横截面上的力与坐标轴有夹角的弯矩怎么求

横截面上的力与坐标轴有夹角的弯矩怎么求,第1张

工程实践中常见的发生弯曲变形的杆件有桥式起重机的大梁、火车轮轴以及车床上的镗孔车刀等。

发生弯曲变形的杆件的变形特点是,偏上的纤维缩短,偏下的纤维伸长。凹入一侧纤维缩短;凸出一侧纤维伸长。中性层的纤维长度不变。中心轴上各点σ=0,各横截面绕中性轴发生偏转。中性轴的位置过截面形心。

中性轴的特点:

平面弯曲时梁横截面上的中性轴一定是形心主轴;它与外力作用面垂直;中性轴是与外力作用面相互垂直的形心主轴。

发生弯曲变形的杆件的受力特点是,受到垂直于杆轴线方向的横向力,或是位于杆轴平面内的外力偶。

如果梁具有一个固定端,或在梁的两个截面处分别有一个固定铰支座和一个可动铰支座,就可保证此梁不产生刚体运动。且支座反力均可由静力平衡方程完全确定,这种梁称为静定梁。

未知反力的数目多于平衡方程的数目,仅由静力平衡方程不能求解的梁,称为静不定梁或超静定梁。

静定梁的三种基本形式:简支梁、悬臂梁和外伸梁。

1)简支梁

梁的两端分别由一个固定铰支和一个可动铰支支承的梁称为简支梁。

2)悬臂梁

梁的一端为固定端支承,另一端为自由端。这种梁称为悬臂梁。

3)外伸梁

梁由一个固定铰支和一个可动铰支支承,并且梁的一端或两端伸出支座外。这种梁称为外伸梁。

习惯上把简支梁和外伸梁两个铰支座之间的距离称为跨度,用l表示。悬臂梁的跨度是固定端到自由端的距离。

一般是指中性轴的概念,在材料力学中涉及。

  混凝土结构构件正截面方向上正应力等于零的轴线位置。

  以矩形截面为例,上截面受压,下截面受拉,那么中间肯定会有一个线(在截面上是一条线,对于整个矩形梁来说是一个面)是即不受拉也不受压的,这条轴线就是中性轴。

  弹性状态下:整个截面关于经此轴线的截面面积矩为0。横截面在此轴线弯曲正应力为0。

  塑性状态下:塑性中和轴为构件截面面积平分线。

1、应变中性层:所谓应变即:材料在外载荷的作用下发生伸长或缩短的变化,被称之为应变,材料在发生应变时,肯定是:一侧发生伸长,而另一侧发生缩短,而伸长和缩短的应变量将向材料中心逐渐减小,直至为零,这个应变量为零的纵向截面就叫应变中性层

2、几何中性层一般指位于材料形心的纵向层,对于圆柱体,几何中性层就是圆柱体的轴线,工字钢梁的几何中性层就是工字钢的形心轴线

3、应变中性层一般都位于几何中性层,特殊情况下也有例外,例如:在工字钢旁边焊上一个等长度的钢板,这样的对于这样的梁,应变中性层就不再是工字钢的几何中性层,而是包含有钢板的形心中性层

4、对于应力中性层,可以这样理解:梁的外侧受到的是拉应力,梁的内侧受到的则是压应力,在拉应力与压应力之间,总有一个点的应力等于零,这个应力等于零的层就是应力中性层,一般来说,应力中性层位于梁的形心中心

零杆的判断方法:

方法一、两杆节点上没有荷载:

不在同一条直线上的两杆节点上若没有荷载作用,两杆均为零杆。

方法二、荷载沿一杆作用:

不共线的两杆结点,若荷载沿一杆作用,则另一杆为零杆。

方法三、无荷载的三杆结点:

无荷载的三杆结点,若两杆在一直线上,则第三杆为零杆。

方法四、K形结点无荷载:

对称桁架在对称荷载作用下,对称轴上的K形结点若无荷载,则该结点上的两根斜杆为零杆。

方法五、反对称荷载:

对称桁架在反对称荷载作用下,与对称轴重合或者垂直相交的杆件为零杆。

不包括,定额里面有梁和没有梁之分,而这里的梁指的是框架梁、圈过梁、基础梁等等的现浇结构梁。这种类型的梁通常都是一起制造的,工程量集合之后就会套在梁板定额项上。

梁的种类繁多,按照轴线形状,可分为直梁和曲梁;按照支持的形式,可分为悬臂梁、简支梁、连续梁、弹性基础梁等。梁的支反力可由静力平衡条件确定的,称为静定梁(见静定结构),如悬臂梁和简支梁;不能由静力平衡条件确定的,称为静不定梁(见静不定结构),如连续梁和弹性基础梁。

梁的弯曲剪应力

在横力弯曲下,梁截面上除了有与弯矩对应的正应力外,还有与剪力对应的弯曲剪应力。剪应力的分布与梁的几何形状有关,它在变截面梁和等截面梁中的分布也有很大差异。用材料力学的方法,可以计算截面呈某些特殊形状的杆件的剪应力。

例如,在狭长矩形截面梁中,剪应力沿截面的高度按抛物线规律分布。图中左边的箭头表示剪应力的方向,右边的阴影表示剪力的大小。在中性轴上,剪应力最大,而在横截面上下边缘,剪应力等于零。

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