横截面上切应力分布规律课件.ppt

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1、任课教师陈德先授课班级12建筑班授课时间2013/学时2课题梁的弯曲正应力课型面授教学方法讲练结合教学目的掌握梁弯曲时横截面正应力分布规律；掌握正应力的计算方法。教学重点正应力分布规律；正应力的计算。教学难点横截面上正应力的公式的推导解决办法：理论推导→定性分析南充职业技术学院土木工程系建筑力学多媒体课件高速公路上常见的钢筋混凝土T梁桥高速公路上常见的钢筋混凝土箱梁桥简易的矩形竹结构桥钢管混凝土拱桥中的混凝土小横梁建筑阳台挑梁受力分析与破坏问题1.挑梁属于悬臂结构。2.挑梁工作环境：常常处于室外，面对雨水、二氧化碳等的直接侵蚀，荷载存在不确定性。3.破坏形式

2、：出现裂缝后极有可能进一步扩大，严重的将危及建筑物的安全。建筑阳台挑梁受力分析与破坏问题挑梁的受力特征及破坏形态1.受力特征：挑梁悬臂部分为负弯矩，梁的上侧受拉，在设计时，纵向受力钢筋应布置在梁的上侧。2.破坏形式：挑梁倾覆破坏；挑梁下砌体局部受压破坏。回顾与比较内力应力拉压杆梁轴连接件FF=FＱ/A剪力扭矩剪力和弯矩轴力？一、梁横截面上的正应力分布规律变形后梁的轴线所在平面与外力作用面重合的弯曲称为平面弯曲（工程中最常见、最简单的弯曲形式）F纯弯曲：梁受力弯曲后，如其横截面上只有弯矩而无剪力，这种弯曲称为纯弯曲。为了研究方便起见，将平面弯曲分为纯弯曲剪切

3、弯曲（横力弯曲）１、实验现象1）、变形前互相平行的纵向直线、变形后变成弧线，且凹边纤维缩短、凸边纤维伸长。2）、变形前垂直于纵向线的横向线,变形后仍为直线，且仍与弯曲了的纵向线正交，但两条横向线间相对转动了一个角度。2、假设1）、平面假设：变形前杆件的横截面变形后仍为平面。2.）、单向受力假设：各纵向纤维之间互不挤压。纵向纤维均处于单向受拉或受压的状态。（每根纤维相当于一根拉杆或一根压杆）纤维是天然或人工合成的细丝状物质3）、各纵向纤维的变形与它在梁横截面宽度上的位置无关，即在梁横截面上处于同一高度处的纵向纤维变形都相同。梁在弯曲变形时，上面部分纵向纤维缩短

4、，下面部分纵向纤维伸长，必有一层纵向纤维既不伸长也不缩短,保持原来的长度，这一纵向纤维层称为中性层。中性层中性轴中性层与横截面的交线称为中性轴，中性轴通过截面形心，是一条形心轴。且与截面纵向对称轴y垂直，将截面分为受拉区及受压区。梁弯曲变形时，各横截面绕中性轴转动。Zy3、横截面上正应力分布规律1）、梁横截面上只有正应力σ而无切应力τ；2）、受拉区:拉应力，受压区:压应力；中性轴上应力为零；3）、沿截面高度线性分布，沿截面宽度均匀分布；4）、最大正应力发生在距中性轴最远处，即截面边缘处。注：若截面对称于中性轴，则最大拉应力等于最大压应力MMs-maxsmax

5、σ-maxσmax空间分布图平面分布图2、横截面上的最大正应力当中性轴是横截面的对称轴时：二、正应力的计算公式(推导略)1、横截面上任意点正应力计算Wz称为抗弯截面系数与截面形状和尺寸有关M3，mm3M为横截面的弯矩y为计算点到中性轴的距离Iz截面对Z轴的惯性矩，与截面形状和尺寸有关m4,mm4若：则③横力弯曲时，截面上有切应力，平面假设不严格成立,但当梁跨度l与高度h之比大于5（即为细长梁）时上述公式近似成立。3、公式适用范围（了解）①正应力小于比例极限σp；②精确适用于纯弯曲梁；使用此公式注意：公式中的M、y都用绝对值，σ的正负由M的正负判断M>0时：下

6、侧受拉，中性轴以下σ>0，以上σ<0M<0时：上侧受拉，中性轴以下σ<0，以上σ>0④公式虽然是由矩形截面梁推导出来的，但它也适用于所有横截面有竖向对称轴的梁。例如圆形、工字形、T形、圆环形等。（1）简单图形（熟练掌握）（2）型钢------查型钢表（掌握）4、惯性距的确定（3）组合图形（了解）整个图形对某一轴的惯性矩（等于各个分图形对同一轴的惯性矩之和。例1长为l的矩形截面悬臂梁，在自由端作用一集中力F，已知b＝120mm，h＝180mm、l＝2m，F＝1.6kN，试求B截面上a、b、c各点的正应力。（压）（拉）z例2图示T形截面简支梁在中点承受集中力F＝

7、32kN，梁的长度l＝2m。yc＝96.4mm，横截面对于z轴的惯性矩Iz＝1.02×108mm4。求弯矩最大截面上的最大拉应力和最大压应力。（选学）例3试计算图示简支矩形截面木梁平放与竖放时的最大正应力，并加以比较。200100竖放横放【课堂情况反馈】【课内作业】【课后作业】习题11-1；11-2。【预习】梁的切应力任课教师陈德先授课班级12建筑班授课时间2013/学时2课题梁的切应力课型面授教学方法讲练结合教学目的了解横截面上切应力分布规律；掌握常见截面最大切应力计算。会计算简单图形的静距。教学重点常见截面最大切应力计算。教学难点工字形截面上切应力分布。

8、解决办法：工字形截面转化为矩形截面。南充职业技术学院