梁弯曲时的强度条件(7)

2019-02-15 21:04

弯曲时正应力的强度条件是:

还应指出,对于铸铁等脆性材料,由于它们的抗拉和抗压强度不同,则应按拉伸和压缩分别进行强度计算,即要求最大拉应力和最大压应力不超过许用拉应力[σL]和许用压应力[σy]。即

(a) ql2/8 图20-27 (b) (c) l/2 l/2 P A

C B

z q Pl/4

20-8﹚

下面举例说明强度条件的应用。

例20-9 某车间安装一简易天车[图20-27(a)],起重量G=50kN,跨度l=9.5m,电葫芦自重G=6.7kN,天车在起吊重物时多少承受一些突然加载的作用,故梁在中间承受的集中力(G+G1)应乘以动荷系数kd=1.2(根据设计规范),许用应力[σ]=140MPa,试选择工字截面。

解 在一般机械中,梁的自重较其承受的其它载荷小,故可先按集中力初选工字截面,集中力P值为:

由集中力在中间截面引起的弯矩是[图20-27(b)]:

只考虑此弯矩时的强度条件为:

由型钢表查找Wz比1150×103 mm3 稍大一些的工字钢号,查出40C工字钢,其

1190×103mm3,此钢号的自重q=801N/m。这时自重在中间截面引起的弯矩

是[图20-27(c)]

中间截面的总弯矩是:

于是考虑自重在内的强度条件是:

[ ]

虽大于许用应力[ ],但超出值在5%以内,工程中是允许的。

当不考虑梁自重时, 为:

考虑自重与不考虑自重相比,梁内应力相差(143.3-135.7)/143.3

。因此,对于像钢这类强度较高的材料,计算应力时一般可忽略其

自重的影响。

例20-10 铸铁梁的载荷及截面尺寸如图20-28(a)所示,C为T形截面的形心,惯性矩Iz=6031×104mm4,材料的许用拉应力

,试校核梁的强度。

图 20-28 截面B 截面A

,许用压应力

(c) (d)

15kN 30kN

1

m m

3

200 200 30 15kN ?m 30KN ?m M图 30 C

y1=157.5 z - + (a)

y2 (b)

MB MA

A B

a c b d y

解 梁弯矩图如图20-28(b)所示,绝对值最大的弯矩为负弯矩,发生在B截面上,应力分布如图20-28(c)所示。 此截面最大拉应力发生于截面上边缘各点处,大小为:

最大压应力发生于截面下边缘各点处,即


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