土木工程力学基础-模块四 构件强度计算16课件讲解.pptx

模块四构件强度计算主讲人：张弦波时间：2020.02土木工程力学基础任务1强度计算基本概念认知

目录/CONTENT01应力和应变的基本概念02强度失效判别条件

强度失效判别条件PART02

通过实验我们知道，一承受简单拉伸和压缩的杆件。在截面上的应力到达某一数值时就会发生断裂和过大的变形，这在工程上是不容许的。为了保证杆件的安全性，适用性，耐久性。必须控制最大的应力，使其小于等于某个容许值。强度失效判别条件一、极限应力

实验结果表明，如果应力达到材料的强度极限，构件就会破坏或称强度失效；而到达屈服点，就会产生较大的塑性变形；为了保证结构的安全和耐久，结构中的实际应力必须低于这些应力值?b和?s。但在结构的设计中有很多的因素是难以估计的。比如：强度失效判别条件（1）在荷载方面，对处于复杂应力状态的结构，我们无法全部的进行精确的计算（2）在制造工艺方面，难以确保同一种材料具有完全相同的性质（3）在内力计算方面，土木工程力学的理论是建筑在一系列的基本假定之上的，与实际的结果很难精确的完全的一致，等等

强度失效判别条件所以，在?-?图中的特性点是不能直接作为最大应力的界限值。工程中，称材料到达危险状态时的应力值为极限应力，记作?0。为了保证构件的正常使用，即各构件不发生断裂以及不产生过大的变形，就要求工作应力要小于极限应力?0。脆性及塑性材料极限应力名义屈服应力通过材料的力学试验,我们已经知道脆性材料没有屈服阶段，并且从加载到破坏变形很小，因此可用强度极限?b作为极限应力?0，即?0=?b。而塑性材料在其屈服阶段将产生较大的塑性变形，为了保证构件的正常使用，应取它的屈服点?s作为材料的极限应力?0，亦即?0=?s。对于屈服阶段不十分明确而塑性变形又较大的材料，我们取名义屈服应力?0.2作为材料的极限应力?0。名义屈服应力是指材料产生0.2％的塑性变形所对应的应力值。极限应力

为了保证安全，我们给材料以必要的强度储备，将?0除以一个大于1的安全因数n，得到材料的许用应力[?]强度失效判别条件即[?]=?0/n（n1）对于脆性材料?0=?b对于塑性材料?0=?s或?0=?0.2在常温静载下，塑性材料的安全因数一般取1.4~1.8，脆性材料的安全因数取2～3二、安全储备

强度失效判别条件1）强度校核。即?≤[?]。为了保证构件正常、安全使用，必须使工作应力满足下列不等式，即：?≤[σ]该不等式称为构件的强度条件。式中，?是工作应力，[?]是许用应力。在该强度条件下，可进行以下三方面的计算：2）进行截面设计。在满足以上的强度条件下进行截面的设计。由于杆的受力不同则应力的计算公式不相同：详细计算将在本章后面各节讨论。即给出其计算公式。3）进行荷载设计。在满足以上的强度条件下进行荷载的设计。三、强度条件

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