第八章 轴向拉伸和压缩的强度计算 思考题 1、指出下列各概念的区别:变形与应变;弹性变形与塑性变性;正应力与剪应力:工 作应力、危险应力与许用应力。 2、两根不同材料的等截面直杆,承受着相同的拉力,它们的截面积与长度都相等。问 ①两杆的内力是否相等?②两杆应力是否相等?③两杆的变形是否相等? 3、在轴向拉(压)杆中,发生最大正应力的横截面上,其剪应力等于零。在发生最大 剪应力的截面上,其正应力是否也等于零? 4、指出图所示构件的剪切面和挤压面 (h) 思1图 习题 简单桁架BAC的受力如图所示。已知F=18KN,a=30°,B=45,AB杆的横截面 面积为300m,AC杆的横截面面积为350mm2.试求各杆横截面上的应力。 缓B 6 20.8 题1图 题2图 2、三种材料的应力一应变曲线如图所示,试问哪一种材料强度高?哪一种材料刚度 大?哪一种材料塑性好?
第八章 轴向拉伸和压缩的强度计算 思 考 题 1、指出下列各概念的区别：变形与应变；弹性变形与塑性变性；正应力与剪应力；工 作应力、危险应力与许用应力。 2、两根不同材料的等截面直杆，承受着相同的拉力，它们的截面积与长度都相等。问 ①两杆的内力是否相等？②两杆应力是否相等？③两杆的变形是否相等？ 3、在轴向拉（压）杆中，发生最大正应力的横截面上，其剪应力等于零。在发生最大 剪应力的截面上，其正应力是否也等于零？ 4、指出图所示构件的剪切面和挤压面。 思 1 图 习 题 1、 一简单桁架 BAC 的受力如图所示。已知 F=18KN，α=30°,β=45，AB 杆的横截面 面积为 300mm 2 ,AC 杆的横截面面积为 350mm 2 .试求各杆横截面上的应力。 题 1 图 题 2 图 2 、三种材料的应力一应变曲线如图所示，试问哪一种材料强度高？哪一种材料刚 度 大？哪一种材料塑性好？ F D (a) F 思6-1 h d (b) F1 2 (c) F1 F (d) F1 F1
3、图示结构中,AB为一刚杆,CD由A钢制造的斜拉杆。已知F1=5kN,F2=10kN,l=1m 钢杆CD的横截面面积A=100mm2,钢材的弹性模量E=0.2×10MPa,∠ACD=45°试求杆 CD的轴向变形和刚杆AB在端点B的铅直位移 IOOKN B A L 1.5m 3m 题3图 题4图 4、刚性梁AB用两根钢杆AC和BD悬挂着,受力如图所示。已知钢杆AC和BD的直径 分别为d1=25m和d2=18mm,钢的许用应力[σ]=170MPa,弹性模量E=2.0×105Ma 试校核钢杆的强度,并计算钢杆的变形MC、MBD° 5、图示起重机的BC杆由钢丝绳AB拉住,钢丝绳直径d=26m,[o]=162MPa,试问 起重机的最大起重量F为多少? m 题5图 题6图 6、图6为一吊桥结构,试求钢拉杆AB所需横截面面积A。已知钢材的许用应力[o] =170MP a 直径d=40m的螺栓受拉力F=100kN,已知[τ]=60MPa,求螺母所需的高度h 个铆钉的受力相等)
例6-6 15KN 2m 2m 2m 15KN 2m 2m C B 15KN 2m 2m A 3、 图示结构中，AB 为一刚杆，CD 由 A3 钢制造的斜拉杆。已知 F1=5kN，F2=10kN, l =1m, 钢杆 CD 的横截面面积 A=100mm 2 ,钢材的弹性模量 E=0.2×106 MPa,∠ACD=45°试求杆 CD 的轴向变形和刚杆 AB 在端点 B 的铅直位移。 题 3 图 题 4 图 4、 刚性梁 AB 用两根钢杆 AC 和 BD 悬挂着，受力如图所示。已知钢杆 AC 和 BD 的直径 分别为 d1=25mm 和 d2=18mm，钢的许用应力[σ]=170MPa，弹性模量 E=2.0×105 MPa， 试校核钢杆的强度，并计算钢杆的变形 AC l 、 BD l 。 5、 图示起重机的 BC 杆由钢丝绳 AB 拉住，钢丝绳直径 d=26mm，[σ]=162MPa，试问 起重机的最大起重量 FG 为多少？ 题 5 图 题 ６图 6、 图６为一吊桥结构，试求钢拉杆ＡＢ所需横截面面积Ａ。已知钢材的许用应力[σ] ＝１７０ＭＰａ。 7、 一直径 d=40mm 的螺栓受拉力 F=100kN，已知[τ]=60MPa，求螺母所需的高度 h。 个铆钉的受力相等）。 B 题6-14 15m A 5m 10m W D C h 题6-19 F F 60mm 题6-20 F F F 10mm
题7图 题8图 两块厚度为10mm的钢板,用两个直径为17mm的铆钉搭接在一起,钢板受拉力 F=60kN。已知[τ]=140MPa,[σc]=280MPa,[σ]=160Ma。试校核该铆接件的强度(假定每 个铆钉的受力相等) 9、校核图示联接销钉的剪切强度。已知F=100kN,销钉直径d=30m,材料的许力 [τ]=60MPa。若强度不够,选择多大直径的销钉? 杆 F 题9图 10、一螺栓将拉杆与厚度为8m的两块盖板相联接。各构件材料相同,其许用应力均 为[o]=80MPa,[τ]=60MPa,[oc]=160MPa。若拉杆的厚度t=15mm,拉力F=120kN。试设计 螺栓直径d和拉杆宽度b。 11、题6-25图所示一混凝土柱,其横截面为0.2×0.2m2的正方形,竖立在边长为 a=1m的正方形混凝土基础上,柱顶上承受着轴向压力F=100kN。若地基对混凝土板的支承反 力是均匀分布的,混凝土的许用剪应力[τ]=1.5MPa,试问为使柱不会穿过混凝土板,板应 有的最小厚度t为多少 20 Dmm m 题11图
题 7 图 题 8 图 8、 两块厚度为 10mm 的钢板，用两个直径为 17mm 的铆钉搭接在一起,钢板受拉力 F=60kN。已知[τ]=140MPa，[σC]=280MPa，[σ]=160MPa。试校核该铆接件的强度（假定每 个铆钉的受力相等）。 9、 校核图示联接销钉的剪切强度。已知 F=100kN，销钉直径 d=30mm，材料的许力 [τ]=60MPa。若强度不够，选择多大直径的销钉？ 题 9 图 题 10 图 10、 一螺栓将拉杆与厚度为 8mm 的两块盖板相联接。各构件材料相同，其许用应力均 为[σ]=80MPa，[τ]=60MPa，[σC]=160MPa。若拉杆的厚度 t=15mm，拉力 F=120kN。试设计 螺栓直径 d 和拉杆宽度 b。 11、 题 6—25 图所示一混凝土柱，其横截面为 0.2×0.2m2 的正方形，竖立在边长为 a=1m 的正方形混凝土基础上，柱顶上承受着轴向压力 F=100kN。若地基对混凝土板的支承反 力是均匀分布的，混凝土的许用剪应力[τ]=1.5MPa，试问为使柱不会穿过混凝土板，板应 有的最小厚度 t 为多少？ 题 11 图 d 题6-23 F F d F P/2 P/2 b F 题6-24 t F 拉杆
习题答案: 1、σ=3107MPa;aA=3766MPa 4, AC=1358MPa<[o]=170MPa FBD=130MPa<[o]=170MPa Al=1.7mm △ln=1.64mm 5、F。≤159.3KN 6、A≥397mm 7、h2133m 取h=14 < 8、a。=176.5MPa<l]=280MPa =1395MPa<160MPa t≥80n
习题答案： 1 、 AB = 31.07MPa ； AC = 37.66MPa 4 、 l mm MPa MPa AC AC 1.7 135.8 170 = = = ； l mm MPa MPa BD BD 1.64 130 170 = = = 5 、 FG 159 . 3KN 6 、 2 A 397mm 7 、 h mm h mm 14 13 . 3 = 取 8 、 MPa MPa MPa MPa MPa MPa c c 139.5 160 176.5 280 132.2 60 = = = = = 11 、 t 80mm