1、第十章 组合变形的强度计算10-1 图示为梁的各种截面形状,设横向力 P 的作用线如图示虚线位置,试问哪些为平面弯曲?哪些为斜弯曲?并指出截面上危险点的位置。(a) (b) (c) (d)斜弯曲 平面弯曲 平面弯曲 斜弯曲c弯 心 ( )( )弯 心 c弯 心( )( )斜弯曲 弯扭组合 平面弯曲 斜弯曲“”为危险点位置。10-2 矩形截面木制简支梁 AB,在跨度中点 C 承受一与垂直方向成 15的集中力P10 kN 作用如图示,已知木材的弹性模量 。试确定截面上中性轴MPa10.4E的位置;危险截面上的最大正应力;C 点的总挠度的大小和方向。解: KN6.915cos0csPyKN.2ini
2、z431025zJcm3Wz356210cJy37cmKN-M25.746.9axlPMyzKN-M.13.maxlzyMPaWyz84.910759.102. 6363maxa中性轴: 47.2515tan60tantt41yzJm284933 10543.10108. zyEJlPfm28933 9.5624.yzlfcm0.2.5.0f方向 中性轴:710-3 矩形截面木材悬臂梁受力如图示,P 1800 N,P 21600 N。材料许用应力 =10MPa,弹性模量 E10GPa ,设梁截面的宽度 b 与高度 h 之比为 1:2。试选择梁的截面尺寸;求自由端总挠度的大小和方向。解:(I)
3、KN6.12maxMzKN0Py3226)(bbhWz321y63132maxaxmax 1006. bMYyzb = 9 cm , h = 18 cm(II) cmEJPEJPf zzy 97.1097.12312 2231 hbP220cm15cm1.8,305.91tanyzf10-4简支梁的受力及横截面尺寸如图示。钢材的许用应力 160 MPa,试确定梁危险截面中性轴的方向与校核此梁的强度。解: 43434 78.90126012cmbhdJz 43434 .y中性轴:7.435tan748.90tanttan11 yzJ危险点: cmz8.67.43si0y21co1KNmaxM9.
4、45sincaxzy MPa69.150748.0211078.962323max10-5 图示简支梁的截面为 200 200 20(mm)的等边角钢,若 P =25kN,试求最大弯矩截面上A、B和C点的弯曲正应力。, 4018.yJcm405.zJcm, 326zW316y解: MPazJymKNplAyzAzyoO2.146 104.8956.1705.42168.715cs4 33833max MPa2.36AyzCzJoO MPaByBO 56.12047.801.8073 10-6 旋臂式吊车梁为16号工字钢,尺寸如图所示,允许吊重 P=10kN,材料的 =160MPa。试校核吊车梁
5、的强度。解: B 点: KNHNP76.35.18.094.57.194.081No16 工字钢: , ,26cmA40cJz 31cmWz 压MPaWMN.91048.10.2673633max10-7 图示等截面构件的许用应力 120 MPa,矩形截面尺寸 2.5 10cm2,试确定许用载荷 P,并作危险截面上的应力分布图,指出最大应力发生在哪一点?解:N = P, 2max106M3267.4105.cmW5.2cAN60cmKNP 108.81067.4102510626 最 大 应 力 点 :10-8 悬重构架如图所示,立柱 AB 系用 No25a 的工字钢制成。许用应力 160 M
6、Pa,在构架 C 点承受载荷 P20kN。绘立柱 AB 的内力图;找出危险截面,校核立柱强度;列式表示顶点 B 的水平位移。解:(i) 图图(II) MPa PaWAN42.153 1042.53108.4610.8 6633max(III) EJPEJfB 7699s10-9 图示起重结构,A 及 B 处可作铰链支承看待,C、D 与 E 均用销钉连结。AB 柱的截面为 20cm 30cm 的矩形。试求其危险截面上的最大正应力。解: KNR67.1.3/425N = 25 KN mM2014.03max26.32.MA0.WPaAN083.7.126.5310-10 有一等直实心圆杆,其 B
7、端为铰支承,A 端靠在光滑的竖直墙面上(摩擦力可略去)如图示。杆长 L,杆截面直径 d,已知杆的总重 P 及倾角 。试确定自 A 点至由于杆自重产生最大压应力的横截面之距离 S。解:设杆的自重为 q (N/M)轴向分量: sin横向分量: coCB60cm0BMcot21sincqllqRA在 S 截面: SqqlSN sincot21si 2cos1)c()i() lsA 0dsWM, 02sincoi21incot21sin1 qlqq 00ta8cot82dllS10-11 某厂房柱子,受到吊车梁的铅垂轮压 P220 kN,屋架传给柱顶的水平力 Q =8 kN,及风载荷 q1kN/m 的
8、作用。 P力作用线离柱的轴线距离 e0.4m,柱子底部截面为矩形,尺寸为 lm 0.3m,试计算柱子底部危险点的应力。 解: KNPN20mKNM129.57.84.25.91maxMPaWAN876.1403.0.102310-12 简单夹钳如图示。如夹紧力 P=6kN,材料的许用应力 =140MPa。试校核其强度。解: MPabhPeA 1301303261010326 62410-13 轮船上救生艇的吊杆尺寸及受力情况如图示,图中载荷 W 系包括救生艇自重及被救人员重量在内。试求其固定端 A-A 截面上的最大应力。解: KN18mM275. MPaWA75.16032710484310-14 正方形截面拉杆受拉力 P90kN 作用,a5cm,如在杆的根部挖去 14 如图示。试求杆内最大拉应力之值。解: