建筑力學(xué)——教案軸向拉伸和壓縮

1、建筑力學(xué)教案教研室主任 教師 科 目 月 日專 業(yè)班 級課 時課 型課 題 第四章 軸向拉伸或壓縮教 學(xué)目 的熟練掌握截面法，正確理解并熟練掌握軸向拉壓正應(yīng)力公式、胡克定律、強(qiáng)度條件，掌握拉壓桿的強(qiáng)度計算方法。掌握拉壓時材料的力學(xué)性能，弄清材料力學(xué)解決問題的思路和方法。重 點(diǎn)難 點(diǎn)及關(guān)鍵重點(diǎn): 內(nèi)力和截面法，軸力和軸力圖。應(yīng)力的概念，軸向拉壓時橫截面上的應(yīng)力，軸向拉壓時的變形。難點(diǎn): 軸向拉壓的強(qiáng)度計算。教 學(xué)設(shè) 備教 學(xué) 過 程 或 內(nèi) 容教 法 要 點(diǎn) 第一節(jié) 軸向拉伸和壓縮時的內(nèi)力及應(yīng)力一、軸向拉伸和壓縮的概念 受力特點(diǎn)：作用于桿件上外力合力的作用線與桿件軸線重合。變形特點(diǎn)：構(gòu)件沿軸線方

2、向的伸長或縮短。二、軸向拉壓桿的內(nèi)力軸力1、內(nèi)力的概念內(nèi)力是構(gòu)件因受外力而變形，其內(nèi)部各部分之間因相對位移改變而引起的附加內(nèi)力。2、截面法 截面法四部曲： 截（切開）、取（取分離體）、代（代替）、平（平衡）3、軸力、 軸力圖軸力垂直于橫截面、通過截面形心的內(nèi)力。軸力的符號規(guī)則軸力背離截面時為正，指向截面為負(fù)。軸力圖形象表示橫截面上軸力沿桿軸線變化規(guī)律的圖形。4、軸向拉（壓）時橫截面上的正應(yīng)力：應(yīng)力計算公式： 公式的適用范圍：（1）外力作用線必須與桿軸線重合，否則橫截面上應(yīng)力將不是均勻分布；(2) 距外力作用點(diǎn)較遠(yuǎn)部分正確，外力作用點(diǎn)附近應(yīng)力分布復(fù)雜，由于加載方式的不同，只會使作用點(diǎn)附近不大的范

3、圍內(nèi)受到影響（圣維南原理）。因此，只要作用于桿端合力作用線與桿軸線重合，除力作用處外，仍可用該公式計算。(3) 必須是等截面直桿，否則橫截面上應(yīng)力將不是均勻分布，當(dāng)截面變化較緩慢時，可近似用該公式計算。 第二節(jié) 軸向拉壓桿的變形虎克定律一、軸向拉壓桿的變形 1、縱向變形絕對變形 相對變形（線應(yīng)變） 拉伸為“+”，壓縮為“-” 2、橫向變形 絕對變形 橫向尺寸 相對變形（橫向應(yīng)變） 拉伸為“-”，壓縮為“+”二、柏松比（橫向變形系數(shù)）實(shí)驗表明：在彈性范圍內(nèi) 是反映材料性質(zhì)的常數(shù)，由實(shí)驗確定，一般在-10.5之間。三、虎克定律在彈性范圍內(nèi)： 即 將 和 代入得： （胡克定律的另一形式）E彈性模量（Pa）。抗拉（壓）剛度，反映桿件抵抗拉伸（壓縮）變形的能力，其它條件相同。 第三節(jié) 軸向拉壓桿的強(qiáng)度條件及其應(yīng)用一、材料的極限應(yīng)力極限應(yīng)力材料破壞時的應(yīng)力稱為極限應(yīng)力。二、容許應(yīng)力和安全系數(shù)構(gòu)件工作時允許達(dá)到的最大應(yīng)力值稱許用應(yīng)力。許用應(yīng)力應(yīng)低于極限應(yīng)力。（1）從安全考慮，構(gòu)件需要有一定的強(qiáng)度儲備；（2）構(gòu)件的實(shí)際工作情況與設(shè)計時所設(shè)想的條件難以完全一致，有許多實(shí)際不利因素?zé)o法預(yù)計。安全系數(shù)（大于1的數(shù)）。三、軸向拉壓桿的強(qiáng)度條件和強(qiáng)度計算為了保證構(gòu)件有足夠的強(qiáng)度，桿內(nèi)