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而就是截面对中性轴(z轴)的惯性矩Iz ,所以
得
__ 这就是梁在纯弯曲时横截面上正应力的计算公式。
用上式计算正应力时, M、y以绝对值代入,正应力的正负号由弯矩M的正负号及点的位置来判断。
正应力公式的适用条件:
(1) 梁产生纯弯曲。
(2) 正应力不超过材料的比例极限。
(3) 正应力公式是由矩形截面梁推导出的,也适用于其他有纵向对称轴的横截面梁。
二、横力弯曲时梁横截面上的正应力
梁跨度与横截面高度之比大于5时,可以忽略切应力对正应力的影响,采用上式计算梁的正应力。
事实上,工程中常见梁的值一般都大于5。
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例12-1
三、梁的正应力强度计算
1. 梁的最大正应力
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令,则
上式中Wz称为抗弯截面系数,它是一个与截面的形状和尺寸有关的量。常用单位是、mm3。
对于各种型钢的惯性矩和抗弯截面系数可从 “附录”型钢表中查出。
例12-2
2. 梁的正应力强度条件
为了保证梁能正常工作,满足强度要求,必须使梁在荷载作用下产生的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力[]。
对于抗拉和抗压能力相同的材料,其正应力强度条件为:
对于抗拉和抗压能力不同的材料,其正应力强度条件为:
3. 梁的正应力强度在工程中的应用
在实际工程中,根据梁的正应力强度条件可解决有关强度方面的三类问题。
(1) 强度校核
(2) 设计截面
(3) 确定许用荷载
例12——3 4 5 6 7 _
作_ 业: