土木工程力学基础3直杆轴向拉压课件

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1、土木工程力学基础土木工程力学基础（多学时）（多学时）三单元三单元 直杆轴向拉伸和压缩直杆轴向拉伸和压缩6/15/20236/15/20231 1土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件单元学习目标学习目标1.1.1.1.能够判别杆件的四种基本变形和组合变形能够判别杆件的四种基本变形和组合变形能够判别杆件的四种基本变形和组合变形能够判别杆件的四种基本变形和组合变形2.2.2.2.会应用截面法求指定截面的轴力会应用截面法求指定截面的轴力会应用截面法求指定截面的轴力会应用截面法求指定截面的轴力3.3.3.3.能绘制和识读直杆的轴力图能绘制和识读直杆的轴力图能绘制和识读直

2、杆的轴力图能绘制和识读直杆的轴力图4.4.4.4.能列举一个实物来解释强度的概念能列举一个实物来解释强度的概念能列举一个实物来解释强度的概念能列举一个实物来解释强度的概念5.5.5.5.能够对轴向拉（压）杆件的强度进行简单分析能够对轴向拉（压）杆件的强度进行简单分析能够对轴向拉（压）杆件的强度进行简单分析能够对轴向拉（压）杆件的强度进行简单分析6.6.6.6.能够对工程中的拉（压）构件进行定性分析能够对工程中的拉（压）构件进行定性分析能够对工程中的拉（压）构件进行定性分析能够对工程中的拉（压）构件进行定性分析7.7.7.7.知道建筑施工中的脚手架的安全防护措施知道建筑施工中的脚手架的安全防护措

3、施知道建筑施工中的脚手架的安全防护措施知道建筑施工中的脚手架的安全防护措施8.8.8.8.掌握掌握掌握掌握1-21-21-21-2种获取专业信息的方法种获取专业信息的方法种获取专业信息的方法种获取专业信息的方法6/15/20236/15/20232 2土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件【读一读】【读一读】脚手架脚手架 脚手架是建筑施工中不能缺少的安全防护与脚手架是建筑施工中不能缺少的安全防护与脚手架是建筑施工中不能缺少的安全防护与脚手架是建筑施工中不能缺少的安全防护与施工操作的工具。施工操作的工具。施工操作的工具。施工操作的工具。脚手架脚手架脚手架脚手架在施

4、工现场为工人操作、堆放材在施工现场为工人操作、堆放材在施工现场为工人操作、堆放材在施工现场为工人操作、堆放材料以及水平运输而搭设的安全防护支架，是施工料以及水平运输而搭设的安全防护支架，是施工料以及水平运输而搭设的安全防护支架，是施工料以及水平运输而搭设的安全防护支架，是施工的临时设施，是建筑工程施工中一项不可缺少的的临时设施，是建筑工程施工中一项不可缺少的的临时设施，是建筑工程施工中一项不可缺少的的临时设施，是建筑工程施工中一项不可缺少的空中作业工具。空中作业工具。空中作业工具。空中作业工具。房屋建筑施工中，扣件式脚手架房屋建筑施工中，扣件式脚手架 桥墩施工中，碗扣式脚手架桥墩施工中，碗扣式

5、脚手架 6/15/20236/15/20233 3土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件【议一议】【议一议】1.1.1.1.如图如图如图如图3-1(a)3-1(a)3-1(a)3-1(a)所示脚手架各构件主要是发生什么变形？所示脚手架各构件主要是发生什么变形？所示脚手架各构件主要是发生什么变形？所示脚手架各构件主要是发生什么变形？2.2.2.2.如图如图如图如图3-1(b)3-1(b)3-1(b)3-1(b)所示在起吊过程中，哪些构件会发生轴向拉伸和压所示在起吊过程中，哪些构件会发生轴向拉伸和压所示在起吊过程中，哪些构件会发生轴向拉伸和压所示在起吊过程中，哪些构

6、件会发生轴向拉伸和压缩变形？缩变形？缩变形？缩变形？3.3.3.3.如何选择所用钢丝绳型号以及如何确定所选钢丝绳能够安全起如何选择所用钢丝绳型号以及如何确定所选钢丝绳能够安全起如何选择所用钢丝绳型号以及如何确定所选钢丝绳能够安全起如何选择所用钢丝绳型号以及如何确定所选钢丝绳能够安全起吊？吊？吊？吊？吊机正在起吊预制空心板吊机正在起吊预制空心板 脚手架脚手架 6/15/20236/15/20234 4土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件一一 杆件四种基本变形及组合变形杆件四种基本变形及组合变形杆件变形的基本形式杆件变形的基本形式轴向拉伸与压缩轴向拉伸与压缩轴向拉

7、伸与压缩轴向拉伸与压缩剪切与挤压剪切与挤压剪切与挤压剪切与挤压扭转扭转扭转扭转弯曲弯曲弯曲弯曲6/15/20236/15/20235 5土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件一一 杆件四种基本变形及组合变形杆件四种基本变形及组合变形 组合变形组合变形由两种或两种以上的基由两种或两种以上的基本变形组合而成的变形。本变形组合而成的变形。6/15/20236/15/20236 6土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件二直杆轴向拉、压横截面上的内力二直杆轴向拉、压横截面上的内力n n轴向拉（压）杆件的受力特点是轴向拉（压）杆件的受力特点是

8、轴向拉（压）杆件的受力特点是轴向拉（压）杆件的受力特点是：作用在杆件上：作用在杆件上：作用在杆件上：作用在杆件上的两个力（外力或外力的合力）大小相等、方向的两个力（外力或外力的合力）大小相等、方向的两个力（外力或外力的合力）大小相等、方向的两个力（外力或外力的合力）大小相等、方向相反，且作用线与杆轴线重合；变形特点是：杆相反，且作用线与杆轴线重合；变形特点是：杆相反，且作用线与杆轴线重合；变形特点是：杆相反，且作用线与杆轴线重合；变形特点是：杆件沿轴向发生伸长或缩短。件沿轴向发生伸长或缩短。件沿轴向发生伸长或缩短。件沿轴向发生伸长或缩短。n n外力外力外力外力作用在杆件上的荷载和约束反力。作用

9、在杆件上的荷载和约束反力。作用在杆件上的荷载和约束反力。作用在杆件上的荷载和约束反力。n n内力内力内力内力由外力引起杆件内部之间的相互作用力。由外力引起杆件内部之间的相互作用力。由外力引起杆件内部之间的相互作用力。由外力引起杆件内部之间的相互作用力。n n截面法截面法截面法截面法是显示和确定内力的基本方法。是显示和确定内力的基本方法。是显示和确定内力的基本方法。是显示和确定内力的基本方法。6/15/20236/15/20237 7土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件二直杆轴向拉、压横截面上的内力二直杆轴向拉、压横截面上的内力截面法求内力的步骤：截面法求内力的

10、步骤：n n截取：截取：用一个假想的截面，将杆件沿需求用一个假想的截面，将杆件沿需求内力的截面处截为两部分；取其中任一部内力的截面处截为两部分；取其中任一部分为研究对象；分为研究对象；n n代替：代替：用内力来代替弃去部分对选取部分用内力来代替弃去部分对选取部分的作用；的作用；n n平衡：平衡：用静力平衡条件，根据已知外力求用静力平衡条件，根据已知外力求出内力。出内力。6/15/20236/15/20238 8土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件二直杆轴向拉、压横截面上的内力二直杆轴向拉、压横截面上的内力N NP Px x6/15/20236/15/20239

11、 9土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件例例3-13-1 设一直杆设一直杆AB 沿轴向受力如图示。已沿轴向受力如图示。已知知P P1 1 1 1=2kN,P=2kN,P2 2 2 2=3kN,P=3kN,P3 3 3 3=1kN,=1kN,试求杆各段的轴力。试求杆各段的轴力。P P1 1P P2 2P P3 3P P3 3P P1 1N N1 11 1N N2 21 12 22 2x xx x6/15/20236/15/20231010土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件计算轴力时应注意：计算轴力时应注意：n n计算杆件某一段

12、轴力时，不能在外力作用计算杆件某一段轴力时，不能在外力作用点处截开。点处截开。n n通常截面上的轴力先假设为正，当计算结通常截面上的轴力先假设为正，当计算结果为正时，既说明假设方向正确，也说明果为正时，既说明假设方向正确，也说明轴力为拉力；若计算结果为负时，既说明轴力为拉力；若计算结果为负时，既说明与假设方向相反，也说明轴力为压力。与假设方向相反，也说明轴力为压力。结论：结论：结论：结论：杆件任一截面上的轴力，在数值上等于该截面一侧杆件任一截面上的轴力，在数值上等于该截面一侧杆件任一截面上的轴力，在数值上等于该截面一侧杆件任一截面上的轴力，在数值上等于该截面一侧（左侧或右侧）所有轴向外力的代数

13、和。在代数和中，（左侧或右侧）所有轴向外力的代数和。在代数和中，（左侧或右侧）所有轴向外力的代数和。在代数和中，（左侧或右侧）所有轴向外力的代数和。在代数和中，外力为拉力时取正，为压力时取负。外力为拉力时取正，为压力时取负。外力为拉力时取正，为压力时取负。外力为拉力时取正，为压力时取负。6/15/20236/15/20231111土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件二直杆轴向拉、压横截面上的内力二直杆轴向拉、压横截面上的内力n n轴力图轴力图表示轴力沿杆件轴线变化规律表示轴力沿杆件轴线变化规律的图线。的图线。n n轴力图的绘制方法：轴力图的绘制方法：用平行于杆

14、轴线的坐用平行于杆轴线的坐标轴标轴x表示杆件横截面的位置表示杆件横截面的位置，以垂直于杆，以垂直于杆轴线的坐标轴轴线的坐标轴N表示相应截面上轴力的大小表示相应截面上轴力的大小，正的轴力画在正的轴力画在x轴上方，负的轴力画在轴上方，负的轴力画在x轴轴下方。下方。6/15/20236/15/20231212土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件例例3-23-2 设一直杆设一直杆AB 沿轴向受力如图示。已沿轴向受力如图示。已知知P P1 1 1 1=2kN,P=2kN,P2 2 2 2=3kN,P=3kN,P3 3 3 3=1kN,=1kN,试做轴力图。试做轴力图。P

15、 P1 1P P2 2P P3 31 12 22 21 1x xN N+-2kN2kN1kN1kN6/15/20236/15/20231313土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件三直杆轴向拉、压横截面的正应力三直杆轴向拉、压横截面的正应力n n1.1.应力的概念应力的概念n n应力应力内力在单位面积上的分布集度。内力在单位面积上的分布集度。反映了内力在横截面上分布的密集程度。反映了内力在横截面上分布的密集程度。与截面垂直的应力称为与截面垂直的应力称为正应力正应力，用，用表示。表示。与截面相切的应力称为与截面相切的应力称为剪应力剪应力，用，用表示。表示。n n应

16、力的单位应力的单位是：帕（是：帕（PaPa）、千帕（）、千帕（kPakPa）、）、兆帕（兆帕（MPaMPa）、吉帕（）、吉帕（GPaGPa）。）。6/15/20236/15/20231414土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件三直杆轴向拉、压横截面的正应力三直杆轴向拉、压横截面的正应力2.2.轴向拉（压）杆横截面上的正应力轴向拉（压）杆横截面上的正应力n n平面假设：平面假设：变形前原为平面的横截面，变变形前原为平面的横截面，变形后仍保持为平面，且垂直于杆轴线。形后仍保持为平面，且垂直于杆轴线。n n结论：结论：轴向拉（压）杆横截面上只有正应轴向拉（压）杆横截

17、面上只有正应力，且均匀分布。力，且均匀分布。6/15/20236/15/20231515土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件三直杆轴向拉、压横截面的正应力三直杆轴向拉、压横截面的正应力n n结论：拉杆横截面上产生的应力为均匀分结论：拉杆横截面上产生的应力为均匀分布的正应力。布的正应力。轴向拉（压）杆横截面上的正应力计算公式为：轴向拉（压）杆横截面上的正应力计算公式为：式中：式中：N横截面上的横截面上的轴轴力；力；A横截面面横截面面积积。的符号：正号表示拉的符号：正号表示拉应应力；力；负负号表示号表示压应压应力。力。6/15/20236/15/20231616土

18、木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件三直杆轴向拉、压横截面的正应力三直杆轴向拉、压横截面的正应力n n例例3-3 有一根钢丝绳，其截面积为0.725 平方厘米，受到3000N的拉力，试求这根钢丝绳的应力是多少？解：解：解：解：因为因为因为因为故：故：故：故：6/15/20236/15/20231717土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件例例例例3-43-4 铰接支架如图铰接支架如图铰接支架如图铰接支架如图a a示，示，示，示，ABAB杆为杆为杆为杆为d=16mmd=16mm的圆截面杆，的圆截面杆，的圆截面杆，的圆截面杆，BCBC

19、杆杆杆杆为为为为a=100mma=100mm的正方形截面杆，的正方形截面杆，的正方形截面杆，的正方形截面杆，P=15kNP=15kN，试计算各杆横截面上，试计算各杆横截面上，试计算各杆横截面上，试计算各杆横截面上的应力。的应力。的应力。的应力。n n解：（解：（解：（解：（1 1）计算各杆的轴力）计算各杆的轴力）计算各杆的轴力）计算各杆的轴力n n（2 2）计算各杆的应力）计算各杆的应力）计算各杆的应力）计算各杆的应力6/15/20236/15/20231818土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件四直杆轴向拉、压的强度计算四直杆轴向拉、压的强度计算 n n1.

20、许用应力与安全系数许用应力与安全系数 构件发生显著变形或断裂时的最大应力，构件发生显著变形或断裂时的最大应力，称为极限应力，用称为极限应力，用 表示表示.塑性材料以屈服极限塑性材料以屈服极限为为极限极限应应力。即力。即脆性材料以脆性材料以强强度极限度极限为为极限极限应应力。即力。即 许用应力许用应力许用应力许用应力保证构件安全、正常工作所允许承受的保证构件安全、正常工作所允许承受的保证构件安全、正常工作所允许承受的保证构件安全、正常工作所允许承受的最大应力，称为，用最大应力，称为，用最大应力，称为，用最大应力，称为，用 表示。表示。表示。表示。6/15/20236/15/20231919土木工

21、程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件四直杆轴向拉、压的强度计算四直杆轴向拉、压的强度计算许用应力许用应力许用应力许用应力保证构件安全、正常工作所允许承保证构件安全、正常工作所允许承保证构件安全、正常工作所允许承保证构件安全、正常工作所允许承受的最大应力，称为，用受的最大应力，称为，用受的最大应力，称为，用受的最大应力，称为，用 表示。表示。表示。表示。式中：式中：材料的材料的许许用用应应力；力；材料的极限材料的极限应应力；力；K安全系数，安全系数，K1。6/15/20236/15/20232020土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件

22、四直杆轴向拉、压的强度计算四直杆轴向拉、压的强度计算2.2.轴向拉压杆的正应力强度条件轴向拉压杆的正应力强度条件轴向拉压杆的正应力强度条件轴向拉压杆的正应力强度条件为了保证构件安全可靠地工作，必须使构件为了保证构件安全可靠地工作，必须使构件为了保证构件安全可靠地工作，必须使构件为了保证构件安全可靠地工作，必须使构件的最大工作应力不超过材料的许用应力。的最大工作应力不超过材料的许用应力。的最大工作应力不超过材料的许用应力。的最大工作应力不超过材料的许用应力。拉（压）杆件的强度条件为：拉（压）杆件的强度条件为：拉（压）杆件的强度条件为：拉（压）杆件的强度条件为：maxmaxmaxmax=N=Nma

23、xmax/A/A max最大工作应力；Nmax构件横截面上的最大轴力；A构件的横截面面积；材料的许用应力。6/15/20236/15/20232121土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件四直杆轴向拉、压的强度计算四直杆轴向拉、压的强度计算3.3.3.3.强度条件的应用强度条件的应用强度条件的应用强度条件的应用（1 1 1 1）强度校核）强度校核）强度校核）强度校核 已知构件的材料、横截面尺寸和所受荷载，已知构件的材料、横截面尺寸和所受荷载，已知构件的材料、横截面尺寸和所受荷载，已知构件的材料、横截面尺寸和所受荷载，校核构件是否安全。校核构件是否安全。校核构件是

24、否安全。校核构件是否安全。（2 2 2 2）设计截面尺寸）设计截面尺寸）设计截面尺寸）设计截面尺寸 已知构件承受的荷载及所用材料，确定构件已知构件承受的荷载及所用材料，确定构件已知构件承受的荷载及所用材料，确定构件已知构件承受的荷载及所用材料，确定构件横截面尺寸。横截面尺寸。横截面尺寸。横截面尺寸。（3 3 3 3）确定许可荷载）确定许可荷载）确定许可荷载）确定许可荷载 已知构件的材料和尺寸，可按强度条件确定已知构件的材料和尺寸，可按强度条件确定已知构件的材料和尺寸，可按强度条件确定已知构件的材料和尺寸，可按强度条件确定构件能承受的最大荷载。构件能承受的最大荷载。构件能承受的最大荷载。构件能承

25、受的最大荷载。6/15/20236/15/20232222土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件例例例例3-53-53-53-5 现准备用一根直径现准备用一根直径现准备用一根直径现准备用一根直径20202020mmmmmmmm的白棕绳，起吊的白棕绳，起吊的白棕绳，起吊的白棕绳，起吊4000400040004000N N N N的重物，试问是否安全？如果强度不够，试重的重物，试问是否安全？如果强度不够，试重的重物，试问是否安全？如果强度不够，试重的重物，试问是否安全？如果强度不够，试重新选择白棕绳的直径。已知白棕绳许用应力新选择白棕绳的直径。已知白棕绳许用应力新选

26、择白棕绳的直径。已知白棕绳许用应力新选择白棕绳的直径。已知白棕绳许用应力 =10Mpa=10Mpa=10Mpa=10Mpa。解：（解：（解：（解：（1 1）强度校核）强度校核）强度校核）强度校核白棕绳正应力白棕绳正应力:不满足强度条件，不安全。不满足强度条件，不安全。（2）选择白棕绳的直径）选择白棕绳的直径根据强度条件得：根据强度条件得：具体选择时，应选直径大于具体选择时，应选直径大于22.5722.57mmmm规格的白棕绳。规格的白棕绳。选直径选直径 d=25mm d=25mm。6/15/20236/15/20232323土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件

27、例例例例3-63-63-63-6 图示简易支架的图示简易支架的图示简易支架的图示简易支架的ABABABAB杆为木杆，已知杆为木杆，已知杆为木杆，已知杆为木杆，已知P P P P=100kN=100kN=100kN=100kN，BCBCBCBC杆为钢杆。木杆杆为钢杆。木杆杆为钢杆。木杆杆为钢杆。木杆ABABABAB的横截面面积的横截面面积的横截面面积的横截面面积A A A A1 1 1 1=10000mm2=10000mm2=10000mm2=10000mm2，许用应力，许用应力，许用应力，许用应力 1 1 1 1=7MPa=7MPa=7MPa=7MPa；钢杆；钢杆；钢杆；钢杆BCBCBCBC的

28、相应数据是：的相应数据是：的相应数据是：的相应数据是：A A A A2 2 2 2=1250mm2=1250mm2=1250mm2=1250mm2，2 2 2 2=160MPa=160MPa=160MPa=160MPa。试校核支架的强度。试校核支架的强度。试校核支架的强度。试校核支架的强度。解解解解：（：（：（：（1 1）根据平衡条件求两杆所受的力。根据平衡条件求两杆所受的力。根据平衡条件求两杆所受的力。根据平衡条件求两杆所受的力。6/15/20236/15/20232424土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件（2）根）根据应力公式计算两杆的正应力据应力公式计

29、算两杆的正应力（3）根据强度条件校核支架强度）根据强度条件校核支架强度1=17.32Mpa,AB杆强度不足杆强度不足2=160Mpa,BC杆强度足够杆强度足够答：因答：因AB杆强度不满足强度条件要求，杆强度不满足强度条件要求，所以所以支架强度不够，不安全支架强度不够，不安全。6/15/20236/15/20232525土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件*五五.直杆轴向拉、压的变形直杆轴向拉、压的变形n n1.1.弹性变形和塑性变形弹性变形和塑性变形 弹性变形弹性变形弹性变形弹性变形材料在受到外力作用时产生变材料在受到外力作用时产生变材料在受到外力作用时产生变

30、材料在受到外力作用时产生变形或者尺寸的变化，卸载后能够恢复的那部分变形或者尺寸的变化，卸载后能够恢复的那部分变形或者尺寸的变化，卸载后能够恢复的那部分变形或者尺寸的变化，卸载后能够恢复的那部分变形。形。形。形。塑性变形塑性变形塑性变形塑性变形材料所受外力超过某极限值时，材料所受外力超过某极限值时，材料所受外力超过某极限值时，材料所受外力超过某极限值时，卸载后消除一部分弹性变形外，还将存在一部分卸载后消除一部分弹性变形外，还将存在一部分卸载后消除一部分弹性变形外，还将存在一部分卸载后消除一部分弹性变形外，还将存在一部分未消失的那部分变形。未消失的那部分变形。未消失的那部分变形。未消失的那部分变形

31、。6/15/20236/15/20232626土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件*五五.直杆轴向拉、压的变形直杆轴向拉、压的变形n n2.2.2.2.胡克定律胡克定律胡克定律胡克定律在材料的弹性范围内，与外力和在材料的弹性范围内，与外力和在材料的弹性范围内，与外力和在材料的弹性范围内，与外力和杆长成正比，与横截面面积成反比，即杆长成正比，与横截面面积成反比，即杆长成正比，与横截面面积成反比，即杆长成正比，与横截面面积成反比，即比例系数比例系数E E称为材料的拉（压）弹性模量，称为材料的拉（压）弹性模量，它与材料的它与材料的 性质有关，是衡量材料抵抗变形能力的

32、一个指标。性质有关，是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。6/15/20236/15/20232727土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件*五五.直杆轴向拉、压的变形直杆轴向拉、压的变形相对变形或线应变，是一个无单位的量。相对变形或线应变，是一个无单位的量。当应力在弹性范围内时，应力与应变成正比。当应力在弹性范围内时，应力与应变成正比。6/15/20236/15/20232828土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件自我检测三自我检测三填空题填空题填空题填空题n n1 1 1 1作用于直杆上的外力（合力）作用线与杆件的轴线作用于直杆

33、上的外力（合力）作用线与杆件的轴线作用于直杆上的外力（合力）作用线与杆件的轴线作用于直杆上的外力（合力）作用线与杆件的轴线 时，杆只产生沿轴线方向的时，杆只产生沿轴线方向的时，杆只产生沿轴线方向的时，杆只产生沿轴线方向的 或或或或 变形，变形，变形，变形，这种变形形式，称为轴向拉伸或压缩。这种变形形式，称为轴向拉伸或压缩。这种变形形式，称为轴向拉伸或压缩。这种变形形式，称为轴向拉伸或压缩。n n2 2 2 2在国际单位制中，应力的单位是帕，在国际单位制中，应力的单位是帕，在国际单位制中，应力的单位是帕，在国际单位制中，应力的单位是帕，1 1 1 1帕帕帕帕=N/m2N/m2N/m2N/m2。n

34、 n3 3 3 3构件在外力作用下，单位面积上的构件在外力作用下，单位面积上的构件在外力作用下，单位面积上的构件在外力作用下，单位面积上的 称为应力，用符称为应力，用符称为应力，用符称为应力，用符号号号号 表示；应力的正负规定与轴力表示；应力的正负规定与轴力表示；应力的正负规定与轴力表示；应力的正负规定与轴力 ，拉应力为，拉应力为，拉应力为，拉应力为 ，压应力为，压应力为，压应力为，压应力为 。n n4 4 4 4根据材料的抗拉、抗压性能不同，工程实际中低碳钢材根据材料的抗拉、抗压性能不同，工程实际中低碳钢材根据材料的抗拉、抗压性能不同，工程实际中低碳钢材根据材料的抗拉、抗压性能不同，工程实际

35、中低碳钢材料适宜做受料适宜做受料适宜做受料适宜做受 杆件，铸铁材料适宜作受杆件，铸铁材料适宜作受杆件，铸铁材料适宜作受杆件，铸铁材料适宜作受 杆件。杆件。杆件。杆件。n n5 5 5 5确定容许应力时，对于脆性材料确定容许应力时，对于脆性材料确定容许应力时，对于脆性材料确定容许应力时，对于脆性材料 为极限应力，而为极限应力，而为极限应力，而为极限应力，而塑性材料以塑性材料以塑性材料以塑性材料以 为极限应力为极限应力为极限应力为极限应力 6/15/20236/15/20232929土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件6.6.6.6.杆件的四种基本变形是杆件的四种

36、基本变形是杆件的四种基本变形是杆件的四种基本变形是 、。7.7.7.7.轴向拉（压）杆件的受力特点是：作用在杆件上的两个力轴向拉（压）杆件的受力特点是：作用在杆件上的两个力轴向拉（压）杆件的受力特点是：作用在杆件上的两个力轴向拉（压）杆件的受力特点是：作用在杆件上的两个力（外力或外力的合力）（外力或外力的合力）（外力或外力的合力）（外力或外力的合力），且作，且作，且作，且作用线与杆轴线重合；变形特点是：杆件沿轴向发生用线与杆轴线重合；变形特点是：杆件沿轴向发生用线与杆轴线重合；变形特点是：杆件沿轴向发生用线与杆轴线重合；变形特点是：杆件沿轴向发生 。8.8.8.8.由两种或两种以上的基本变形组

37、合而成的变形称为由两种或两种以上的基本变形组合而成的变形称为由两种或两种以上的基本变形组合而成的变形称为由两种或两种以上的基本变形组合而成的变形称为 。9.9.9.9.产生拉伸变形时的轴力符号规定取产生拉伸变形时的轴力符号规定取产生拉伸变形时的轴力符号规定取产生拉伸变形时的轴力符号规定取 ，产生，产生，产生，产生压缩变形时的轴力符号规定取压缩变形时的轴力符号规定取压缩变形时的轴力符号规定取压缩变形时的轴力符号规定取 。10.10.10.10.构件在外力作用下，单位面积上的构件在外力作用下，单位面积上的构件在外力作用下，单位面积上的构件在外力作用下，单位面积上的 称为应力，用称为应力，用称为应力

38、，用称为应力，用符号符号符号符号 表示；应力的正负规定与轴力表示；应力的正负规定与轴力表示；应力的正负规定与轴力表示；应力的正负规定与轴力 ，拉应，拉应，拉应，拉应力为力为力为力为 ，压应力为，压应力为，压应力为，压应力为 。自我检测三自我检测三6/15/20236/15/20233030土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件学习项目三学习项目三题题 目目 脚手架的受力分析脚手架的受力分析 学习内容学习内容 1.1.列举脚手架的种类。列举脚手架的种类。2.2.重点介绍一种脚手架的基本组成部分、重点介绍一种脚手架的基本组成部分、构造特点和受力特点。构造特点和受力特

39、点。3.3.搭设和拆除该种脚手架主要的技术要求。搭设和拆除该种脚手架主要的技术要求。4.4.脚手架有哪些安全防护主要设施。脚手架有哪些安全防护主要设施。以小组为单位，采取个人收集资料和集体讨论以小组为单位，采取个人收集资料和集体讨论以小组为单位，采取个人收集资料和集体讨论以小组为单位，采取个人收集资料和集体讨论的方法，由组长填写小组课外学习报告单。的方法，由组长填写小组课外学习报告单。的方法，由组长填写小组课外学习报告单。的方法，由组长填写小组课外学习报告单。6/15/20236/15/20233131土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件房屋建筑施工中，扣件式

40、脚手架房屋建筑施工中，扣件式脚手架 6/15/20236/15/20233232土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件桥墩施工中，碗扣式脚手架桥墩施工中，碗扣式脚手架 6/15/20236/15/20233333土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件脚手架在隧道混凝土衬砌施工中脚手架在隧道混凝土衬砌施工中 6/15/20236/15/20233434土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件移动式脚手架移动式脚手架 6/15/20236/15/20233535土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴

41、向拉压课件直杆轴向拉压课件吊机在吊运箱梁吊机在吊运箱梁（钢索受拉）（钢索受拉）6/15/20236/15/20233636土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件布置作业n n阅读：阅读：n n习题：习题：n n预习：预习：6/15/20236/15/20233737土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件学学 习习 要要 求求n n能够判别杆件的四种基本变形和组合变形能够判别杆件的四种基本变形和组合变形能够判别杆件的四种基本变形和组合变形能够判别杆件的四种基本变形和组合变形n n会应用截面法求指定截面的轴力会应用截面法求指定截面的轴

42、力会应用截面法求指定截面的轴力会应用截面法求指定截面的轴力n n能绘制和识读直杆的轴力图能绘制和识读直杆的轴力图能绘制和识读直杆的轴力图能绘制和识读直杆的轴力图n n能列举一个实物来解释强度的概念能列举一个实物来解释强度的概念能列举一个实物来解释强度的概念能列举一个实物来解释强度的概念n n能够对轴向拉（压）杆件的强度进行简单分析能够对轴向拉（压）杆件的强度进行简单分析能够对轴向拉（压）杆件的强度进行简单分析能够对轴向拉（压）杆件的强度进行简单分析n n能够对工程中的拉（压）构件进行定性分析能够对工程中的拉（压）构件进行定性分析能够对工程中的拉（压）构件进行定性分析能够对工程中的拉（压）构件进行定性分析n n知道建筑施工中的脚手架的安全防护措施知道建筑施工中的脚手架的安全防护措施知道建筑施工中的脚手架的安全防护措施知道建筑施工中的脚手架的安全防护措施n n掌握掌握掌握掌握1-21-21-21-2种获取专业信息的方法种获取专业信息的方法种获取专业信息的方法种获取专业信息的方法6/15/20236/15/20233838土木工程力学基础土木工程力学基础3 3直杆轴向拉压课件直杆轴向拉压课件