项目五(训练4)：梁强度设计.doc

梁的强度设计——任务书 1、第一组训练题目和要求 题目：悬臂钢梁的横截面的选择和设计。 已知条件：设钢梁长度为2m，梁的自重荷载，人站在梁最右端，重量为600N，梁的许用正应力。现按照正应力的强度条件设计截面尺寸。 1）阐述工程背景。 2）对悬臂钢梁进行简化，获得可以进行设计和计算KM的力学模型，绘制受力分析图。 3）对悬臂钢梁进行外力计算，内力计算，危险点的应力计算。 4）在给定的强度条件要求下，分别对四种类型的截面形状进行讨论。第一种是圆形截面，第二种是正方形截面，第三种是矩形截面（高度是宽度的两倍），第四种是工字形截面，设计四种截面的截面尺寸，最后通过比较梁的重量来确定选取哪种截面更合理。  解： (2)模型及受力图如图：  剪力图，弯矩图如图所示： M(X)=－－①截面形状为圆形截面 解得：d≥0.22m ②截面是正方形截面（设正方形的边长为a） 解得：a≥0.11m ③截面形状为矩形截面 且h=2b 解得：h≥0.58，b≥0.29 ④截面形状为工字形截面、 查表得：该工字钢为20b工字钢 该梁的质量： ①kg ②kg ③kg ④kg 故选择工字钢更合理