7.4刚度条件及提高梁刚度的措施
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梁的刚度条件及提高梁刚度的措施
一、刚度条件
y [ y], [ ]
max
max
建筑钢梁的许可挠度： l ~ l 250 1000
机械传动轴的许可转角：
1
3000
精密机床的许可转角： 1 5000
例8：图示工字钢梁受均布荷载作用，已知l＝2 m， q ＝20 kN/m，材料的弹性模量E=200 GPa，y =l/700。 A
2、减少梁的弯矩——减少梁的长度
y A
l
y
max
F
Fl3
B x ymax 3EI
max
y
A max l 2
q
B
max l 2
5ql4
x ymax 384EI
y max
y q
A
l
max
y
ql4
B
x
ymax
8EI
max
y
A max l 2
y max
F
B
Fl 3 x ymax 48EI
查附录D-3可知，选取工字钢型号为NO.16，它的 I 1130cm4 729cm4 。
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二、提高梁刚度的措施 1、选择合理的截面形状dBiblioteka y dx2M (x) EI
即Iz/A越大，截面越合理。为了充分利用材料，应将材料尽可能放置到距离中性轴较远处。
q B
试确定工字钢的型号。
l
解：1）简支梁在均布载荷作用时，中点有最大挠度
5ql 4 ymax 384EI
2）代入刚度条件
ymax
5ql 4 384EI
y
l 700
I 700 5ql3 700 5 20 103 23 7.29 106 m4 729cm4
384E
384 200 109
l max 2
2、减少梁的弯矩——改变施加载荷的方式
q
z
2l
2l
9
9
l
3、采用超静定结构
车床上加工细长杆时，加顶针 支承工件，减小工件变形。
4、 增大弹性模量E
d2 y dx2
M (x) EI
各种钢材弹性模量E差别不大，为提高弯曲刚度采用高强度钢，效果不明显。
一、刚度条件
y [ y], [ ]
max
max
建筑钢梁的许可挠度： l ~ l 250 1000
机械传动轴的许可转角：
1
3000
精密机床的许可转角： 1 5000
例8：图示工字钢梁受均布荷载作用，已知l＝2 m， q ＝20 kN/m，材料的弹性模量E=200 GPa，y =l/700。 A
2、减少梁的弯矩——减少梁的长度
y A
l
y
max
F
Fl3
B x ymax 3EI
max
y
A max l 2
q
B
max l 2
5ql4
x ymax 384EI
y max
y q
A
l
max
y
ql4
B
x
ymax
8EI
max
y
A max l 2
y max
F
B
Fl 3 x ymax 48EI
查附录D-3可知，选取工字钢型号为NO.16，它的 I 1130cm4 729cm4 。
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二、提高梁刚度的措施 1、选择合理的截面形状dBiblioteka y dx2M (x) EI
即Iz/A越大，截面越合理。为了充分利用材料，应将材料尽可能放置到距离中性轴较远处。
q B
试确定工字钢的型号。
l
解：1）简支梁在均布载荷作用时，中点有最大挠度
5ql 4 ymax 384EI
2）代入刚度条件
ymax
5ql 4 384EI
y
l 700
I 700 5ql3 700 5 20 103 23 7.29 106 m4 729cm4
384E
384 200 109
l max 2
2、减少梁的弯矩——改变施加载荷的方式
q
z
2l
2l
9
9
l
3、采用超静定结构
车床上加工细长杆时，加顶针 支承工件，减小工件变形。
4、 增大弹性模量E
d2 y dx2
M (x) EI
各种钢材弹性模量E差别不大，为提高弯曲刚度采用高强度钢，效果不明显。