【正文】
切應(yīng)力計算 腹板為窄長矩形,按前節(jié)的結(jié)果: dISFzzS*??????????????????????????????????????????????yhyyhdhhhhhbS z2212222122200000*? ? ???????? ???? 220202428 yhdhhb得: ? ??????????????? ????? 2202020 428yhdhhbbIFzS翼緣 腹板 C C2 h h0 b d δ 二、工字形截面梁 z y O y ? ? ?????????????? ????? 220202428yhdhhbdIFzS拋物線分布 y = 0, m a x?? ?? ? ?????? ????88202m a xhdbbhdIFzSm i n,hy ?????20?????? ???88202m i nhbbhdIFzS差距不是很大。相比與 , m a xm i n ???? db?max?min?h h0 b d z y O 翼緣 腹板 y C1 C2 δ 工字梁彎曲時應(yīng)力分布的結(jié)論 理由? 工字鋼型材切應(yīng)力的計算 dISFzzS*m a xm a x ??由 型鋼表 查出 , 代入公式計算。 zzIS * m a x彎矩 M 主要由翼緣承受 剪力 FS主要由腹板承受 三、圓形以及圓環(huán)形截面梁 圓形截面梁 FS 最大切應(yīng)力位于中性軸上 平均?? 3434m a x ?? AF S薄圓環(huán)形截面梁 FS max?max?最大切應(yīng)力位于中性軸上 平均?? 22m a x ?? AF SkNF 150?已知 : 梁的尺寸如圖 求 : ( 1) C截面上最大切應(yīng)力; ( 2) C截面上 a點的正應(yīng)力。 例題 A B 10m C F=150kN 5m 166 560 21 z a A B 10m C F=150kN 5m 166 560 21 z a SF kN75kN75解 : 梁上最大剪力為 : kNF S 75m a x, ?cmS Izz *m a x,?56a號工字鋼的 cmd ?作出梁的剪力圖 A B 10m C F=150kN 5m cmSIzz *m a x,?C截面上的最大切應(yīng)力為: dISFzzS*m a xm a x ??2231075?? ??????????????*m a xzzSSIdF M ?cmd ?SF kN75kN75A B 10m C F=150kN 5m SF kN75kN75C截面上 a點的切應(yīng)力為: dISFzazSa*,??M ?cmd ?46 5 5 8 6 cmI z ?9*, 10221256021166 ???????? ????azS3610940 m???3863 5 5 8 6109 4 01075???????????a四、彎曲切應(yīng)力的強度條件 梁彎曲時最大切應(yīng)力位于中性軸上。 中性軸上的彎曲正應(yīng)力 , 為純剪切。 0??切應(yīng)力強度條件為 : ? ??? ?m a x 2m A B C qF F 例題 mkNq,kNF 102 0 0 ??? ? ? ? M p a,M p a 1 0 01 6 0 ????要求選擇梁的工字鋼型號。 2m A B C qF F 解: 210kN 210kN FS( kN) 210 208 210 208 作梁的剪力圖和彎矩圖。 2m A B C qF F 210kN 210kN 按彎曲正應(yīng)力計算 ? ?????zm a xm a x WM? ??? m a xzMW61016010 0045???3610281 m???可選 No 22a 工字鋼。 按彎曲切應(yīng)力計算 ? ? ? ? ? ?????dISFzzS m a x*m a xm a x 2m A B C qF F FS( kN) 210 208 210 208 ? ? kNF m a xS 2 1 0?No 22a 工字鋼 ? ? Im a x*zz 210918 ???22 10750109181 0 0 02 1 0?? ??????..m a x? ???? M p a148md ???切應(yīng)力強度不夠! 改選 No 25b 工字鋼 ? ? mSIzz 2m a x* ???md ???? ? ? ?bISFzm a x*zm a xSm a x ??22 1 0 0 02 1 0?? ????? ? ???? M p a. 698最后選 No 25b 工字鋼。 2m A B C qF F FS( kN) 210 208 210 208 五、彎曲正應(yīng)力和彎曲切應(yīng)力的比較 F A B 2l2lsF 2F2FM4lFb h 以圖示簡支梁為例 22m a xm a x 2364bhFlbhFlWMz????bhFbhFAF S4322323m a x ????lh2m a xm a x ???F A B 2l2l b h lh2m a xm a x ???一般 , 梁的 hl 5?m a xm a x ?? ?對于一般情況的梁 , 無須進行切應(yīng)力強度校核。 2m a xm a x 23bhFlWMz??? bhFAF S 4323m a x ???但是,對于以下 幾種特殊情況 ,還需要進行切應(yīng)力強度校核。 剪力很大,彎矩很小的梁。 F F A B C D a a l 例如,圖示梁中 的情況。 la ??對于腹板很薄,高度很大的 工字形截面梁 。 焊接、鉚接和膠接而成的組合梁。 167。 46 提高彎曲強度的措施 一、合理安排梁的受載形式 二、合理安排梁的截面 三、采用等強度梁 由于一般情況下,梁的彎曲強度由正應(yīng)力強度條件確定。 提高梁的彎曲強度時,一般僅考慮 。 max?提高梁的彎曲強度從結(jié)構(gòu)上考慮,有三種方法: 一、合理安排梁的受載形式 A B l C ql M 241ql合理安排梁的受載形式 l A B C q82lqM 合理安排梁的受載形式 l A B C q M 402lq502lq502lq二、合理安排梁的截面 對于矩形截面梁: z b h z b h 顯然,右邊的安排方法比較合理。 采用空心截面,工字形截面,可以在同樣的截面面積的條件下,得到更大的 ,得到更高的抗彎能力。 zW三、采用等強度梁 合理設(shè)計梁的截面尺寸的變化,使得彎矩大時,梁的截面也大,使得彎矩小時,梁的截面也小。 例如:汽車上的疊板彈簧。 建筑中的魚腹梁。