梁的强度计算及提高梁强度的措施.ppt

教学内容： 梁弯曲的强度条件、危险面和危险点位置的判断、强度计算，提高弯曲强度的措施。 讨论题 §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） 一、两合理布置支座 目录 1、合理布置支座 示例1 §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials 目录 示例2 §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials 目录 2、合理布置载荷 F §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials 二.合理设计截面和合理放置截面，以增大抗弯截面模量 WZ ，降低各截面的最大正应力值。 目录 §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials （1）矩形木梁的合理高宽比 北宋李诫于1100年著?营造法式 ?一书中指出: 矩形木梁的合理高宽比 ( h/b = ) 1.5 h b 1、合理设计截面 α 英(T.Young)于1807年著?自然哲学与机械技术讲义 ?一书中指出:矩形木梁的合理高宽比为 为什么? §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials z 测练1：把圆木改成矩形截面梁时,要充分利用材料。试证明： （10分） §6-5 提高梁强度的主要措施 h b α z D Mechanic of Materials 强度：正应力： 剪应力： 在面积相等的情况下，选择抗弯模量大的截面 （2）其它截面形状梁的合理截面 z D1 z a a §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials z D 0.8D a1 2a1 z §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials 工字形截面与框形截面类似。 0.8a2 a2 1.6a2 2a2 z 截面形状不同时，用Wz/A来恒量截面的 合理性与经济性 §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials b h h h h h d 0.167h 0.125h 0.205h (0.27~0.31)h (0.29~0.31)h d=0.8h 常见截面的Wz/A值比较: 工程中的吊车梁、桥梁常采用工字形、槽形或箱形截面，房屋建筑中的楼板采用空心圆孔板，道理就在于此。 截面面积相同时 ，从抗弯截面模量（强度）考虑，材料远离中性轴的截面较经济合理。 箱形、工字型、槽钢→矩形→正方形→圆形（圆环形优于圆形）。 §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials 对于铸铁类抗拉、压能力不同的材料，最好使用T字形类截面不关于中性轴的截面，并使中性轴偏于受拉一侧 （3）根据材料特性选择截面形状 s G z 注意：拉压强度相等（塑性材料），截面关于中性轴对称。 M为正，合理不？ §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） Mechanic of Materials * Mechanic of Materials 第十三讲的内容、要求、重难点 教学要求： １、了解提高弯曲强度的措施 2、理解危险面和危险点位置的判断 3、掌握不同截面形状梁的强度计算。 重点：矩形截面、工字钢等剪应力强度的计算。 难点：梁的危险面和危险点的理解 学时安排：2学时 第五章 弯曲应力 §5.4 弯曲切应力（强度计算） 目录 第十三讲目录 Mechanic of Materials §5.6 提高弯曲强度的措施（自学） §5.3 弯曲正应力（强度计算） 一、正应力强度条件 1、危险面： （3）弯矩、尺寸都不大不小的横截面，也可能为危险面。 2、危险点： （2）横向尺寸较小的横截面; （1）等截面直杆，最大正、负弯矩的截面 危险面上距中性轴最远的点是梁的正应力危险点。 §5.3 横力弯曲时的正应力（强度计算） Mechanic of Materials 3、正应力强度条件： （1）横截面关于中性轴对称（塑性材料）（园形、矩形、工字型等） §5.3 横力弯曲时的正应力（强度计算） Mechanic of Materials （2）横截面不关于中性轴对称（脆性材料，铸铁）（T形、上下边长不等的工字型等） §5.3 横力弯曲时的正应力（强度计算） Mechanic of Materials 3、求弯曲梁的许可荷载。 二、应用： 1、校核弯曲正应力强度。 2、按正应力强度设计截面尺寸。 三、解题步骤： 1、外力分析，判变形、中性轴，求截面的几何性质、支反力。 2、内力分析，判危险面，画弯矩图。 3、应力分析，判危险点。 4、强度计算。 §5.3