 試分別用小實(shí)驗(yàn)、算式兩種形式對(duì)圖713所示結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何組成分析。 所以，體系幾何不變，無多余聯(lián)系。731 試對(duì)圖714所示結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何組成分析，用算式表示分析過程。732 試分別用小實(shí)驗(yàn)、算式兩種形式對(duì)圖715a、b、c所示體系進(jìn)行幾何組成分析，并判斷結(jié)構(gòu)的靜定性。 733 試分別用小實(shí)驗(yàn)、算式兩種形式對(duì)圖716所示體系進(jìn)行幾何組成分析，并判斷結(jié)構(gòu)的靜定性。734 試分別用小實(shí)驗(yàn)、算式兩種形式對(duì)圖717a、b所示體系進(jìn)行幾何組成分析，并判斷結(jié)構(gòu)的靜定性。717 組合結(jié)構(gòu)的幾何組成分析735 試分別用小實(shí)驗(yàn)、算式兩種形式對(duì)圖718a、b所示體系進(jìn)行幾何組成分析，并判斷結(jié)構(gòu)的靜定性。用簡捷的方法對(duì)圖718c所示剛架進(jìn)行幾何組成分析，并判斷結(jié)構(gòu)的靜定性。 32 = 6 318 = 54為6次超靜定剛架 為54了次超靜定剛架圖718 剛架的幾何組成分析736 試對(duì)圖719所示體系進(jìn)行幾何組成分析，并判斷結(jié)構(gòu)的靜定性。圖719 梁的幾何組成分析737 試對(duì)圖720所示體系進(jìn)行幾何組成分析，并判斷結(jié)構(gòu)的靜定性。圖720第8章 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 811 小實(shí)驗(yàn) 用硬紙條、鏈條做圖81所示的小實(shí)驗(yàn)。 812 在起吊鋼筋混凝土樁或等截面管、柱時(shí)，合理吊點(diǎn)的位置大致為：起吊一點(diǎn)，懸出段約為桿長的 ；起吊兩點(diǎn)，懸出段約為桿長的 。 813 靜定多跨梁幾何組成分析的順序是，先 基本 部分，后 附屬 部分；受力分析的順序是，先 附屬 部分，后 基本 部分。821 小實(shí)驗(yàn) 如圖831a所示，兩根鋸條插入開縫的木塊中，模擬桿件用剛結(jié)點(diǎn)連接。桿件變形前，兩桿相互垂直。無論桿件怎樣彎曲，兩桿在剛結(jié)點(diǎn)處的夾角始終不變。而且，同是外側(cè)受拉，或者同是內(nèi)側(cè)受拉。試在圖b上畫曲線表示桿段彎曲的方向，在圖c上添畫相應(yīng)的力偶。 圖 831 剛結(jié)點(diǎn)處的變形822 試改正圖832所示靜定平面剛架彎矩圖中的錯(cuò)誤。 圖832 改錯(cuò)831 小實(shí)驗(yàn) 用元件拼裝圖78a所示靜定桁架。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在自設(shè)的結(jié)點(diǎn)荷載下，區(qū)分出壓桿。841 小實(shí)驗(yàn) 用元件拼裝圖823a所示的組合結(jié)構(gòu)，分析結(jié)構(gòu)的靜定性、合理性。851 小實(shí)驗(yàn) 用小實(shí)驗(yàn)元件做圖824所