=AFNs回顧：軸向拉壓桿件的軸力、橫截面上各點(diǎn)的正應(yīng)力、變形2、橫截面上各點(diǎn)的正應(yīng)力，在截面上均勻分布。150kN100kN50kN截面法：①截開②代替③平衡1、用截面法求軸向內(nèi)力：軸力3、縱向線應(yīng)變e

與橫向線應(yīng)變e1).縱向變形4、當(dāng)應(yīng)力小于材料的比例極限時(shí)，下列關(guān)系成立2).應(yīng)力應(yīng)變?yōu)榫€性關(guān)系5.彈性模量、泊松比均為材料常數(shù)應(yīng)力分析方法：以平面假設(shè)為基礎(chǔ)，根據(jù)變形規(guī)律，推導(dǎo)應(yīng)力分布規(guī)律稱為胡克定律作業(yè)：4.4,4.5,4.6,4.7§4.4軸向拉壓時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算整個(gè)構(gòu)件失效的準(zhǔn)則——構(gòu)件中任意一點(diǎn)失效， 即認(rèn)為整個(gè)構(gòu)件失效。一、材料的失效標(biāo)準(zhǔn)失效：由于各種原因使結(jié)構(gòu)喪失其正常工作能力的現(xiàn)象，稱為失效。塑性材料的強(qiáng)度失效形式：屈服（出現(xiàn)較大塑性變形）

脆性材料的強(qiáng)度失效形式：斷裂。二、基本定義1）工作應(yīng)力：由載荷（外力）引起的應(yīng)力稱為工作應(yīng)力脆性u(píng)=

b塑性u(píng)

=

s軸向拉壓時(shí)桿件的工作應(yīng)力：

2）極限應(yīng)力：材料失效時(shí)的應(yīng)力 稱為材料的極限應(yīng)力，用表示。極限應(yīng)力=

3）許用應(yīng)力：材料安全工作條件下，允許承受的最大應(yīng)力稱為許用應(yīng)力，

用表示.強(qiáng)度極限屈服極限為了保證構(gòu)件的正常工作和安全，必須使構(gòu)件有必要的強(qiáng)度儲(chǔ)備。即工作應(yīng)力應(yīng)小于材料破壞時(shí)的極限應(yīng)力的若干分之一。

n—安全系數(shù)是大于1的數(shù)，其值由設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。把極限應(yīng)力除以安全系數(shù)得到許用應(yīng)力。塑性材料的許用應(yīng)力ns塑性材料的安全系數(shù)脆性材料的許用應(yīng)力nb脆性材料的安全系數(shù)要求實(shí)際桿件必須有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度安全儲(chǔ)備要兼顧經(jīng)濟(jì)與安全，考慮以下幾方面：①理論與實(shí)際差別：材料非均質(zhì)連續(xù)性、超載、加工誤差、計(jì)算模型被理想化等。②足夠的安全儲(chǔ)備：構(gòu)件與結(jié)構(gòu)的重要性安全系數(shù)的取值：由多種因素決定的可在有關(guān)規(guī)范或設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到。一般靜載：塑件材料n=1.5～2.0

脆性材料n=2.5～5.0怎樣確定安全系數(shù)？塑性材料安全系數(shù)小、脆性材料安全系數(shù)大,為什么？

鋼圈輻條鋼圈和輻條，安全系數(shù)哪個(gè)應(yīng)該大一些？三、強(qiáng)度條件最大工作應(yīng)力小于等于許用應(yīng)力：等截面直桿的強(qiáng)度條件：根據(jù)強(qiáng)度條件，可以解決三類強(qiáng)度計(jì)算問題：1、強(qiáng)度校核2、設(shè)計(jì)截面尺寸3、確定最大許可載荷≤>需計(jì)算橫截面面積：先求最大軸力：已知再確定許可荷載強(qiáng)度夠強(qiáng)度不夠最大軸力最大工作應(yīng)力

1.畫軸力圖，求桿最大軸力強(qiáng)度條件:

FN，max=2F=40kN解：FABFBCFAB=2F=40kNFBC=F=20kN20kN40kNABC例：圖示鋼拉桿受軸向載荷F=20kN，橫截面為矩形，其中h=2b，料的許用應(yīng)力[]=100MPa，試設(shè)計(jì)拉桿的截面尺寸h、b。ABC危險(xiǎn)截面為：

AB段各截面FNbh例：圖示鋼拉桿受軸向載荷F=20kN，橫截面為矩形，其中h=2b，料的許用應(yīng)力[]=100MPa，試設(shè)計(jì)拉桿的截面尺寸h、b。解：1.求桿最大軸力強(qiáng)度條件:

2.由強(qiáng)度條件求h、b考慮安全，可取b=15mm，h=30mm而A=hb=2b2=400×10-6m2FN，max=2F=40kN求得：b≥14.14×10-3m=

14.14mmF2FFh=2b=28.28mm例:圖示空心圓截面桿，外徑D＝20mm，內(nèi)徑d＝15mm，承受軸向荷載F＝10kN作用，材料的許用應(yīng)力[σ]＝150MPa。試校核該桿的強(qiáng)度。F2FDdF1.畫軸力圖，求桿最大軸力強(qiáng)度條件:

FN，max=-2F=-20kN解：ABCACFABFBCFAB=-F=-10kNFBC=-2F=-20kN10kN20kNABCFN最大軸力最大工作應(yīng)力

危險(xiǎn)截面為：

BC段各截面例:圓截面桿，外徑D＝20mm，內(nèi)徑d＝15mm，F(xiàn)＝10kN，材料的許用應(yīng)力[σ]＝150MPa。試校核桿的強(qiáng)度。

2、桿橫截面上最大正應(yīng)力:結(jié)論：工作應(yīng)力小于許用應(yīng)力.桿件的強(qiáng)度符合要求。F2FF1.桿最大軸力強(qiáng)度條件:

FN，max=-2F=-20kN解：注意：強(qiáng)度計(jì)算過程中，不帶符號(hào)；內(nèi)力計(jì)算帶符號(hào)橫截面積Dd結(jié)論：工作應(yīng)力小于許用應(yīng)力.桿件的強(qiáng)度符合要求。討論：若荷載

FN，max

＝-21kN，可得工作應(yīng)力σ＝152MPa>[σ]＝150MPa

，桿件是否滿足強(qiáng)度要求？補(bǔ)充：工程上若，但

仍可認(rèn)為是安全的.桿橫截面上最大正應(yīng)力:FN，max=-2F=-20kN[σ]＝150MPa例：1979年上海寶鋼廠從德國(guó)進(jìn)口五臺(tái)吊車，吊車自重110噸。吊車從港口到寶鋼，必須過吳淞口大橋，大橋的許可載重為80噸，吊車能不能過橋？處理方法：1、查原始設(shè)計(jì)資料，各部件安全系數(shù)n

>1.5，橋的極限承載力PU≈120噸2、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試橋的承載力，因?yàn)楫?dāng)時(shí)橋已經(jīng)用了28年。討論：能否將110噸或50噸做為橋梁許可載重？理論分析及實(shí)際檢測(cè)判斷結(jié)構(gòu)安全性的依據(jù)是什么？2007年12月12日北京順義：百噸煤車壓斷40年老橋 司機(jī)說:走錯(cuò)路了

2001.11.7凌晨，長(zhǎng)約384米，投資幾千萬元的大橋，在十幾分鐘里,兩端先后發(fā)生斷裂，成為三截，兩輛汽車墜入江中，一艘小船被毀，造成2死2傷。

定期用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)橋的使用情況！四川宜賓市南門大橋1990年6月竣工通車現(xiàn)代檢測(cè)方法：

橋梁檢測(cè)技術(shù)人員，利用橋梁檢測(cè)車，對(duì)橋身結(jié)構(gòu)、橋身裂縫、梁板等部位進(jìn)行一一檢查07年3月25日，來自四川各地的約20萬人，涌至安縣睢水關(guān)太平橋，參加一年一度的“踩橋會(huì)”。當(dāng)?shù)匕傩蘸V信，在“春社”日（立春后第5日）這天到這里來踩橋，可消災(zāi)免難，祈禱平安。99年10月3日，在貴州麻嶺風(fēng)景區(qū)，運(yùn)行中的纜車突然墜毀，乘客中有14位遇難。在悲劇發(fā)生時(shí)，一對(duì)夫婦用雙手托起自己兩歲半的兒子,兒子得救了，他的父母失去了生命。纜車準(zhǔn)載人數(shù)12人，當(dāng)時(shí)承載36人！中央電視臺(tái)2000年《3.15晚會(huì)》韓紅演唱主題歌：《天亮了》2011.11.16日，甘肅正寧縣榆林子鎮(zhèn)“小博士”幼兒園校車，與一輛陜西籍運(yùn)煤車迎面相撞實(shí)載63人事故造成20人死亡，44名幼兒受傷。事故原因：……，其中一條原因：校車核載9人，

幼兒學(xué)費(fèi)：每學(xué)期680元，其中包含校車接送費(fèi)。超載原因？最大工作應(yīng)力

1.求桿最大軸力強(qiáng)度條件:

解：例：拉伸試驗(yàn)機(jī)標(biāo)定最大拉力為30噸（≈300KN），做鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)，試件的直徑可達(dá)多大？已知鑄鐵的強(qiáng)度極限為120MPa，斷裂條件:

強(qiáng)度極限FFFNFN=F=300kN2.求桿最大直徑最大工作應(yīng)力

例題：圖示桁架結(jié)構(gòu)，P=400KN，材料的許用拉應(yīng)力[б]+=50MPa，許用壓應(yīng)力[б]-=100MPa，AD=BC=BD=L。試確定BC桿和DC桿所需的槽鋼鋼號(hào)。PABCD450450最大工作應(yīng)力

強(qiáng)度條件:

解：2.求各桿軸力1.以整體為研究對(duì)象，畫受力圖、求支反力XAYAYC由mA(Fi)=0YC×2L-PL=0由Fix=0XA=0由Fiy=0YA+YC

–P=0YC=

P/2YA=

P/2例題：P=400KN，許用拉應(yīng)力[б]+=50MPa，許用壓應(yīng)力[б]-=100MPa，AD=BC=BD=L。試確定BC桿和DC桿所需的槽鋼鋼號(hào)。PABCD4504502.求各桿軸力1.支反力XAYAYCXA=0YC=

P/2YA=

P/2用截面法求軸力,設(shè)各桿受拉力：FBCFDC由Fix=0由Fiy=0-FBC-FDCcos450

=0YC-FDCcos450

=0FBC=-YC=-P/2FDC=YC/cos450

=AB桿軸力:BC桿軸力:3.求各桿截面尺寸例題：P=400KN，許用拉應(yīng)力[б]+=50MPa，許用壓應(yīng)力[б]-=100MPa。確定BC桿和DC桿所需的槽鋼鋼號(hào)。2.各桿軸力PABCD450450YAYCFBCFDCFBC=-YC=-P/2FDC=YC/cos450

=AB桿:BC桿:3.求各桿截面尺寸強(qiáng)度條件:

由BC桿強(qiáng)度條件:

2.各桿軸力FBC=-YC=-P/2FDC=YC/cos450

=AB桿:BC桿:3.求各桿截面尺寸由DC桿強(qiáng)度條件:

PABCD450450YAYC例題：P=400KN，許用拉應(yīng)力[б]+=50MPa，許用壓應(yīng)力[б]-=100MPa。確定BC桿和DC桿所需的槽鋼鋼號(hào)。4.確定各桿所需的槽鋼鋼號(hào)FBCFDC3.各桿截面尺寸例題：P=400KN，許用拉應(yīng)力[б]+=50MPa，許用壓應(yīng)力[б]-=100MPa。確定BC桿和DC桿所需的槽鋼鋼號(hào)。4.確定各桿所需的槽鋼鋼號(hào)查教材附錄，258頁：表3BC桿,所需的槽鋼鋼號(hào):14b,橫截面積為：21.316cm2

>20cm2DC桿,所需的槽鋼鋼號(hào):32C,橫截面積為：61.313cm2

>56.5cm2PABCD450450YAYC2.求軸力求解過程：XA=0YC=

P/2YA=

P/2FBC=-YC=-P/2FDC=YC/cos450

=AB桿:BC桿:3.求各桿截面尺寸角槽鋼號(hào)：9號(hào)例題：P=400KN，[б]+=50MPa，

[б]-=100MPa。確定BC桿和DC桿的槽鋼號(hào)。1.求支反力BC桿,所需的槽鋼鋼號(hào)14b;DC桿,所需的槽鋼鋼號(hào)32c.PABCD450450YAYCFBCFDC5.討論：若BC桿用等邊角鋼