一、刚度的计算公式是K=EI;
1、抗弯强度=弹性模量x截面惯性矩。
2、是指物体抵抗其弯曲变形的能力。
3、抗弯刚度现多用于材料力学和混凝土理论中。
以材料的弹性模量与被弯构件横截面绕其中性轴的惯性矩的乘积来表示材料抵抗弯曲变形的能力。
刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。
是材料或结构弹性变形难易程度的表征。
材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。
一、材料的抗弯刚度计算,实际上就是对材料制成的构件进行变形(即挠度)控制的依据,计算方法的由来,应该是从材料的性能特征中得到的:
1、第一个特性决定材料的抗压强度和抗拉强度,当材料的抗拉强度决定构件的承载力时,因其延伸率很大,而表现出延性破坏特征,反之即为脆性破坏。如抗弯适筋梁和超筋梁,大小偏心受压。
2、第二个是材料的离散性较大的特性决定了为了满足相同的安全度,就需要更大的强度富裕(平均强度与设计强度之比),这一点在七四规范中反应在安全系数K中(抗弯1.4,抗压,抗剪是1.55),新规范在公式中已经不见,但可从背景材料的统计回归上找到由来;
3、第三个特性即材料的蠕变性能是塑性内力重分布的条件之一,正如一位学者所说,合理设计的材料结构能按设计者的意图调节其内力。带裂缝工作的构件其塑性铰不是一点而是一个区域。
4、第四个特性在结构的概念设计中,有一条很重要,是在罕遇地震时,结构不存在强度的富裕而只有抵抗变形能力的好坏之分,即结构都要进入塑性变形阶段(或弹塑性阶段)。
设计时,让塑性铰出现在什么地方;让多少构件适量破坏以吸收地震输入能量,而地震之后又容易修复;
5、第五个特性是根据这个思路,就不难理解抗震规范中的许多要求了。
比如说,短柱有典型的剪切破坏特征,配箍率和轴压比直接影响到柱的延性。
框支剪力墙结构因变形过于集中而影响到抗震性能,转换板结构刚度突变最大,在高烈度区尽量少用,这也是抗弯刚度计算方法的由来。
二、式中:
1、E是弹性模量,即产生单位应变时所需的应力,不同材料弹性模量不同,可以从材料手册上查得。
2、I是材料横截面对弯曲中性轴的惯性矩,各常规型钢惯性矩也可以从材料手册上查得,《石油化工设备设计便查手册》中也可查到。
三、刚度计算公式:
1、一个结构的刚度(k)是指弹性体抵抗变形拉伸的能力。
2、计算公式:k=P/δ
3、P是作用于结构的恒力,δ是由于力而产生的形变。刚度的国际单位是牛顿每米(N/m)。
弹性模量与刚度有什么区别
刚度,强度和硬度所指的力学性能不同。
刚度:指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。
硬度:材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。固体对外界物体入侵的局部抵抗能力,是比较各种材料软硬的指标。
强度:表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一。
常用的强度性能指标有拉伸强度和屈服强度(或屈服点)。
铸铁、无机材料没有屈服现象,故只用拉伸强度来衡量其强度性能。
高分子材料也采用拉伸强度。
承受弯曲载荷、压缩载荷或扭转载荷时则应以材料的弯曲强度、压缩强度及剪切强度来表示材料的强度性能。
压入硬度
用一定的载荷将规定的压头压入被测材料,根据材料表面局部塑性变形的程度比较被测材料的软硬,材料越硬,塑性变形越小。
压入硬度在工程技术中有广泛的用途。
压头有多种,如一定直径的钢球、金刚石圆锥、金刚石四棱锥等。
载荷范围为几克力至几吨力(即几十毫牛顿至几万牛顿)。压入硬度对载荷作用于被测材料表面的持续时间也有规定。主要的压入硬度有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等。
洛氏硬度
这种硬度测定法是美国的S.P.洛克韦尔于1919年提出的,它基本上克服了布氏测定法的上述不足。
洛氏硬度所采用的压头是锥角为120°的金刚石圆锥或直径为1/16英寸(1英寸等于25.4毫米)的钢球,并用压痕深度作为标定硬度值的依据。
测量时,总载荷分初载荷和主载荷(总载荷减去初载荷)两次施加,初载荷一般选用10千克力,加至总载荷后卸去主载荷,并以这时的压痕深度来衡量材料的硬度。
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