提高彎曲梁強(qiáng)度的措施ppt課件

1、提提高高梁梁強(qiáng)強(qiáng)度度的的實(shí)實(shí)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(shí)踐運(yùn)用實(shí)踐運(yùn)用實(shí)心截面梁正應(yīng)力與切應(yīng)力比較實(shí)心截面梁正應(yīng)力與切應(yīng)力比較FPlzPWlF maxmaxmaxmaxbISFzP 實(shí)心截面梁正應(yīng)力與切應(yīng)力比較實(shí)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(xì)長(zhǎng)梁強(qiáng)度的要素控制細(xì)長(zhǎng)梁強(qiáng)度的要素正應(yīng)力強(qiáng)度條件：正應(yīng)力強(qiáng)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(qiáng)度的措施提高彎曲梁強(qiáng)度的措施maxmax zWM正應(yīng)力強(qiáng)度條件：正應(yīng)力強(qiáng)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(shí)例：工程實(shí)例：門式起重機(jī)的大梁門式起重機(jī)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(zhǎng)江二橋南京長(zhǎng)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(zhǎng)江大橋江陰長(zhǎng)江大橋懸索橋，懸索橋，5米米美國(guó)金門大橋美國(guó)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(shí)，用截面外形不同時(shí)，用Wz/A來恒量截面的來恒量截面的 合理性與經(jīng)濟(jì)性合理性與經(jīng)濟(jì)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(yuǎn)離中性軸的截面較經(jīng)濟(jì)合理。從表中可以看出

4、，資料遠(yuǎn)離中性軸的截面較經(jīng)濟(jì)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(duì)稱的截面，使中拉壓性能不一的資料如鑄鐵，宜用不對(duì)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(qiáng)度梁、等強(qiáng)度梁階梯梁階梯梁漁腹梁漁腹梁工藝上簡(jiǎn)化工藝上簡(jiǎn)化日本巖大橋日本巖大橋雨蓬梁板雨蓬梁板實(shí)例：實(shí)例：變截面梁變截面梁臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)朱德的扁擔(dān)朱德的扁擔(dān)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(jì)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(jì)等要素。近年來低合金鋼消費(fèi)開展迅速，如來低合金鋼消費(fèi)開展迅速，如16Mn鋼、鋼、15MnTi鋼等。這些鋼等。這些低合金鋼的消費(fèi)工藝和本錢與普通鋼相近，但強(qiáng)度高、韌性低合金鋼的消費(fèi)工藝和本錢與普通鋼相近，但強(qiáng)度高、韌性好。南京長(zhǎng)

6、江大橋廣泛采用了好。南京長(zhǎng)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(qiáng)度較低，但價(jià)錢低廉。鑄鐵經(jīng)球的鋼材。鑄鐵抗拉強(qiáng)度較低，但價(jià)錢低廉。鑄鐵經(jīng)球化處置成為球墨鑄鐵后，提高了強(qiáng)度極限和塑性性能。不少化處置成為球墨鑄鐵后，提高了強(qiáng)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(jì)效益。濟(jì)效益。 臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)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(qiáng)度方面，現(xiàn)實(shí)上，梁的合以上的措施僅僅思索提高梁的強(qiáng)度方面，現(xiàn)實(shí)上，梁的

7、合理運(yùn)用應(yīng)綜合思索強(qiáng)度與剛度、穩(wěn)定性等問題。理運(yùn)用應(yīng)綜合思索強(qiáng)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(xué)性能；提高資料的力學(xué)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(qiáng)度梁的概念、等強(qiáng)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(shí)心圓截面實(shí)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(qiáng)度條件：、彎曲的強(qiáng)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(duì)拉壓情況直接判別、對(duì)拉壓情況直接判別5、Iz-整個(gè)截面對(duì)中性軸的慣性積整個(gè)截面對(duì)中性軸的慣性積3、提高梁強(qiáng)度的措施、提高梁強(qiáng)度的措施1、 s的計(jì)算及強(qiáng)度校核的計(jì)算及強(qiáng)度校核2、t的計(jì)算及強(qiáng)度校核的計(jì)算

9、及強(qiáng)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(shí)踐運(yùn)用實(shí)踐運(yùn)用xMM2BAlx2x1M1兩人同時(shí)上橋，一個(gè)在右側(cè)外兩人同時(shí)上橋，一個(gè)在右側(cè)外 伸段距支座為伸段距支座為x1，另一個(gè)在橋，另一個(gè)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(shí)，之間時(shí)，另一