軸向拉伸和壓縮-軸向拉（壓）桿的應(yīng)力（建筑力學(xué)）

對(duì)于等截面直桿，最大正應(yīng)力一定發(fā)生在軸力最大的截面上。

習(xí)慣上把桿件在荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力，稱為工作應(yīng)力。通常把產(chǎn)生最大工作應(yīng)力的截面稱為危險(xiǎn)截面，產(chǎn)生最大工作應(yīng)力的點(diǎn)稱為危險(xiǎn)點(diǎn)。

對(duì)于產(chǎn)生軸向拉（壓）變形的等直桿，軸力最大的截面就是危險(xiǎn)截面，該截面上任一點(diǎn)都是危險(xiǎn)點(diǎn)。例7-5

圖示為正方形界面階梯性磚柱。已知：FP=60kN，柱自重不計(jì)，試求荷載引起的最大工作應(yīng)力。由結(jié)果可見(jiàn)，磚柱的最大工作應(yīng)力在柱的下段，其值為0.72MPa，是壓應(yīng)力。軸向拉伸與壓縮AB段柱橫截面上的正應(yīng)力為BC段柱橫截面上的正應(yīng)力為解首先畫出磚柱的軸力圖，如圖b所示。第三節(jié)軸向拉（壓）桿的應(yīng)力軸向拉伸與壓縮FPFP變形規(guī)律試驗(yàn)：觀察發(fā)現(xiàn)：當(dāng)桿受到軸向拉力作用后，所有的縱向線都伸長(zhǎng)了，而且伸長(zhǎng)量都相等，并且仍然都與軸線平行；所有的橫向線仍然保持與縱向線垂直，而且仍為直線，只是它們之間的相對(duì)距離增大了。軸向拉伸與壓縮

根據(jù)從桿件表面觀察到的現(xiàn)象，從變形的可能性考慮，可推斷：

軸向拉桿在受力變形時(shí)，橫截面只沿桿軸線平行移動(dòng)。由此可知：橫截面上只有正應(yīng)力σ。假如把桿想象成是由許多縱向纖維組成的話，則任意兩個(gè)橫截面之間所有縱向纖維的伸長(zhǎng)量均相等，即兩橫截面間的變形是均勻的，所以拉（壓）桿在橫截面上各點(diǎn)處的正應(yīng)力σ都相同。

sFNFP軸向拉伸與壓縮

拉（壓）桿橫截面上任一點(diǎn)處正應(yīng)力的計(jì)算公式為

當(dāng)FN為拉力，則σ為拉應(yīng)力，拉應(yīng)力為正；

當(dāng)FN為壓力，則σ為壓應(yīng)力，壓應(yīng)力為負(fù)。式中，A為拉（壓）桿橫截面的面積；FN為軸力。通過(guò)上述分析知：軸心拉桿橫截面上只有一種應(yīng)力——正應(yīng)力，并且正應(yīng)力在橫截面上是均勻分布的，所以拉桿橫截面上正應(yīng)力的計(jì)算公式為式中A—拉（壓）桿橫截面的面積；

FN—軸力。

當(dāng)軸力為拉力時(shí)，正應(yīng)力為拉應(yīng)力，取正號(hào)；當(dāng)軸力為壓力時(shí)，正應(yīng)力為壓應(yīng)力，取負(fù)號(hào)。例7-4若例7-2中的直桿其橫截面為50mm×50mm的正方形，試求桿中各段橫截面上的應(yīng)力。A=50mm×50mm=2500mm2軸向拉伸與壓縮解

桿的橫截面面積各段橫截面上應(yīng)力為BC段：

AB段：（壓應(yīng)力）（拉應(yīng)力）例：

圖示結(jié)構(gòu)，試求桿件AB、CB的應(yīng)力。已知F=20kN；斜桿AB為直徑20mm的圓截面桿，水平桿CB為15×15的方截面桿。FABC

解：1、計(jì)算