1、,6.1 矩形截面梁受力如图所示,试求I-I截面(固定端截面) 上a、b、c、d四点处的正应力。,解:1-1截面弯矩为:,对中性轴z的惯性矩为:,6.2 工字形截面悬臂梁受力如图所示,试求固定端截面上腹板 与翼缘交界处k点的正应力k,解:固定端截面处弯矩:,对中性轴的惯性矩:,由正应力公式得:,6.6 图(a)所示两根矩形截面梁,其荷载、跨度、材料都相同。其中一根梁是截面宽度为b,高度为h的整体梁(图b),另一根梁是由两根截面宽度为b,高度为h/2的梁相叠而成(两根梁相叠面间可以自由错动,图c)。试分析二梁横截面上的弯曲正应力沿截面高度的分布规律有何不同?并分别计算出各梁中的最大正应力。解:梁
2、的弯矩图如图 对于整体梁:,叠梁:由于小变形,可知上下梁各承担一半弯矩,因此:,;,6.8 矩形截面简支梁如图所示,已知F=18kN,试求D截面上a、b点处的弯曲切应力。,解:,6.9 试求图示梁固定端截面上腹板与翼缘交界处k点的切应力k,以及全梁横截面上的最大弯曲切应力max。,解:梁各个 截面剪力相 等,都等于 20kN,6.10 图示直径为145mm的圆截面木梁,已知l=3m,F=3kN, q=3kN/m。试计算梁中的最大弯曲切应力。 解:,6.11 T形截面铸铁梁受力如图所示,已知F=20kN,q=10kN/m 。试计算梁中横截面上的最大弯曲切应力,以及腹板和翼缘交界处的最大切应力。
3、解:梁中最大切应力 发生在 B 支座左边的 截面的中性轴处。,中性轴距顶边位置:,腹板和翼缘交界处,6.12 图示矩形截面梁采用(a)、(b)两种放置方式,从弯曲正应力强度观点, 试计算(b)的承载能力是(a)的多少倍? 解:,6.13 图示简支梁AB,当荷载F直接作用于中点时,梁内的最大 正应力超过许用值30%。为了消除这种过载现象,现配置辅助 梁(图中的CD),试求辅助梁的最小跨度a。 解:,6.14 图示简支梁,d1=100mm时,在q1的作用下,max=0.8 。 材料的 =12MPa ,试计算:(1)q1=? (2)当直径改用 d=2d1时,该梁的许用荷载q为q1的多少倍? 解:(1
4、),(2),6.16 图示T形梁受力如图所示,材料的许用拉应力t=80MPa ,许用压应力c=160MPa,截面对形心轴z的惯性矩Iz=735104mm4,试校核梁的正应力强度。 解:B截面上部受拉, C截面下部受拉,B截面下部受压, C截面上部受压,c=160MPa Iz=735104mm4,6.17 图示工字形截面外伸梁,材料的许用拉应力和许用压应力 相等。当只有F1=12kN作用时,其最大正应力等于许用正应力 的1.2倍。为了消除此过载现象,现于右端再施加一竖直向下的 集中力F2 ,试求力F2的变化范围。 解:,6.18 图示正方形截面悬臂木梁,木材的许用应力 =10MPa, 现需要在梁
5、中距固定端为250mm截面的中性轴处钻一直径为d 的圆孔。试计算在保证梁的强度条件下,圆孔的最大直径可达 多少?(不考虑应力集中的影响) 解:开孔截面处 的弯矩值为:,开孔截面的惯性矩:,6.19 图示悬臂梁受均布荷载q,已知梁材料的弹性模量为E, 横截面尺寸为bh,梁的强度被充分发挥时上层纤维的总伸长为 ,材料的许用应力为 。试求作用在梁上的均布荷载q和跨度l。 解:梁的各个截面的 弯矩不相等,x截面:,由胡克定律,x截面顶部线应变:,强度充分发挥时,梁的总伸长:,6.22 图示矩形截面梁,已知材料的许用正应力=170MPa,许用切应力=100MPa 。试校核梁的强度。 解:,6.23 图示
6、一简支梁受集中力和均布荷载作用。已知材料的许用正应力=170MPa,许用切应力=100MPa ,试选择工字钢的型号。 解:,查表得工字钢的型号:,6.24 图示矩形截面木梁。已知木材的许用正应力=8MPa,许用切应力=0.8MPa ,试确定许用荷载F。 解:,取:,6.25 图示20a号工字钢梁,材料的弹性模量E=210GPa,在- 截面的最底层处测得纵向线应变=96.410-6,试求作用于梁上 的均布荷载集度q。,6.32 绘出图示梁内危险截面上的正应力和切应力沿横截面高度 的分布示意图。 解:,绘出梁的剪力图 和弯矩图可知, 梁的危险截面为 A左截面,确定 中性轴位置:,绘正应力分布图 最大拉应力在截 面的上边缘:,最大压应力在截面的下边缘:,切应力分布: 在1水平线上:S*=0,1=0; 在2水平线上:,在3水平线上:,在4水平线上:,在5水平线上:S*=0,5=0;,