平面弯矩和斜弯矩计算公式
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弯矩计算公式:mmax = FL /2。
(mmax是最大弯矩,f是外力,l是力臂)。
弯矩图用于显示弯矩沿梁每个横截面的轴的变化。
规则总结如下:
(1)在梁的某个截面上,如果没有分布载荷,即Q(x)= 0,则可以从D?看到。
M(x)/ DX?2 = q(x)= 0,其中m(x)是X的函数,弯矩图是斜线。
(2)在梁的某个截面上,如果施加了分布式载荷,即Q(x)=常数,则d?。
2m (x)/ DX?2 = q(x)=常数可以得出,m(x)是X的二次函数。
弯曲的道矩图是抛物线。
(3)如果在梁的某个截面上fs(x)= DM(x)/ DX = 0,则该截面上的弯矩存在一个极值(最大值或最小值)。
即,弯矩的极值出现在剪切力为零的截面上。
扩展数据
一般来说,弯矩的正负在不同学科上有不同的规定。
如果指定了正负力矩,则可以通过代数计算弯矩。
在计算柱弯矩时,判别方法为“左上和右下为正,左下和右上为负”。
如果截面左侧到截面质心的外力力矩顺时针旋转,或者截面右侧向截面质心的逆时针力矩,则会产生正值。
弯矩,因此取正号;否则为负,即左侧为顺时针,右侧为反向,弯矩为正。
对于土木结构梁(指水平构件),当构件截面的下侧承受拉力时,该截面的弯矩称为正弯矩;弯矩称为正弯矩。
当组成部分的上侧承受拉力时,该部分的弯矩称为负弯矩。
梁的支承反作用力和弯矩都是载荷(Q,M0)的线性函数,也就是说,反作用力或弯矩与载荷呈线性关系。
在这种情况下,由G和M0共同作用产生的反作用力或弯矩等于由G和M0单独作用所产生的反作用力或弯矩的代数和。
一、简支梁的基本概念简支梁是一种常见的结构形式,其特点是两端固定支撑,中间无任何支撑,形成一个简单的横跨结构。
在工程建设中,简支梁常被用于桥梁、楼板等结构的设计与施工中。
当梁承受均布载荷时,其上产生的剪力和弯矩是设计和分析的重要参数。
二、受力分析的基本原理1. 剪力的定义和计算公式在简支梁上,当均布载荷作用时,梁体上的任意一截面上都受到来自上部和下部梁体的相互作用力。
剪力的大小可以通过以下公式计算:V = wL/2 - 信信其中,V代表该截面上的剪力,w代表均布载荷的大小,L代表梁的长度,x代表距离截面起点的距离。
2. 弯矩的定义和计算公式同样,在简支梁上,距离梁的任意一截面上也存在着弯矩。
弯矩的计算公式如下:M = wLx/2 - w*x^2/2其中,M代表该截面上的弯矩,w代表均布载荷的大小,L代表梁的长度,x代表距离截面起点的距离。
三、剪力和弯矩方程的推导1. 剪力方程的推导根据前文所述的剪力的计算公式,可以推导出简支梁受均布载荷作用时的剪力方程。
假设梁的起点为原点,横向为x轴方向,竖向为y轴方向,由上述公式可知,剪力V与距离x的关系为线性关系,斜率为wL/2,截距为0。
简支梁受均布载荷作用时的剪力方程为:V = wL/2 - 信信2. 弯矩方程的推导同样地,根据前文所述的弯矩的计算公式,可以推导出简支梁受均布载荷作用时的弯矩方程。
假设梁的起点为原点,横向为x轴方向,竖向为y轴方向,通过弯矩的计算公式可得知,弯矩M与距离x的关系为二次函数关系,并且开口向下。
简支梁受均布载荷作用时的弯矩方程为:M = wLx/2 - w*x^2/2四、结论与应用在工程设计中,通过以上剪力和弯矩方程的推导,可以为简支梁的设计、分析提供依据。
在实际工程中,根据预设的载荷情况和结构参数,可以通过计算得到不同截面处的剪力和弯矩,从而根据这些受力情况,进行梁的截面选取、钢筋布置、构造设计等工作。
剪力和弯矩方程的推导及其应用具有重要的实际意义和价值。
钢结构梁斜口计算公式
钢结构梁斜口计算公式是钢结构设计中的重要内容之一。
梁斜口是指梁的端部与柱子相交的部分,通常采用斜割方式,以便更好地承受荷载。
在设计钢结构梁斜口时,需要考虑多种因素,如荷载、材料、结构形式等,以确保其安全可靠。
钢结构梁斜口的计算公式主要包括以下几个方面:
1. 斜口长度计算公式
斜口长度是指梁端部与柱子相交的长度,其计算公式为:L=H/tanα,其中L为斜口长度,H为梁的高度,α为斜口角度。
2. 斜口面积计算公式
斜口面积是指梁端部与柱子相交的面积,其计算公式为:A=0.5L×H,其中A为斜口面积,L为斜口长度,H为梁的高度。
3. 斜口剪力计算公式
斜口剪力是指斜口处的剪力大小,其计算公式为:V=Q×tanα,其中V为斜口剪力,Q为梁的荷载大小,α为斜口角度。
4. 斜口弯矩计算公式
斜口弯矩是指斜口处的弯曲力大小,其计算公式为:M=V×L/2,其中M为斜口弯矩,V为斜口剪力,L为斜口长度。
以上是钢结构梁斜口计算公式的主要内容,设计师在进行钢结构梁斜口设计时,需要根据实际情况选择合适的计算公式,并结合材料、结构形式等因素进行综合考虑,以确保钢结构梁斜口的安全可靠。
同时,设计师还需要注意斜口的斜度、长度、角度等参数的合理性,以避免出现不必要的安全隐患。
不同平面弯矩的合成方向一、背景介绍平面弯矩是力学中一个重要的概念,它描述了物体在平面内受到的弯曲力矩。
在工程设计和结构分析中,了解平面弯矩的合成方向对于确保结构的稳定性和安全性至关重要。
本文将以人类的视角,生动地描述不同平面弯矩的合成方向,以增加读者的阅读体验。
二、横向平面弯矩的合成方向横向平面弯矩是指物体在平面内受到的横向弯曲力矩。
当外部力矩作用在物体的两个相邻点上时,这两个力矩会合成一个横向平面弯矩。
横向平面弯矩的合成方向通常是垂直于平面的方向。
例如,在一座桥梁上,当车辆通过时,桥梁会受到横向平面弯矩的作用,这时桥梁会向上或向下弯曲,所以我们需要确保桥梁的横向强度足够,以承受这种合成方向。
三、纵向平面弯矩的合成方向纵向平面弯矩是指物体在平面内受到的纵向弯曲力矩。
当外部力矩作用在物体的两个相邻点上时,这两个力矩会合成一个纵向平面弯矩。
纵向平面弯矩的合成方向通常是平行于平面的方向。
例如,在一座高楼中,当风力作用在楼体上时,楼体会受到纵向平面弯矩的作用,这时楼体会向左或向右倾斜,所以我们需要确保楼体的纵向强度足够,以承受这种合成方向。
四、斜向平面弯矩的合成方向斜向平面弯矩是指物体在平面内受到的斜向弯曲力矩。
当外部力矩作用在物体的两个相邻点上时,这两个力矩会合成一个斜向平面弯矩。
斜向平面弯矩的合成方向是一个既有横向又有纵向分量的方向。
例如,在一座拱桥上,当桥墩受到水流的冲击时,桥墩会受到斜向平面弯矩的作用,这时桥墩会倾斜并产生旋转,所以我们需要确保桥墩的斜向强度足够,以承受这种合成方向。
五、总结通过对不同平面弯矩的合成方向的描述,我们可以更好地理解力学中的弯矩概念,并在工程设计和结构分析中应用。
横向平面弯矩的合成方向垂直于平面,纵向平面弯矩的合成方向平行于平面,而斜向平面弯矩的合成方向既有横向又有纵向分量。
通过合理设计和优化结构,我们可以确保物体在不同方向上具有足够的强度和稳定性,以应对各种外部力矩的作用。
材料⼒学公式⼤全材料⼒学常⽤公式1.外⼒偶矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪⼒和荷载集度之间的关系式3.轴向拉压杆横截⾯上正应⼒的计算公式(杆件横截⾯轴⼒F N,横截⾯⾯积A,拉应⼒为正)4.轴向拉压杆斜截⾯上的正应⼒与切应⼒计算公式(夹⾓a 从x 轴正⽅向逆时针转⾄外法线的⽅位⾓为正)5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)6.纵向线应变和横向线应变7.泊松⽐8.胡克定律9.受多个⼒作⽤的杆件纵向变形计算公式?10.承受轴向分布⼒或变截⾯的杆件,纵向变形计算公式11.轴向拉压杆的强度计算公式12.许⽤应⼒,脆性材料,塑性材料13.延伸率14.截⾯收缩率15.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )16.拉压弹性模量E、泊松⽐和切变模量G之间关系式17.圆截⾯对圆⼼的极惯性矩(a)实⼼圆(b)空⼼圆18.圆轴扭转时横截⾯上任⼀点切应⼒计算公式(扭矩T,所求点到圆⼼距离r)19.圆截⾯周边各点处最⼤切应⼒计算公式20.扭转截⾯系数,(a)实⼼圆(b)空⼼圆21.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径)扭转切应⼒计算公式22.圆轴扭转⾓与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式23.同⼀材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或24.等直圆轴强度条件25.塑性材料;脆性材料26.扭转圆轴的刚度条件? 或27.受内压圆筒形薄壁容器横截⾯和纵截⾯上的应⼒计算公式,28.平⾯应⼒状态下斜截⾯应⼒的⼀般公式,29.平⾯应⼒状态的三个主应⼒,,30.主平⾯⽅位的计算公式31.⾯内最⼤切应⼒32.受扭圆轴表⾯某点的三个主应⼒,,33.三向应⼒状态最⼤与最⼩正应⼒ ,34.三向应⼒状态最⼤切应⼒35.⼴义胡克定律36.四种强度理论的相当应⼒37.⼀种常见的应⼒状态的强度条件,38.组合图形的形⼼坐标计算公式,39.任意截⾯图形对⼀点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式40.截⾯图形对轴z和轴y的惯性半径? ,41.平⾏移轴公式(形⼼轴z c与平⾏轴z1的距离为a,图形⾯积为A)42.纯弯曲梁的正应⼒计算公式43.横⼒弯曲最⼤正应⼒计算公式44.矩形、圆形、空⼼圆形的弯曲截⾯系数? ,,45.⼏种常见截⾯的最⼤弯曲切应⼒计算公式(为中性轴⼀侧的横截⾯对中性轴z的静矩,b为横截⾯在中性轴处的宽度)46.矩形截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处47.⼯字形截⾯梁腹板上的弯曲切应⼒近似公式48.轧制⼯字钢梁最⼤弯曲切应⼒计算公式49.圆形截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处50.圆环形薄壁截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处51.弯曲正应⼒强度条件52.⼏种常见截⾯梁的弯曲切应⼒强度条件53.弯曲梁危险点上既有正应⼒σ⼜有切应⼒τ作⽤时的强度条件或,54.梁的挠曲线近似微分⽅程55.梁的转⾓⽅程56.梁的挠曲线⽅程?57.轴向荷载与横向均布荷载联合作⽤时杆件截⾯底部边缘和顶部边缘处的正应⼒计算公式58.偏⼼拉伸(压缩)59.弯扭组合变形时圆截⾯杆按第三和第四强度理论建⽴的强度条件表达式,60.圆截⾯杆横截⾯上有两个弯矩和同时作⽤时,合成弯矩为61.圆截⾯杆横截⾯上有两个弯矩和同时作⽤时强度计算公式62.63.弯拉扭或弯压扭组合作⽤时强度计算公式64.剪切实⽤计算的强度条件65.挤压实⽤计算的强度条件66.等截⾯细长压杆在四种杆端约束情况下的临界⼒计算公式67.压杆的约束条件:(a)两端铰⽀µ=l(b)⼀端固定、⼀端⾃由µ=2(c)⼀端固定、⼀端铰⽀µ=(d)两端固定µ=68. 压杆的长细⽐或柔度计算公式,69. 细长压杆临界应⼒的欧拉公式70. 欧拉公式的适⽤范围传动轴所受的外⼒偶矩通常不是直接给出,⽽是根据轴的转速n 与传递的功率P 来计算。
1表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图梁的简图剪力Fs 图弯矩M 图1laFsF F l a F l al -+-F la l a )(-+M2l eMsF lM e +MeM +3laeMsF lM e +Me M lal -e M la +-4lqsF +-2ql 2qlM82ql +2l5lq asF +-la l qa 2)2(-lqa 22M2228)2(l a l qa -+la l qa 2)(2-la l a 2)2(-6lqsF +-30l q 60l qM3920l q +3)33(l-7aFlsF F+Fa-M8aleMsF+eM M9lqs F ql+M22ql -10lqsF 2l q +M620l q -注:外伸梁 = 悬臂梁 + 端部作用集中力偶的简支梁表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征某一段梁上的外力情况 剪力图的特征弯矩图的特征无载荷水平直线斜直线或集中力 F突变 F 转折或或集中力偶eM 无变化 突变e M均布载荷q斜直线抛物线 或零点极值表3 各种约束类型对应的边界条件约束类型 位移边界条件力边界条件(约束端无集中载荷)固定端0=w ,0=θ —简支端0=w0=M 自由端—0=M ,0=S F注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
常用截面几何与力学特征表表2-5注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰∙=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
钢结构梁斜口计算公式1.梁斜口尺寸计算公式:梁斜口的尺寸:H'=H-hB'=B-2*L其中,H'为斜口后梁的有效高度,B'为斜口后梁的有效宽度。
2.梁斜口内力计算公式:(1)弯矩计算公式:梁斜口处的弯矩是描述梁上的受力情况的重要参数。
弯矩的大小与斜口的尺寸、斜口处的轴力和剪力有关。
它可以通过如下公式计算:M=F*h*(H-h/2)/H'其中,M为梁斜口处的弯矩,F为斜口处的轴力。
(2)剪力计算公式:梁斜口处的剪力计算可以使用以下公式:V=F*(H-h/2)/H'其中,V为梁斜口处的剪力。
(3)轴向力计算公式:梁斜口处的轴向力计算可以使用以下公式:N=F*h/H'其中,N为梁斜口处的轴向力。
3.梁斜口承载力计算公式:(1)弯曲承载力计算公式:梁斜口的弯曲承载力可以通过以下公式计算:Mmax = (fy * W) / y其中,Mmax为梁斜口的最大弯矩,fy为梁材料的屈服强度,W为梁断面的抵抗矩形矩,y为梁的中和轴到受拉纤维的距离。
(2)剪切承载力计算公式:梁斜口的剪切承载力可以通过以下公式计算:Vmax = fy * Av / √3其中,Vmax为梁斜口的最大剪力,fy为梁材料的屈服强度,Av为梁断面的剪切面积。
(3)轴向承载力计算公式:梁斜口的轴向承载力可以通过以下公式计算:Nmax = fA * An其中,Nmax为梁斜口的最大轴向力,fA为梁材料的抗拉强度,An为梁断面的净截面积。
以上是钢结构梁斜口计算的一些常用公式,通过这些公式能够确保梁斜口的设计和计算能够满足结构的要求,保证梁斜口在使用过程中的安全性和稳定性。
在实际工程中,还需根据具体情况和设计标准进行进一步的计算和评估。
临界弯矩公式
临界弯矩的公式可以根据不同的情况和材料有所变化,但一般来说,它与材料的弹性模量、截面尺寸和形状、支撑条件、截面应力状态等因素有关。
对于梁的临界弯矩,可以参考以下公式:
M=θ·EI/L
其中,θ为转角,EI为转动刚度,L为杆件的有效计算长度。
此外,对于斜梁的临界弯矩公式,涉及到隅撑在钢梁上的支撑点到檩条形心垂直距离(e)、隅撑与檩条连接点至主梁的距离与檩条跨度的比值(β)、檩条截面绕强轴的惯性矩(Ip)、檩条跨度(lp)、隅撑的间距(lkk)、钢梁截面的剪心到檩条形心的距离(e1)、未连接檩条的翼缘绕弱轴的惯性矩(I1)、与檩条连接的翼缘绕弱轴的惯性矩(I)、大端截面上下翼缘中面间的距离(h)、大端截面自由扭转常数(J)、大端截面的翘曲惯性矩(Iω)、钢梁绕弱轴的惯性矩(Iy)以及钢梁平面外计算长度(L)。
以上信息仅供参考,如果还有疑问,建议查阅专业物理学书籍或咨询专业人士。
力学分析专题:斜梁弯矩分析1.斜梁受力的来龙去脉斜梁属于静定结构中理解难度相对较大的一种结构,其根本原因在于,对简支梁以及荷载分布理解不够深刻,很多人搞不清楚斜梁的荷载分布,在其具体的受力分析中,哪些是不变量,哪些是变化量,斜梁分析的核心问题,就是在变化中找不变!首先我们对斜梁有一个直观的认识:思考:(a)、(b)、(c)在实际工程中分别对应何种荷载类型?弯矩分析:在分析斜梁之前,首先分析一下简支梁:其分析步骤为:1、求支座反力;2、假定最大弯矩截面距支座的位置;3、列出弯矩对距离的函数,求导确定位置;4、代入数据,求出最大弯矩。
按正常的力学思维方式,所有的梁内力,都应该按照上述的步骤进行分析,但是,由于其身份的特殊性和重要性,我们很多人只记住了M=(ql^2)/8,而忽略了这个弯矩的来源,其造成的直接影响,就是,斜梁的三种弯矩一对比:瞬间懵逼的节奏!卖了这么多关子,我们开始进入正题这个是上面的(a)请看图中列出的算式,再和简支梁的进行对比,可以发现:对于l0的跨度,荷载q的分布,其弯矩计算方法,和跨度为l0,荷载为q的简支梁,列出的弯矩表达式是完全一样的!这就是“不变”。
这个结果完全可信,因为我们是经过了严密的推导得出的结论,而且,因为这个结果可以和简支梁的计算结果相统一,其计算结果,也是可以和简支梁的计算结果一样,应该被记住的:投影长度为l0的斜梁,在沿投影分布荷载作用q下,最大弯矩为M=(ql0^2)/8。
这个原理以及分析方法,就是我们前面提到的,在变化中找不变,变化的是形式,不变的是具体的力学分析和基本荷载分布与弯矩的对应关系,只要将二者统一,就可以直接抓住问题的“七寸”,又快又准的将其拿下。
从上面的结果出发,我们分析(b)对于这个问题,因为已经知道斜梁沿投影分布时候弯矩的算法,这就可以作为我们的一个“不变量”,抓住了这个关键,问题也就迎刃而解,既然都是均布荷载,那么也应该在均布荷载的范畴内,再找到一个“不变量”统一在一起:均布值×分布长度=总重:q’l0=ql(l0为投影长度,l为实际长度)这样的结论,就可以得出:q’=ql/l0=q/(l0/l)=q/cosα(α为构件倾斜角度)此时,弯矩的最大值即为:M=(q’l0^2)/8=(ql^2)/[8(cosα)^2]此处多说一句,因为弯矩的矢量方向在平面外(具体不用深究,左右手法则一两句话说不清,对结构分析也不必掌握),这使得弯矩有个特点:对于平面内的一根梁,取截面的时候,只要形心位置确定,弯矩最大值就是一定的,与截面的朝向无关,在算剪力的时候,就与此有着明显的不同,需要认真体会其中的奥妙。
不同平面弯矩的合成方向1. 弯矩的定义和基本概念弯矩是物体受力产生的一种力矩,它描述了物体在受到力的作用下发生弯曲的趋势。
在平面上,弯矩的合成方向是指不同平面上的弯矩如何相互作用,从而影响物体的整体弯曲形态。
2. 水平平面上的弯矩合成方向在水平平面上,物体受到水平力的作用时,弯矩的合成方向会使物体呈现出不同的变形形态。
例如,如果物体受到平行于水平平面的力矩,弯矩的合成方向会使物体发生扭转变形;如果物体受到竖直向上的力矩,弯矩的合成方向会使物体发生向下的弯曲变形。
3. 垂直平面上的弯矩合成方向在垂直平面上,物体受到垂直方向力的作用时,弯矩的合成方向也会对物体的形态产生影响。
例如,如果物体受到平行于垂直平面的力矩,弯矩的合成方向会使物体发生横向的扭曲变形;如果物体受到水平向内的力矩,弯矩的合成方向会使物体发生向外的弯曲变形。
4. 斜面上的弯矩合成方向在斜面上,物体受到斜向力的作用时,弯矩的合成方向会使物体呈现出特殊的变形形态。
例如,如果物体受到斜向上的力矩,弯矩的合成方向会使物体同时发生扭转和弯曲的变形;如果物体受到斜向下的力矩,弯矩的合成方向会使物体发生向下的弯曲变形。
5. 总结不同平面上的弯矩合成方向会使物体呈现出不同的变形形态。
水平平面上的弯矩合成方向会导致扭转和弯曲变形;垂直平面上的弯矩合成方向会导致横向扭曲和弯曲变形;斜面上的弯矩合成方向会导致扭转、弯曲等复合变形。
这些不同的变形形态使物体适应了不同的力学环境,具有了更好的力学性能。
通过以上的描述,我们可以清楚地了解不同平面上弯矩的合成方向对物体形态的影响。
这种理解不仅有助于我们更好地设计和分析结构,还能够帮助我们更好地理解力学原理,为工程实践提供有力的支撑。
第六章弯曲变形知识要点1、弯曲变形的概念1)、挠曲线弯曲变形后梁的轴线变为挠曲线。
平面弯曲时,挠曲线为外力作用平面内的平面曲线。
2)、平面弯曲时的变形在小变形情况下,梁的任意二横截面绕各自的中性轴作相对转动,杆件的轴线变为平面曲线,其变形程度以挠曲线的曲率来度量。
1》纯弯曲时,弯矩—曲率的关系(由上式看出,若弯曲刚度EI为常数则曲率为常数,即挠曲线为圆弧线)2》横力弯曲时,弯矩—曲率的关系3)、平面弯曲时的位移1》挠度——横截面形心在垂直于梁轴线方向上的线位移,以表示。
2》转角——横截面绕其中性轴旋转的角位移,以表示。
挠度和转角的正负号由所选坐标系的正方向来确定。
沿y轴正方向的挠度为正。
转角的正负号判定规则为,将x轴绕原点旋转90°而与y轴重合,若转角与它的转向相同,则为正,反之为负。
4)、挠曲线近似微分方程5)、受弯曲构件的刚度条件,2、积分法求梁的挠度和转角由积分常数C、D由边界条件和连续性条件确定。
对于梁上有突变载荷(集中力、集中力偶、间断性分布力)的情况,梁的弯矩M(x)不是光滑连续函数,应用上式时,应分段积分,每分一段就多出现两个积分常数。
因此除了用边界条件外,还要用连续性条件确定所有的积分常数。
边界条件:支座对梁的位移(挠度和转角)的约束条件。
连续条件:挠曲线的光滑连续条件。
悬臂梁边界条件:固定端挠度为0,转角为0连续条件:在载荷分界处(控制截面处)左右两边挠度相等,转角相等简支梁边界条件:固定绞支座或滑动绞支座处挠度为0连续条件:在载荷分界处(控制截面处)左右两边挠度相等,转角相等连接铰链处,左右两端挠度相等,转角不等3、叠加原理求梁的挠度和转角1)、叠加原理各载荷同时作用下梁任一截面的挠度和转角等于各个载荷单独作用时同一截面挠度和转角的代数和。
2)、叠加原理的限制叠加原理要求梁某个截面的挠度和转角与该截面的弯矩成线性关系,因此要求:1》弯矩M和曲率成线性关系,这就要求材料是线弹性材料2》曲率与挠度成线性关系,这就要求梁变形为小变形4、弯曲时的超静定问题——超静定梁1)、超静定梁约束反力数目多于可应用的独立的静力平衡方程数的梁称为超静定梁,它的未知力不能用静力平衡方程完全确定,必须由变形相容条件和力与变形间的物理关系建立补充方程,然后联立静力平衡方程与补充方程,求解所有的未知数。
材料力学基本公式(1)外力偶矩计算公式(P功率,n转速)(2)弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式(3)轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力,横截面面积A,拉应力为正)(4)轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角α从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)(5)纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)(6)纵向线应变和横向线应变,(7)泊松比(8)胡克定律(9)受多个力作用的杆件纵向变形计算公式(10)承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式(11)轴向拉压杆的强度计算公式(12)延伸率(13)截面收缩率(14)剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )(15)拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式(16)圆截面对圆心的极惯性矩()(17)圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩,所求点到圆心距离)(18)圆截面周边各点处最大切应力计算公式(19)扭转截面系数,(a)实心圆(b)空心圆(20)圆轴扭转角与扭矩、杆长l、扭转刚度的关系式(21)等直圆轴强度条件(22)扭转圆轴的刚度条件:或(23)平面应力状态下斜截面应力的一般公式(24)平面应力状态的三个主应力(25)主平面方位的计算公式(26)平面内剪应力最大值和最小值(27)三向应力状态最大与最小正应力,(28)三向应力状态最大切应力(29)广义胡克定律(30)四种强度理论的相当应力(31)一种常见的应力状态的强度条件,(32)组合图形的形心坐标计算公式, ,(33)平面图形对x轴,y轴,z轴的静矩, ,(34)任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式(35)截面图形对z轴和y轴的惯性半径,(36)矩形、圆形、空心圆形对中性轴的惯性矩, ,(37)平行移轴公式(形心轴zc与平行轴z1的距离为a,图形面积为A)(38)纯弯曲梁的正应力计算公式(39)矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数,,(40)几种常见截面的最大弯曲切应力计算公式(为横截面上的剪力;b为截面宽度;为整个横截面对中性轴的惯性矩;为截面上距中性轴为y的横线以外部分截面对中性轴的静矩)(41)矩形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处(42)弯曲梁危险点上既有正应力σ又有切应力τ作用时的强度条件或,(43)梁的转角方程(M(x)为弯矩方程)(44)梁的挠曲线方程(45)斜弯曲:在任意界面上任一点(y,z)处的正应力(,分别为主惯性平面y,z 内的弯矩)(46)偏心拉伸(压缩)(47)弯扭组合变形时圆截面杆按第三和第四强度理论建立的强度条件表达式(M为弯矩,M x为扭矩)(48)圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时,合成弯矩为(49)弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式(50)剪切实用计算的强度条件(51)挤压实用计算的强度条件(52)等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力计算公式(欧拉公式)(53)压杆的约束条件:(a)两端铰支μ=l(b)一端固定、一端自由μ=2(c)一端固定、一端铰支μ=0.7(d)两端固定μ=0.5(54)压杆的长细比或柔度计算公式,(55)细长压杆临界应力的欧拉公式(56)欧拉公式的适用范围(57)直线公式(58)直线公式最小柔度值(59)直线公式适用范围,的压杆称为短粗杆或小柔度杆,短粗杆的临界应力(60)超过比例极限时压杆的临界力(61)压杆稳定性计算的安全系数法。
偏心受力构件斜截面计算公式与受弯构件的区别近年来,随着城市化进程的加快和建筑结构的不断更新,偏心受力构件和受弯构件在工程结构中的应用日益广泛。
这两种构件在结构设计和计算中占据着重要的地位,因此对它们的深入理解和研究显得尤为重要。
本文将分析偏心受力构件斜截面计算公式与受弯构件的区别,并探讨它们在工程实践中的应用。
一、偏心受力构件斜截面计算公式偏心受力构件是指受拉、受压或受剪的构件,在受力作用下发生弯曲的构件。
当构件受力不在截面重心线上,即受力偏心时,构件就成为偏心受力构件。
在计算偏心受力构件的承载力时,需要考虑偏心距的影响,因此斜截面的计算公式相对于一般的受力构件要复杂一些。
偏心受力构件斜截面的计算公式包括了偏心距、受拉区和受压区的影响,常用的有弯矩、偏心距和受压区受拉区的计算公式。
1. 弯矩计算公式:M = P * e其中,M为构件产生的弯矩,P为作用在构件上的受力,e为受力作用点到截面重心线的偏心距。
需要注意的是,偏心受力构件的弯矩计算需要确定偏心距,进而影响构件的抗弯承载力。
2. 偏心距计算公式:e = M / P偏心距是受力作用点到截面重心线的距离,通常会给出偏心距的计算方法,如偏心距的系数法或者根据构件的几何形状进行计算。
偏心距的大小直接影响着构件的受压区和受拉区的大小,进而影响构件的承载力。
3. 受压区和受拉区的计算公式:A_c, A_s = A - e * b, A + e * b在偏心受力构件的斜截面计算中,需要确定受压区和受拉区的大小,并据此确定构件的承载能力。
受压区和受拉区的大小与偏心距密切相关,需要根据构件的截面形状和受力情况进行详细计算。
二、偏心受力构件与受弯构件的区别在工程实践中,偏心受力构件和受弯构件常常引起混淆,因为它们都是在受力作用下发生弯曲的构件。
然而,它们在受力特性和计算方法上存在着明显的区别。
1. 受力特性的区别偏心受力构件的受力作用点不在截面重心线上,形成偏心受力,导致构件的受压区和受拉区大小不同,进而影响构件的抗弯承载能力。
关于斜板在配筋方向的弯矩计算公式的讨论关于斜板在配筋方向的弯矩计算公式的讨论随着建筑工程的发展,斜板结构在现代建筑设计中被广泛运用。
斜板作为一种具有较高承载能力和刚度的结构单元,在实际应用中需要进行弯矩计算。
然而,斜板在配筋方向的弯矩计算公式一直是一个备受关注和讨论的话题。
本文将从简单到复杂、由浅入深地探讨斜板在配筋方向的弯矩计算公式。
1. 为什么需要计算斜板在配筋方向的弯矩?斜板的弯矩计算在工程设计和结构分析中至关重要。
斜板在承载荷载过程中,会产生弯曲矩,并在配筋方向上承受荷载。
弯矩的计算可以帮助工程师评估结构的承载能力和刚度,并根据计算结果进行优化设计和结构调整。
2. 斜板在配筋方向的弯矩计算公式斜板在配筋方向的弯矩计算公式可以采用不同的方法和理论。
在钢筋混凝土结构设计中,常用的计算方法包括弯矩分布系数法、理论解析法和数值分析法。
下面将对这些方法逐一进行介绍。
2.1 弯矩分布系数法弯矩分布系数法是一种快速但相对粗略的计算方法,常用于草图设计和初步计算。
根据该方法,可以通过斜板的几何形状和荷载情况,确定一个弯矩分布系数,然后将该系数与斜板在配筋方向的截面面积和材料性质相乘,即可得到弯矩大小。
然而,该方法没有考虑斜板内力分布的变化和应力的非线性行为,所得到的结果较为粗略。
2.2 理论解析法理论解析法是一种较为精确的计算方法,常用于详细计算和结构优化。
该方法通过建立斜板的数学模型,利用弯曲和平衡方程,推导出基于斜板边缘应变和形状的弯矩计算公式。
在计算过程中,需要考虑斜板的几何形状、材料性质、荷载情况和边界条件等因素。
理论解析法所得到的结果具有较高的准确性,但计算过程较为复杂,需要使用高级数学和力学理论。
2.3 数值分析法数值分析法是一种基于数值计算的计算方法,常用于复杂结构和边界条件的计算。
该方法通过将斜板分割成若干个小单元,采用数值求解方法,将斜板的边界条件和荷载问题转化为代数方程组,并求解出斜板在配筋方向的弯矩。
平面弯矩和斜弯矩计算公式
在工程学和物理学中,弯矩是一个非常重要的概念,它用来描述物体受到外力
作用时的弯曲程度。
在实际工程中,我们经常需要计算平面弯矩和斜弯矩,以便设计和分析各种结构和设备。
本文将介绍平面弯矩和斜弯矩的计算公式,并且讨论它们的应用。
平面弯矩是指在一个平面内的弯矩,它是由外力对物体产生的弯曲力矩引起的。
在计算平面弯矩时,我们需要考虑物体的几何形状、外力的大小和方向,以及材料的性质。
平面弯矩的计算公式可以表示为:
M = F d。
其中,M表示平面弯矩,F表示作用在物体上的力,d表示力的作用点到物体
的中心距离。
这个公式表明,平面弯矩与外力的大小和作用点的距离成正比。
当外力增大或者作用点距离增大时,平面弯矩也会增大。
除了平面弯矩,我们还需要考虑斜弯矩。
斜弯矩是指在一个斜面上的弯矩,它
是由外力在斜面上的分解力引起的。
在计算斜弯矩时,我们需要考虑外力在斜面上的分解力的大小和方向,以及斜面的倾斜角度。
斜弯矩的计算公式可以表示为:M = F d sin(θ)。
其中,M表示斜弯矩,F表示作用在物体上的力,d表示力的作用点到物体的
中心距离,θ表示斜面的倾斜角度。
这个公式表明,斜弯矩与外力的大小、作用点的距离和斜面的倾斜角度都有关系。
当外力增大、作用点距离增大或者斜面的倾斜角度增大时,斜弯矩也会增大。
平面弯矩和斜弯矩的计算公式为工程师和物理学家提供了一种便捷的方法来分
析和设计各种结构和设备。
通过计算平面弯矩和斜弯矩,我们可以评估物体的强度
和稳定性,优化设计方案,确保结构和设备的安全性和可靠性。
在实际工程中,平面弯矩和斜弯矩的计算公式被广泛应用于桥梁、建筑、机械设备等领域。
除了计算公式,我们还需要注意一些与平面弯矩和斜弯矩相关的重要概念。
首先,我们需要了解物体的截面性质,包括截面面积、截面惯性矩等。
这些性质对于计算平面弯矩和斜弯矩非常重要,它们直接影响物体的强度和稳定性。
其次,我们需要考虑材料的性质,包括弹性模量、屈服强度等。
材料的性质对于计算平面弯矩和斜弯矩同样非常重要,它们决定了物体在受力时的变形和破坏行为。
在实际工程中,我们通常会遇到复杂的结构和受力情况,这就需要我们运用平面弯矩和斜弯矩的计算公式来进行分析。
通过合理地计算平面弯矩和斜弯矩,我们可以评估结构和设备的受力情况,找出潜在的问题,提出改进方案。
这对于保障工程项目的安全和可靠性非常重要。
总之,平面弯矩和斜弯矩是工程学和物理学中非常重要的概念,它们用来描述物体受到外力作用时的弯曲程度。
通过计算平面弯矩和斜弯矩,我们可以评估物体的强度和稳定性,优化设计方案,确保结构和设备的安全性和可靠性。
因此,掌握平面弯矩和斜弯矩的计算公式及其应用是非常重要的。