截面应力的计算

梁横截面上的剪应力及其强度计算梁横截面上的剪应力及其强度计算在一般情况下，剪应力是影响梁的次要因素。

在弯曲应力满足的前提下，剪应力一般都满足要求。

一、矩形截面梁的剪应力*QSz利用静力平衡条件可得到剪应力的大小为：??；IZb公式中：Q――为横截面上的剪力；*――为横截面上所求剪应力处的水平线以下（或以上）部分面积A*对中性Sz轴的静矩；IZ――为横截面对中性轴的惯性矩；b――矩形截面宽度。

计算时Q、Sz*均为绝对值代入公式。

当横截面给定时，Q、IZ、b均为确定值，只有静矩Sz*随剪应力计算点在横截面上的位置而变化。

h1hhh2bh24y2 2Sz?A?y?b(?y)?[y?(?y)]?(?y)?(1?2)222248h***bh33Q4y2QSz(1?2) 把上式及Iz?代入??中得到：??122bhhIZb可见，剪应力的大小沿着横截面的高度按二次抛物线规律分布的。

在截面上、下边缘处（y=±0.5h），剪应力为零；在中性轴处（y=0）处，剪应力最大，其值为：???3Q3QQ???1.52bh2AA由此可见，矩形截面梁横截面上的最大剪应力值为平均剪应力值的1.5倍，发生在中性轴上。

二、工字形截面梁的剪应力*QSz在腹板上距离中性轴任一点K处剪应力为：??；IZb1公式中：b1――腹板的宽度（材料表中工字钢腹板厚度使用字母d标注的）；* Sz――为横截面上阴影部分面积A*对中性轴的静矩；*QSzmax； ?IZb1工字形截面梁的最大剪应力发生在截面的中性轴处，其值为：?max*公式中：Szmax――为半个截面（包括翼缘部分）对中性轴的静矩。

三、梁的剪应力强度计算梁的剪应力强度条件为：?max*QmaxSzQmaxmax???[?] *IZbb(IZ/SZ)感谢您的阅读，祝您生活愉快。

斜截面应力公式是单元体斜截面应力公式σa=（σx＋σy）/2+（σx-σy）cos2а/2-τxysin2а和τa=（σx-σy）sin2a/2+τxycos2а
弯曲应力，又称挠曲应力，挠应力或弯应力。

弯曲应力是指法向应力的变化分量沿厚度上的变化可以是线性的，也可以是非线性的。

其最大值发生在壁厚的表面处，设计时一般取最大值进行强度校核。

壁厚的表面达到屈服极限后，仍能继续提高承载能力，但表面应力不再增加，屈服层由表面向中间扩展。

所以在压力容器中，弯曲应力的危害性要小于相同数值的薄膜应力。

杆件轴向压缩横截面（斜截面）的内力用截面法求解（切、取、代、平截面法求内力的四步），轴向压缩横截面上只有正应力等于该截面的内力除以该横截面的面积，斜截面的应力可以用横截面的应力公式推出，斜截面上应力有正应力和切应力。

把轴向的应力通过变换，换算到斜截面上去的。

如果正截面上只有拉压的话，换算到斜截面的时候，就会同时有拉压和剪切。

截面混凝土的正应力验算根据《公预规》7.1.5条，使用阶段正截面应力应符合下列要求：MPa f ck kc pt cu 2.165.0=≤+=σσσ式中：kc σ——在作用标准效应组合下混凝土的法向压应力，按下式计算：332211ouG ou G nu G kc W M W M W M ++=σ (2-32）1G M 、2G M 、3G M ——标准效应组合的弯矩值，见表2-11的①、②、③栏； 1nu W 、2nu W 、3nu W ——分别取表2-17，截面特性的第一、第二、第三阶段的值。

pt σ——由预应力产生的混凝土法向拉应力，按下式计算：nupn p n P ptW e N A N ∏∏-=σ (2-33）∏p N ——s l P p p A A N ⋅-⋅=∏∏6σσn A 、nu W ——取表2-17，第一阶段的截面特性； pn e ——sl p p s nb s l p nb p p pn A A A y A a y A e ⋅-⋅-⋅--⋅=∏∏66)()(σσσσ。

表2-35示出了正截面混凝土压应力验算的计算过程和结果，最大压应力在3号梁跨中截面下缘，为4.153 MPa>16.2MPa ，可见其结果符合规范要求。

2-35 正截面混凝土压应力验算表项目边梁3号梁跨中 4/L 变化点 支点 跨中4/L 变化点支点 1G M )(m kN ⋅2155.6 1617.67 943.16 0 2286.88 1715.16 1000.62 0 2G M )(m kN ⋅115.15 86.37 50.39 0 230.31 172.73 100.77 0 3G M )(m kN ⋅1061.33 796.00 464.38 0 1061.33 796.00 464.38 0 1nu W )(3m0.5580.5570.5590.6190.5270.5160.5180.5822nu W )(3m 0.590 0.585 0.577 0.627 0.547 0.543 0.535 0.588 3nu W )(3m 0.631 0.625 0.616 0.662 0.628 0.623 0.614 0.659 ∏p N )(kN3071.30 3041.74 3008.85 3176.78 3133.47 3100.40 3064.89 3212.88n A )(2m 0.8140 0.8140 0.8140 1.2496 0.7786 0.7786 0.7786 1.216 pn e )(m1.083 0.981 0.840 0.233 1.063 0.963 0.825 0.226 kc σ)(MPa 5.740 4.3262.527 0 6.451 4.919 2.877 0 pc σ)(MPa-2.188 -1.624 -0.823 1.345 -2.297 -1.802 -0.947 1.394 cu σ)(MPa3.5522.7031.7041.3454.1533.1171.9301.394。

梁的应力公式梁是工程结构中常见的构件，比如桥梁的大梁、房屋的横梁等等。

要了解梁的性能和安全性，就得搞清楚梁的应力公式。

先来说说啥是应力。

应力就好比是梁内部的“力量分布”，它反映了梁在受力时内部各点的受力强度。

想象一下，一根梁被重物压着，它内部的每一部分都在努力抵抗这个压力，而应力就是描述这种抵抗强度的指标。

梁的应力公式有好几种，咱们先从最简单的说起。

对于矩形截面的梁，在受到垂直于轴线的弯矩作用时，正应力的公式是：σ = M*y / I 。

这里的σ就是正应力，M 是弯矩，y 是所求应力点到中性轴的距离，I 是截面惯性矩。

举个例子吧，有一次我去一个建筑工地，看到工人们正在搭建一个厂房的框架。

其中有一根大梁，看上去很粗壮，但我心里就在想，这根梁到底能不能承受住上面的重量呢？这时候我就想到了梁的应力公式。

我走近仔细观察了一下这根梁的截面形状，大致估计了一下它的尺寸。

然后假设上面的重物产生了一个特定大小的弯矩，根据我所知道的公式和估计的参数，试着算了算梁内部的应力分布。

这一算可不得了，我发现如果重物再重一点，或者放置的位置再偏一点，某些部位的应力可能就会超过材料的承受极限，那可就危险啦！再来说说圆形截面的梁。

它的应力公式和矩形截面的有所不同，但原理是类似的。

对于圆形截面，应力的计算也要考虑到弯矩、到圆心的距离以及截面的惯性矩等因素。

在实际工程中，梁的受力情况往往很复杂，可能同时受到弯矩、剪力、扭矩等多种力的作用。

这时候，就得综合运用各种应力公式来进行分析。

比如说，在设计一座钢结构的桥梁时，工程师们不仅要考虑车辆行驶时产生的弯矩，还要考虑风力、地震力等因素产生的影响。

他们会运用先进的计算软件，输入各种参数，然后根据梁的应力公式来计算出每一个部位的应力情况。

如果发现某些部位的应力过大，就需要调整设计，比如增加梁的截面尺寸、改变材料或者优化结构形式。

总之，梁的应力公式是结构工程中的重要工具，它帮助我们设计出安全可靠的梁结构，确保建筑物和各种设施的稳定和安全。

塔架根部截面应力计算公式
1.拉力计算
塔架在根部截面处会承受来自线路或其他结构的拉力，拉力计算公式如下：
σ=F/A
其中，σ为应力，F为拉力，A为根部截面的面积。

2.剪力计算
塔架在根部截面处还会承受来自风力或其他因素的剪力，剪力计算公式如下：
τ=V/A
其中，τ为剪应力，V为剪力，A为根部截面的面积。

3.弯矩计算
塔架在根部截面处还会承受来自线路或其他结构的弯矩，弯矩计算公式如下：
M=F*e
其中，M为弯矩，F为作用在塔架上的力，e为力的作用点到根部截面的距离。

以上公式是塔架根部截面应力计算的基本公式，但实际应用中还需要考虑一些其他因素，例如材料特性、载荷方向等。

此外，对于特定的塔架结构，可能需要采用更加详细和复杂的计算方法，例如有限元分析等。

总之，塔架根部截面应力计算是塔架设计和结构分析中非常重要的一部分，通过计算根部截面的应力，可以确定塔架的稳定性和安全性，为塔架的设计、制造和施工提供依据。

截面剪应力计算公式截面剪应力计算公式1. 扭转截面剪应力计算公式公式：τzd=TJ×ℎ2解释：截面扭转剪应力是指在柱或梁的横截面上产生的剪应力，它的计算公式为将扭矩T除以截面惯性矩J并乘以截面高度的一半h。

例子：假设一根方形截面的梁，其边长为2cm，梁上受到的扭矩为500N*m，则计算过程如下：1.计算截面惯性矩J：J=a 412=(2cm)412=163cm42.计算截面剪应力τzd：τzd=TJ ×ℎ2=500N∗m163cm4×2cm2=375Ncm2所以，这根方形截面的梁上的扭转截面剪应力为375N/cm²。

2. 剪切形成结构的截面剪应力计算公式公式：τzd=V Q解释：剪切形成结构的截面剪应力是指在柱或梁的横截面上产生的剪应力，它的计算公式为将剪力V除以截面形心距离Q。

例子：假设一根矩形截面的梁，其宽度为10cm，高度为20cm，梁上受到的剪力为2000N，则计算过程如下：1.计算截面形心距离Q：Q=bℎ26=10cm×(20cm)26=40003cm32.计算截面剪应力τzd：τzd=VQ =2000N40003cm3=32N/cm2所以，这根矩形截面的梁上的剪应力为/cm²。

3. 螺旋剪应力计算公式公式：τ=2M πd3解释：螺旋剪应力是指在螺旋传动装置的剪应力，它的计算公式为将扭矩M乘以螺旋半径d然后除以螺旋半径的三次方。

例子：假设某螺旋传动装置的螺旋半径为5cm，承受的扭矩为1000N*m，则计算过程如下：1.计算螺旋剪应力τ：τ=2Mπd3=2×1000N∗mπ(5cm)3=8πN/cm2所以，这个螺旋传动装置的剪应力为约/cm²。

通过以上列举的计算公式，可以计算出截面剪应力的值，这些公式在工程领域中具有广泛的应用。

分切应力计算公式
1. 分切应力的基本概念。

- 在材料力学中，分切应力（也叫切应力）是指物体由于外因（受力、湿度变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

当这种内力是沿着与截面相切的方向时，就称为切应力。

2. 计算公式（以梁的弯曲为例）
- 对于矩形截面梁，横截面上任一点的切应力计算公式为：τ=(QS)/(Ib)。

- 其中τ为切应力，Q为横截面上所求切应力点的剪力，S为横截面上所求切应力点一侧部分面积对中性轴的静矩，I为整个横截面对中性轴的惯性矩，b为所求切应力点处截面的宽度。

- 对于圆形截面梁，最大切应力发生在中性轴处，其计算公式为：
τ_max=(4Q)/(3A)，其中Q为横截面上的剪力，A = π r^2为圆形截面的面积（r为圆的半径）。

- 在扭转问题中，对于圆轴扭转，横截面上的切应力计算公式为：
τ=(Tρ)/(I_p)。

- 这里T为扭矩，ρ为所求切应力点到圆心的距离，I_p=frac{π d^4}{32}（对于直径为d的实心圆轴）是圆轴截面的极惯性矩。

对于空心圆轴，
I_p=(π)/(32)(D^4-d^4)，其中D为外直径，d为内直径。

截面正应力计算公式
1. 基本概念。

- 对于轴向拉压杆件，其横截面上的正应力计算公式为σ=(F_N)/(A)。

其中σ表示正应力，F_N为轴力（拉力为正，压力为负），A为横截面面积。

- 在计算轴力F_N时，通常采用截面法。

即假想地用一截面将杆件截开，研究其中一部分的受力平衡，从而确定轴力的大小和方向。

2. 梁弯曲时的正应力。

- 对于纯弯曲梁（梁的横截面上只有弯矩而无剪力的情况），其正应力计算公式为σ=(My)/(I_z)。

- 这里M为横截面上的弯矩，y为所求应力点到中性轴的距离，I_z为横截面对中性轴z的惯性矩。

- 对于横力弯曲（梁的横截面上既有弯矩又有剪力的情况），当梁的跨度l与横截面高度h之比l/h>5时，纯弯曲正应力公式σ=(My)/(I_z)仍可近似使用。

3. 组合变形下的正应力。

- 当杆件发生组合变形（如拉压与弯曲的组合、扭转与弯曲的组合等）时，可分别计算每种基本变形产生的正应力，然后根据叠加原理求出组合变形下的正应力。

- 例如对于拉压与弯曲组合变形的杆件，横截面上某点的正应力
σ=σ_N+σ_M，其中σ_N = (F_N)/(A)（拉压正应力），σ_M=(My)/(I_z)（弯曲正应力）。

梁横截面上的剪应力及其强度计算在一般情况下，剪应力是影响梁的次要因素。

在弯曲应力满足的前提下，剪应力一般都满足要求。

一、矩形截面梁的剪应力 利用静力平衡条件可得到剪应力的大小为：*z Z QS I b τ=； 公式中：Q ——为横截面上的剪力；*z S ——为横截面上所求剪应力处的水平线以下（或以上）部分面积A*对中性轴的静矩；I Z ——为横截面对中性轴的惯性矩；b ——矩形截面宽度。

计算时Q 、*z S 均为绝对值代入公式。

当横截面给定时，Q 、I Z 、b 均为确定值，只有静矩*z S 随剪应力计算点在横截面上的位置而变化。

222**2214()[()]()(1)222248z h h h h bh y S A y b y y y y h =⨯=-⨯+-=-=- 把上式及312z bh I =代入*z Z QS I bτ=中得到：2234(1)2Q y bh h τ=- 可见，剪应力的大小沿着横截面的高度按二次抛物线规律分布的。

在截面上、下边缘处（y=±0.5h ），剪应力为零；在中性轴处（y=0）处，剪应力最大，其值为：33 1.522Q Q Q bh A A τ=⨯=⨯= 由此可见，矩形截面梁横截面上的最大剪应力值为平均剪应力值的1.5倍，发生在中性轴上。

二、工字形截面梁的剪应力在腹板上距离中性轴任一点K 处剪应力为：*1z Z QS I b τ=； 公式中：b 1——腹板的宽度（材料表中工字钢腹板厚度使用字母d 标注的）；*z S ——为横截面上阴影部分面积A*对中性轴的静矩；工字形截面梁的最大剪应力发生在截面的中性轴处，其值为：*max max1z Z QS I b τ=； 公式中：*max z S ——为半个截面（包括翼缘部分）对中性轴的静矩。

三、梁的剪应力强度计算梁的剪应力强度条件为：*max max max max *[](/)z Z Z Z Q S Q I b b I S ττ==≤。

梁横截面上的剪应力及其强度计算在一般情况下，剪应力是影响梁的次要因素。

在弯曲应力满足的 前提下，剪应力一般都满足要求一、矩形截面梁的剪应力利用静力平衡条件可得到剪应力的大小为:公式中：Q ――为横截面上的剪力;S ；――为横截面上所求剪应力处的水平线以下（或以上）部分面积A*对中性轴的静矩；I Z ――为横截面对中性轴的惯性矩;b ――矩形截面宽度。

计算时Q S ；均为绝对值代入公式。

当横截面给定时，Q l z 、b 均为确定值，只有静矩S ；随剪应力计算点在横截面上的位置而变化* *h1 h h h2 2bh 2 4y 2S ； A yb(- y) [y (- y)]-(-y )(1 2 )2 2 22 48h 把上式及I ;bh 3 代入虫 中得到：3Q(1 4^)12I Z b2bhh 2可见，剪应力的大小沿着横截面的高度按二次抛物线规律分布的。

在截面上、下边缘 处（y=± 0.5h ），剪应力为零；在中性轴处（y=0）处，剪应力最大，其值为：由此可见，矩形截面梁横截面上的最大剪应力值为平均剪应力值的1.5倍，发生在中性轴上。

二、工字形截面梁的剪应力在腹板上距离中性轴任一点K处剪应力为:公式中：b i――腹板的宽度（材料表中工字钢腹板厚度使用字母S z ――为横截面上阴影部分面积A对中性轴的静矩;公式中：S zmax ――为半个截面（包括翼缘部分）对中性轴的静矩。

Cb）图皐工字卑梁横苗面的应力计算图三、梁的剪应力强度计算梁的剪应力强度条件为:*QmaxSzmax Zmaxmax I z b b（l z/S；）[]d标注的）；工字形截面梁的最大剪应力发生在截面的中性轴处，其值为:max* QS z max .；I Z b1。