《建筑力学与结构》 课件 第5、6章 拉压杆应力与强度、 压杆稳定

工程造价专业群成功入选“双高”计划建设高水平专业群A档应力与强度目录030102轴向拉压时截面应力和强度计算拉压杆的变形应力与应变上节课知识回顾1、静定梁的分类2、梁的内力-剪力与弯矩3、剪力图与弯矩图本节课目标和学习重点1、熟悉应力与应变2、掌握轴向拉压时截面应力和强度计算3、掌握拉压时的力学性能5.应力与强度5.1.1应力的概念应用截面法确定了轴力后，单凭轴力并不能判断杆件的强度是否足够。例如，用同一材料制成粗细不等的两根直杆，在相同的拉力作用下，虽然两杆轴力相同，但随着拉力的增大，横截面小的杆件必然先被拉断。这说明杆件的强度不仅与轴力的大小有关，还与横截面面积的大小有关。为此，引入应力的概念。把单位面积上内力的大小称为应力，并以此作为衡量受力程度的尺度。承重结构强度不足引起破坏认真虚心学习分析问题能力静定结构内力计算－轴向拉伸与压缩【工程实例】－车库上浮，柱被压断2020年7月11日，南昌县天空之城北地块地下车库发生局部上浮事件，引发地下车库35个结构柱及部分顶板、底板、柱帽开裂。事发后，南昌县住房和城乡建设局于7月13日下午组织专家组对现场情况进行了勘查和检测。结论:地下室顶板未及时覆土，地下室底板坐落在填土层上，地下室基坑与地下室外墙间的回填土及地下室底板下填土，形成了渗流通道，地表积水渗入地下室底板下早致了地下室上浮。受压柱受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。《工作态度严谨，工匠精神》—由于荷载计算失误导致的工程事故案例（如：起重设备超负荷、楼面荷载超负荷等），养成学习严谨的工作态度。5.应力与强度轴向拉压时横截面上的应力

前面章节关于截面的内力的讨论可知，轴向拉压时横截面上的内力为轴力FN，下面讨论截面上一点的应力。如图所示。5.应力与强度FN为横截面上的轴力，A为横截面面积。拉应力为正，压应力为负

（1）两横线变形后仍然是直线，说明截面在变形仍是平面且垂直于轴线，这个推断称为平面假设。

（2）假想杆件是由无数根平行于杆轴线的纤维所作成，变形后纵线和横线的夹角不变，这就是说只有线应变而无角应变。

横截面上各点的伸长相同。因无切向的变形，横截面上只有法向应力s；由于材料是均匀的，所以各点处的正应力大小相同，沿截面均匀分布。5.应力与强度[例5.4]图示中三角托架，已知F=10kN，夹角a=30°，杆AB为圆截面，其直径d=20mm，杆BC为正方形截面，其边长a=100mm。试求各杆的应力。5.应力与强度5.3.2轴向拉压杆的强度计算5.应力与强度[例5.2]图示5.27中变截面柱子，力F=100kN，柱段①的截面积A1=240mm×240mm，柱段②的截面积A2=240mm×370mm，许用应力[s]=4MPa，试校核该柱子的强度。5.拉（压）杆的变形实验表明，当拉杆沿其轴向伸长时，其横向将缩短，5.拉（压）杆的变形[例5.3]图示5.6中变截面混凝土柱子，力F=100kN，柱段①的截面积A1=240mm×240mm，长度为4000mm；柱段②的截面积A2=240mm×370mm，长度为4000mm，混凝土柱的弹性模量E=210GPa试校核该柱子的强度，求杆件的总变形量。【解】（1）计算各段杆件横截面上的轴力

FN1=-F=-100kN（压）；FN2=-3F=-300kN（压）

（2）计算杆件的总变形6.练习1.如下图所示三角形托架，AC杆为圆截面杆，直径d=20mm，BD杆为刚性杆，D端受力为15kN。试求AC杆的正应力。6.练习2.图式钢杆被分成两段，横截面面积为，钢的弹性模量许用应力[]=120MPa。（1）求各段杆的轴力，并绘轴力图。（2）求各段杆的应力，试校核该钢杆的强度。（3）求全杆的总伸长值。s6.练习3.图式钢杆被分成四段，lAB=1000mm，lBC=500mm，lCD=900mm，lDE=600mm。横截面面积为，钢的弹性模量，许用应力=300MPa。（1）各段杆横截面上的内力，并绘轴力图。（2）求应力杆件内最大正应力，校核钢杆的强度。（3）杆件的总变形。预习../建筑结构作业/第一章%20绪论.ppt作业本节课总结1.应力与应变2.轴向拉压时截面应力和强度计算3.拉（压）杆的变形作业与下节课预习作业：P60--P62:课后习题预习：压杆稳定、建筑结构工程造价专业群成功入选“双高”计划建设高水平专业群A档压杆稳定提高压杆稳定的措施压杆稳定计算目录0102临界力和临界应力压杆稳定的概念0304不稳定平衡随遇平衡稳定平衡稳定性物体平衡的稳定性稳定性稳定性是指构件保持其原有平衡状态的能力。承受压力作用的

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