建筑力學(xué)12-梁的應(yīng)力二

建筑力學(xué)12-梁的應(yīng)力二梁的應(yīng)力概述梁的正應(yīng)力梁的剪應(yīng)力梁的彎曲應(yīng)力梁的應(yīng)力組合與安全設(shè)計(jì)contents目錄01梁的應(yīng)力概述正應(yīng)力是指垂直于截面的應(yīng)力，通常表示為σ；剪應(yīng)力是指與截面相切的應(yīng)力，通常表示為τ。梁的應(yīng)力大小和分布與梁的截面尺寸、材料屬性、外力大小和作用點(diǎn)等因素有關(guān)。梁的應(yīng)力是指梁在受到外力作用時(shí)，內(nèi)部各點(diǎn)產(chǎn)生的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。梁的應(yīng)力定義由于梁受到垂直于軸線的外力作用而產(chǎn)生的彎曲正應(yīng)力。彎曲應(yīng)力剪切應(yīng)力扭轉(zhuǎn)應(yīng)力由于梁受到與軸線相切的外力作用而產(chǎn)生的剪切應(yīng)力。由于梁受到與軸線相交的外力作用而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。030201梁的應(yīng)力類型03扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的分布扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在梁的截面上呈線性分布，其最大值出現(xiàn)在截面的邊緣，且與扭矩方向相反。01彎曲正應(yīng)力的分布在純彎曲情況下，梁的上表面受到壓應(yīng)力，下表面受到拉應(yīng)力，且離中性軸越遠(yuǎn)，應(yīng)力越大。02剪切應(yīng)力的分布剪切應(yīng)力在梁的截面上呈線性分布，其最大值出現(xiàn)在截面的邊緣。梁的應(yīng)力分布02梁的正應(yīng)力σ=Fb/A，其中σ為正應(yīng)力，F(xiàn)為作用在梁上的外力，b為梁的寬度，A為梁的截面面積。計(jì)算公式該公式適用于計(jì)算梁在垂直于梁軸線方向的力作用下的正應(yīng)力。適用范圍計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮梁的實(shí)際截面尺寸和受力情況，以避免誤差。注意事項(xiàng)梁的正應(yīng)力計(jì)算梁的正應(yīng)力沿梁的長度方向呈線性分布，最大值出現(xiàn)在梁的跨中位置，最小值出現(xiàn)在梁的支座位置。分布規(guī)律梁的正應(yīng)力分布受到梁的截面尺寸、材料性質(zhì)、跨度以及載荷等多種因素的影響。影響因素通過理論分析和實(shí)驗(yàn)測定相結(jié)合的方法，可以更準(zhǔn)確地計(jì)算出梁的正應(yīng)力分布。計(jì)算方法梁的正應(yīng)力分布梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件是防止梁發(fā)生屈服和斷裂的重要依據(jù)。根據(jù)不同的材料和受力情況，應(yīng)滿足相應(yīng)的強(qiáng)度條件。強(qiáng)度條件通過比較梁的最大工作應(yīng)力與材料的許用應(yīng)力來判斷是否滿足強(qiáng)度條件。如果最大工作應(yīng)力小于或等于材料的許用應(yīng)力，則認(rèn)為滿足強(qiáng)度條件。判斷方法在滿足強(qiáng)度條件的前提下，還需要考慮其他因素如穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度等，以確保梁的安全使用。注意事項(xiàng)梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件03梁的剪應(yīng)力剪應(yīng)力計(jì)算公式為$tau=frac{F}{A}$，其中$F$是剪力，$A$是剪切面面積。計(jì)算公式選擇合適的剪切面，通常選取垂直于梁軸線的平面作為剪切面。剪切面選取根據(jù)剪切面的形狀和尺寸，計(jì)算其面積。剪切面面積計(jì)算梁的剪應(yīng)力計(jì)算不均勻分布在實(shí)際工程中，由于梁的彎曲、扭轉(zhuǎn)等因素，剪應(yīng)力可能不均勻分布。最大剪應(yīng)力位置最大剪應(yīng)力通常出現(xiàn)在梁的支座處或集中荷載作用點(diǎn)附近。均勻分布在純剪切狀態(tài)下，梁的剪應(yīng)力在整個(gè)剪切面上均勻分布。梁的剪應(yīng)力分布強(qiáng)度限制梁的剪應(yīng)力不能超過材料的剪切極限強(qiáng)度，以避免發(fā)生剪切破壞。安全系數(shù)為了確保梁的安全使用，實(shí)際工程中通常采用一定的安全系數(shù)來調(diào)整剪應(yīng)力強(qiáng)度條件。許用剪應(yīng)力根據(jù)材料的剪切極限強(qiáng)度和安全系數(shù)，確定梁的許用剪應(yīng)力。梁的剪應(yīng)力強(qiáng)度條件04梁的彎曲應(yīng)力σ=M/W，其中M為彎矩，W為抗彎截面模量。τ=VS/I，其中V為剪力，S為剪切中心到梁中性軸的距離，I為慣性矩。梁的彎曲應(yīng)力計(jì)算彎曲剪應(yīng)力計(jì)算公式彎曲正應(yīng)力計(jì)算公式0102梁的彎曲應(yīng)力分布梁的彎曲剪應(yīng)力在跨中截面最小，而在支座截面最大。梁的彎曲正應(yīng)力在跨中截面最大，而在支座截面最小。彎曲正應(yīng)力的強(qiáng)度條件σ≤[σ]，其中[σ]為材料的許用應(yīng)力。彎曲剪應(yīng)力的強(qiáng)度條件τ≤[τ]，其中[τ]為材料的許用剪應(yīng)力。梁的彎曲應(yīng)力強(qiáng)度條件05梁的應(yīng)力組合與安全設(shè)計(jì)梁的正應(yīng)力01梁的正應(yīng)力是由于彎矩引起的，其方向垂直于梁的橫截面，計(jì)算公式為σ=M/Wz，其中M為彎矩，Wz為截面抵抗矩。梁的剪應(yīng)力02梁的剪應(yīng)力是由于剪力引起的，其方向平行于梁的橫截面，計(jì)算公式為τ=VS/A，其中V為剪力，S為橫截面的面積，A為橫截面的面積矩。梁的組合應(yīng)力03梁的組合應(yīng)力是指梁的正應(yīng)力和剪應(yīng)力的組合，應(yīng)滿足強(qiáng)度條件和穩(wěn)定性要求。梁的應(yīng)力組合原則梁的材料強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，如混凝土的抗壓強(qiáng)度、鋼梁的抗拉強(qiáng)度等。材料強(qiáng)度梁的截面尺寸應(yīng)滿足承載力和穩(wěn)定性的要求，根據(jù)計(jì)算出的截面面積和截面慣性矩進(jìn)行選擇。截面尺寸梁的允許應(yīng)力應(yīng)根據(jù)國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，如混凝土結(jié)構(gòu)的允許壓應(yīng)力和允許拉應(yīng)力，鋼結(jié)構(gòu)允許的彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力等。允許應(yīng)力梁的安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)123簡支梁的設(shè)計(jì)需要考慮跨中截面的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，根據(jù)材料強(qiáng)度和截面尺寸進(jìn)行計(jì)算和選擇。簡支梁設(shè)計(jì)連續(xù)梁的設(shè)計(jì)需要考慮支座截面的負(fù)彎矩和剪應(yīng)力，根據(jù)