提高彎曲梁強度的措施ppt課件

1、提提高高梁梁強強度度的的實實踐踐意意義義兩偵查兵體重均為兩偵查兵體重均為800 N，等截面窄跳板，等截面窄跳板，允許最大彎矩允許最大彎矩M=600 Nm問：如何平安過溝？問：如何平安過溝？ 實踐運用實踐運用實心截面梁正應(yīng)力與切應(yīng)力比較實心截面梁正應(yīng)力與切應(yīng)力比較FPlzPWlF maxmaxmaxmaxbISFzP 實心截面梁正應(yīng)力與切應(yīng)力比較實心截面梁正應(yīng)力與切應(yīng)力比較半徑半徑 d寬為寬為b、高為、高為h)/(6maxmaxdl )/(4maxmaxdl 控制細長梁強度的要素控制細長梁強度的要素正應(yīng)力強度條件：正應(yīng)力強度條件：maxmax zWM1、合理安排梁的受力情況、合理安排梁的受力情況

2、xMPl/4xMABPlal/2Pa/2ABPl/2l提高彎曲梁強度的措施提高彎曲梁強度的措施maxmax zWM正應(yīng)力強度條件：正應(yīng)力強度條件：2、合理安排、合理安排 梁的支座梁的支座qBAxMql2/8q0.2l0.2l0.6lABxM502ql 502ql 402ql工程實例：工程實例：門式起重機的大梁門式起重機的大梁鍋爐筒體鍋爐筒體多支座梁多支座梁 斜拉橋表示圖斜拉橋表示圖南京長江二橋南京長江二橋斜拉橋，斜拉橋，628米米 懸索橋表示圖懸索橋表示圖江陰長江大橋江陰長江大橋懸索橋，懸索橋，5米米美國金門大橋美國金門大橋懸索橋，懸索橋，1280米米選用合理的截面外形選用合理的截面外形各種不

3、同橫截面外形的梁各種不同橫截面外形的梁在截面積在截面積A一樣的情況下，抗彎截面系數(shù)一樣的情況下，抗彎截面系數(shù)W z越大，梁的承載越大，梁的承載才干越高。才干越高。1矩形截面梁的橫放與豎放矩形截面梁的橫放與豎放bhZc2612/bhhIWzz hbZc2截面外形不同時，用截面外形不同時，用Wz/A來恒量截面的來恒量截面的 合理性與經(jīng)濟性合理性與經(jīng)濟性AWz-越大，截面越合理越大，截面越合理bhhhhhd0.167h0.125h0.205h(0.270.31)h(0.290.31)hd=0.8h常見截面的常見截面的Wz/A值比較值比較:從表中可以看出，資料遠離中性軸的截面較經(jīng)濟合理。從表中可以看出

4、，資料遠離中性軸的截面較經(jīng)濟合理。工程中的吊車梁、橋梁常采用工字形、槽形或箱形截面，工程中的吊車梁、橋梁常采用工字形、槽形或箱形截面，房屋建筑中的樓板采用空心圓孔板，道理就在于此。房屋建筑中的樓板采用空心圓孔板，道理就在于此。 3拉壓性能不一的資料如鑄鐵，宜用不對稱的截面，使中拉壓性能不一的資料如鑄鐵，宜用不對稱的截面，使中 性軸接近拉的一側(cè)性軸接近拉的一側(cè)h2Zch1Zc1、變截面梁、變截面梁1) b不變，中間不變，中間h加大加大ZcxMPl/4xb(x)bmin2) h 不變，中間不變，中間b隨隨x與彎矩與彎矩Mx同規(guī)律變化，如上圖同規(guī)律變化，如上圖3) b 不變，中間不變，中間h 隨隨x

5、與彎矩與彎矩 Mx規(guī)律變化，如規(guī)律變化，如 右圖搖臂鉆床的搖臂。右圖搖臂鉆床的搖臂。ABPl/2l2、等強度梁、等強度梁階梯梁階梯梁漁腹梁漁腹梁工藝上簡化工藝上簡化日本巖大橋日本巖大橋雨蓬梁板雨蓬梁板實例：實例：變截面梁變截面梁臺風戰(zhàn)斗機臺風戰(zhàn)斗機朱德的扁擔朱德的扁擔海鷗海鷗松樹松樹 構(gòu)件選用何種資料，應(yīng)綜合思索平安、經(jīng)濟等要素。近年構(gòu)件選用何種資料，應(yīng)綜合思索平安、經(jīng)濟等要素。近年來低合金鋼消費開展迅速，如來低合金鋼消費開展迅速，如16Mn鋼、鋼、15MnTi鋼等。這些鋼等。這些低合金鋼的消費工藝和本錢與普通鋼相近，但強度高、韌性低合金鋼的消費工藝和本錢與普通鋼相近，但強度高、韌性好。南京長

6、江大橋廣泛采用了好。南京長江大橋廣泛采用了16Mn鋼，與低碳鋼相比節(jié)約鋼，與低碳鋼相比節(jié)約了了15%的鋼材。鑄鐵抗拉強度較低，但價錢低廉。鑄鐵經(jīng)球的鋼材。鑄鐵抗拉強度較低，但價錢低廉。鑄鐵經(jīng)球化處置成為球墨鑄鐵后，提高了強度極限和塑性性能。不少化處置成為球墨鑄鐵后，提高了強度極限和塑性性能。不少工廠用球墨鑄鐵替代鋼材制造曲軸和齒輪，獲得了較好的經(jīng)工廠用球墨鑄鐵替代鋼材制造曲軸和齒輪，獲得了較好的經(jīng)濟效益。濟效益。 臺風戰(zhàn)斗機臺風戰(zhàn)斗機彎起鋼筋布置彎起鋼筋布置主應(yīng)力跡線主應(yīng)力跡線預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋以上的措施僅僅思索提高梁的強度方面，現(xiàn)實上，梁的合以上的措施僅僅思索提高梁的強度方面，現(xiàn)實上，梁的

7、合理運用應(yīng)綜合思索強度與剛度、穩(wěn)定性等問題。理運用應(yīng)綜合思索強度與剛度、穩(wěn)定性等問題。 枕木枕木添加支承；添加支承；工字鋼工字鋼合理的截面外形；合理的截面外形；優(yōu)質(zhì)鋼材優(yōu)質(zhì)鋼材提高資料的力學性能；提高資料的力學性能；1、純彎曲與橫力彎曲、純彎曲與橫力彎曲2、中性層與中性軸、中性層與中性軸3、Iz與與Wz 、Sz*4、梁的合理截面、梁的合理截面5、等強度梁的概念、等強度梁的概念 AySczzzSbISF 2.zzyyWMIM max. 1 3、I z 與與Wz1矩形截面矩形截面3121bhIz 261bhWz 2圓形截面圓形截面464121DIIPz 332121DWWPz -實心圓截面實心圓截

8、面)1(6412144 DIIPz)1(3212143 DWWPz-空心圓截面空心圓截面4、平行移軸定理、平行移軸定理AbIIZZ2 5、彎曲的強度條件：、彎曲的強度條件： max1、公式適用范圍、公式適用范圍1平面彎曲平面彎曲2平面假設(shè)成立平面假設(shè)成立2、中性軸的位置、中性軸的位置3、正應(yīng)力的分布方式、正應(yīng)力的分布方式max 3資料拉壓彈性模量一樣資料拉壓彈性模量一樣M中性軸中性軸xyzM4、對拉壓情況直接判別、對拉壓情況直接判別5、Iz-整個截面對中性軸的慣性積整個截面對中性軸的慣性積3、提高梁強度的措施、提高梁強度的措施1、 s的計算及強度校核的計算及強度校核2、t的計算及強度校核的計算

9、及強度校核zzSbISFy*)( zyIyM maxmax zWMmax*max zzSbISF兩偵查兵體重均為兩偵查兵體重均為800 N，等截面窄跳板，等截面窄跳板，允許最大彎矩允許最大彎矩M=600 Nm問：如何平安過溝？問：如何平安過溝？ 實踐運用實踐運用xMM2BAlx2x1M1兩人同時上橋，一個在右側(cè)外兩人同時上橋，一個在右側(cè)外 伸段距支座為伸段距支座為x1，另一個在橋，另一個在橋 上上, 行至離左端支座行至離左端支座x2 ，如圖，如圖 示，那么示，那么lxxlPRA/ )(21 彎矩極大值：彎矩極大值：11PxM lxxxlPM/)(2212 1MM 2MM 平安經(jīng)過條件：平安經(jīng)過條件：03)4(2122 xxxxMM2BAlx2x1M1上式成立的條件：上式成立的條件：012)4(21 x46. 7536. 01 x思索思索 ，那么，那么1MM 75. 01 x平安過橋方法：平安過橋方法：一人立于右側(cè)外伸段離右支座的一人立于右側(cè)外伸段離右支座的間隔為間隔為0.5360.75m之間時，之間時，另一