轴向拉伸和压缩

第七章轴向拉伸和压缩一、内容提要轴向拉伸与压缩是杆件变形的基本形式之一，是建筑工程中常见的一种变形。(一)、基本概念1. 内力由于外力的作用，而在构件相邻两部分之间产生的相互作用力。这里要注意产生内力的前提条件是构件受到外力的作用。2. 轴力轴向拉（压）时，杆件横截面上的内力。它通过截面形心，与横截面相垂直。拉力为正，压力为负。3. 应力截面上任一点处的分布内力集度称为该点的应力。与截面相垂直的分量称为正应力，与截面相切的分量称为切应力。轴拉（压）杆横截面上只有正应力。4. 应变单位尺寸上构件的变形量。5. 轴向拉 （压）杆件受到与轴线相重合的合外力作用，产生沿着轴线方向的伸长或缩短的变形，称为轴向拉（压）。6. 极限应力材料固有的能承受应力的上限，用0表示。7. 许用应力与安全系数材料正常工作时容许采用的最大应力，称为许用应力。极限应力与许用应力的比值称为安全系数。8. 应力集中由于杆件截面的突然变化而引起局部应力急剧增大的现象，称为应力集中。(二)、基本计算1. 轴向拉（压）杆的轴力计算求轴力的基本方法是截面法。用截面法求轴力的三个步骤：截开、代替和平衡。求出轴力后要能准确地画出杆件的轴力图。画轴向拉（压）杆的轴力图是本章的重点之一，要特别熟悉这一内容。2. 轴向拉（压）杆横截面上应力的计算任一截面的应力计算公式AFN等直杆的最大应力计算公式AFmaxNmax3. 轴向拉（压）杆的变形计算虎克定律AElFlNE或虎克定律的适用范围为弹性范围。泊松比'4. 轴向拉（压）杆的强度计算强度条件塑性材料：max≤[] 脆性材料：tmax≤[t] cmax≤[c] 强度条件在工程中的三类应用（1）对杆进行强度校核在已知材料、荷载、截面的情况下，判断max 是否不超过许用值[]，杆是否能安全工作。（2）设计杆的截面在已知材料、荷载的情况下，求截面的面积或有关尺寸。（3）计算许用荷载在已知材料、截面、荷载作用方式的情况下，计算杆件满足强度要求时荷载的最大值。再由 F N 与外荷载 FP 的关系求出 [FP]。强度计算是本章的重点，要能灵活地运用强度条件解决工程中的三类问题。(三)、 材料的力学性质材料的力学性质是指材料在外力作用下所表现出来的强度和变形方面的特性。它是通过实验来测定的。 本章仅介绍了在常温、静荷载作用下两类代表性材料（塑性材料——低碳钢，脆性材料——铸铁）的性质。学习这部分内容时要从应力——应变图入手。材料的力学性质是解决强度、 刚度问题的...