鋼結構課件-2拉壓ppt課件

1、第二章第二章 拉伸與壓縮拉伸與壓縮特點：特點： 作用在桿件上的外力合力的作用線與作用在桿件上的外力合力的作用線與桿件軸線重合，桿件變形是沿軸線方向的伸桿件軸線重合，桿件變形是沿軸線方向的伸長或縮短。長或縮短。桿的受力簡圖為桿的受力簡圖為F FF F拉伸拉伸F FF F緊縮緊縮l2-1 2-1 概述概述l2-2 2-2 軸力和軸力圖軸力和軸力圖F FF F1 1、軸力：橫截面上的內力、軸力：橫截面上的內力2 2、截面法求軸力、截面法求軸力m mm mF FFNFN切切: : 假想沿假想沿m-mm-m橫截面將桿橫截面將桿切開切開留留: : 留下左半段或右半段留下左半段或右半段代代: : 將拋掉部分

2、對留下部分將拋掉部分對留下部分的作用用內力代替的作用用內力代替平平: : 對留下部分寫平衡方程對留下部分寫平衡方程求出內力即軸力的值求出內力即軸力的值 0 xFF FFNFN0FFNFFN2-2l2-2 2-2 軸力和軸力圖軸力和軸力圖3 3、軸力正負號：拉為正、軸力正負號：拉為正、壓為負壓為負4 4、軸力圖：軸力沿桿件軸、軸力圖：軸力沿桿件軸線的變化線的變化 由于外力的作用線與由于外力的作用線與桿件的軸線重合，內力的桿件的軸線重合，內力的作用線也與桿件的軸線重作用線也與桿件的軸線重合。所以稱為軸力。合。所以稱為軸力。2-2F FF Fm mm mF FFNFN 0 xFF FFNFN0FFN

3、FFNl2-2 2-2 軸力和軸力圖軸力和軸力圖已知已知F1=10kNF1=10kN；F2=20kNF2=20kN； F3=35kNF3=35kN；F4=25kN;F4=25kN;試畫試畫出圖示桿件的軸力圖。出圖示桿件的軸力圖。11 0 xFkN1011 FFN例題例題2-12-1FN1F1解：解：1 1、計算各段的軸力。、計算各段的軸力。F1F3F2F4ABCDABAB段段kN102010212FFFNBCBC段段2233FN3F4FN2F1F2122FFFN 0 xF 0 xFkN2543 FFNCDCD段段2 2、繪制軸力圖。、繪制軸力圖。kNNFx102510 l2-3 2-3 截面上

4、的應力截面上的應力橫截面上的應力橫截面上的應力AFN 該式為橫截面上的正應力該式為橫截面上的正應力計計算公式。正應力算公式。正應力和軸力和軸力FNFN同號。同號。即拉應力為正，壓應力為負。即拉應力為正，壓應力為負。 桿件的強度不僅與軸力有關，還與橫截面面桿件的強度不僅與軸力有關，還與橫截面面積有關。必須用應力來比較和判斷桿件的強度。積有關。必須用應力來比較和判斷桿件的強度。l2-3 2-3 截面上的應力截面上的應力例題例題2-22-2 圖示結構，試求桿件圖示結構，試求桿件ABAB、CBCB的的應力。知應力。知 F=20kNF=20kN；斜桿；斜桿ABAB為直徑為直徑20mm20mm的圓截面桿，

5、水平桿的圓截面桿，水平桿CBCB為為15151515的方截面桿。的方截面桿。F FA AB BC C 0yFkN3 .281NF解：解：1 1、計算各桿件的軸力。、計算各桿件的軸力。（設斜桿為（設斜桿為1 1桿，水平桿為桿，水平桿為2 2桿桿用截面法取節(jié)點用截面法取節(jié)點B B為研究對象為研究對象kN202NF 0 xF4545045cos21NNFF045sin1 FFN1 12 2F FB BF F1NF2NFxy4545l2-3 2-3 截面上的應力截面上的應力kN3 .281NFkN202NF2 2、計算各桿件的應力。、計算各桿件的應力。MPa90Pa109010204103 .2866

6、23111AFNMPa89Pa1089101510206623222AFNF FA AB BC C45451 12 2F FB BF F1NF2NFxy4545l2-4 2-4 拉壓桿的強度條件拉壓桿的強度條件二二 強度條件強度條件 AFNmax AFNmax根據強度條件，可以解決三類強度計算問題根據強度條件，可以解決三類強度計算問題1 1、強度校核：、強度校核： NFA2 2、設計截面：、設計截面： AFN3 3、確定許可載荷：、確定許可載荷：l2-4 2-4 拉壓桿的強度條件拉壓桿的強度條件例題例題2-32-3 0yF解：解：1 1、研究節(jié)點、研究節(jié)點A A的平衡，計算軸力。的平衡，計算軸力。N1032. 520cos2101000cos253FFN 由于結構幾何和受力的對稱性，兩由于結構幾何和受力的對稱性，兩斜桿的軸力相等，根據平衡方程斜桿的軸力相等，根據平衡方程F=1000kNF=1000kN，b=25mmb=25mm，h=90mmh=90mm，=200 =200 。=120MPa=120MPa。試校核斜桿的強度。試校核斜桿的強度。F FF Fb hABC0cos2NFF得得A2 2、強度校核、強度校核 由于斜桿由兩個矩由于斜桿由兩個矩