材料力学计算题库
2024年材料力学题库
第8章 压杆稳定一、选择题１、长方形截面细长压杆,b /h ＝1/2;假如将b 改为h 后仍为细长杆,临界力F cr 是本来的多少倍?有四种答案，正确答案是(Ｃ)。
cr（A ）２倍;ﻩ(B)4倍；（C ）8倍；(Ｄ)16倍。
解答:因为，2、压杆下端固定，上端与水平弹簧相连，如图，则压杆长度系数的范围有四种答案,正确答μ案是(Ｄ)。
()2cr 2E F I ul π=3112I bh =（A ）;（Ｂ）；（Ｃ)；（D)。
0.5μ<0.50.7μ<<0.72μ<<0.52μ<<3、图示中心受压杆（a)、(b)、（c ）、（d ）。
其材料、长度及抗弯刚度相同。
两两对比。
临界力相互关系有四种答案,正确答案是（C)。
(a)(b)(c)(d)（A ）（F cr )a > (F ｃr ）b ，(F c ｒ）c < (F ｃr )ｄ；（Ｂ)(Ｆcr )ａ < (F ｃｒ）ｂ,(F cr )c ＞ (F cr )ｄ；（Ｃ)(F ｃr )ａ ＞ （F cr )b ,(F cr )c > (F ｃr ）ｄ；（D)(F c ｒ)a < （Ｆcr )b ,(F cr )c ＜ (F cr )d 。
４、图示（a)、(b ）两细长压杆材料及尺寸均相同,压力F 由零以同样速度迟缓增加，则失稳先后有四种答案，正确答案是(Ｂ）。
(A ）（a ）杆先失稳; (B ）（b ）杆先失稳;（C ）（a ）、(ｂ）杆同时失稳;(D)无法比较。
5、细长压杆，若其长度系数增加一倍，则压杆临界力Ｆcr 的变化有四种答案，正确答案是μ(C)。
（A)增加一倍; (B ）为本来的四倍;(Ｃ)为本来的四分之一;（D)为本来的二分之一。
解答:6、两端球铰的正方形截面压杆，当失稳时，截面将绕哪个轴转动，有四种答案,正确答案是（D)。
(Ａ)绕y 轴弯曲；（B ）绕ｚ1轴弯曲;（C)绕z 轴弯曲；(Ｄ)可绕过形心C 的任何轴弯曲。
山东建筑大学材料力学试题A1
一、单项选择题（20分，每题2分）1、下列关于内力与应力的讨论中，（D ）是正确的。
（A ）内力是应力的代数和； （B ）内力是应力的矢量和； （C ）应力是内力的平均值； （D ）应力是内力的分布集度。
2、单元体受力后，四边发生位置改变，如图中虚线所示，则单元体的切 应变等于（A ）。
（A ）0 （B ）（C ）2（D ）90°-23、铸铁试件扭转破坏是（B ）。
（A ）沿横截面拉断； （B ）沿45螺旋面拉断；（C ）沿横截面剪断； （D ）沿45螺旋面剪断。
4、两端受扭转力偶矩作用的实心圆轴，不发生屈服的最大许可载荷为 0M ，若将圆轴直径增加1倍，则最大许可载荷为（ D ）。
（A ） 0M ； （B ）2 0M ； （C ）4 0M ； （D ）8 0M 。
5、按梁的正应力强度条件设计梁时，以下哪些措施不合理（B ）。
(B)00,,0A C A ===θωω，+-=B B ωω； (C)0,0C A ==ωω，0,B B B ==+-θωω； (D)00,0,,0B C A A ====ωωθω 7、平面图形对x ，y轴的惯性积为（B ）。
（A ）I xy ﹥0； （B ）I xy ﹤0； （C ）I xy =0；8、单元体上的应力如图所示，其第三强度理论的相当应力为（D ）。
（A ）90MPa ； （B ）50MPa ； （C ）10 MPa ； （D ）60MPa 。
9、对于各向同性材料，某点的应力状态中，若z =0，则z（A ）。
（A ）可能等于0 （B ）不等于0 （C ）一定等于0aaoabxy10MPa50MPa30MPa杆的轴力。
2、受扭圆轴如图所示，圆轴材料的许用应力[]=20MPa，剪切弹性模量G=80109Pa。
（1）该轴若为实心轴，试计算该轴所需的的直径D0；（2）试根据选择的直径，计算两端截面的相对扭转角DA。
解：（1）由强度条件：（5分）][163maxmaxmaxτ≤π==τDTWTt则mmTD3.50][163max=τπ≥（2）求扭转角：（5分）285.010975.43123=⨯=++=ϕ+ϕ+ϕ=ϕ-radGIl TGIlTGIlTPPPBACBDCDAA B DCm A=0.251m1m1mm B=0.25 m C=1 m D=0.5(外力偶单位：kN m)3、 T 形截面悬臂梁如图所示，C 为截面的形心。
材料力学试题及答案解析7套
材料力学试卷1一、结构构件应该具有足够的 、 和 。
（本题3分） 二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段： 阶段、 阶段、 阶段和 阶段。
衡量材料强度的指标是 、 。
（本题6分） 三、在其他条件不变的前提下，压杆的柔度越大，则临界应力越 、临界力越 ；材料的临界柔度只与 有关。
（本题3分） 四、两圆截面杆直径关系为：123D D =，则12Z Z I I =；12Z Z W W =；12P P I I =；12P P W W =； （本题8分）五、已知构件上危险点的应力状态，计算第一强度理论相当应力；第二强度理论相当应力；第三强度理论相当应力；第四强度理论相当应力。
泊松比3.0=μ。
（本题15分）六、等截面直杆受力如图，已知杆的横截面积为A=400mm 2， P =20kN 。
试作直杆的轴力图；计算杆内的最大正应力；材料的弹性模量E =200Gpa ，计算杆的轴向总变形。
（本题15分）七、矩形截面梁，截面高宽比h=2b，l=4米，均布载荷q=30kN/m许用应力[]MPa100=σ，1、画梁的剪力图、弯矩图2、设计梁的截面(本题20分)。
八、一圆木柱高l=6米，直径D=200mm ，两端铰支，承受轴向载荷F=50kN，校核柱子的稳定性。
已知木材的许用应力[]MPa10=σ，折减系数与柔度的关系为：23000λϕ=。
(本题15分)九、用能量法计算结构B 点的转角和竖向位移，EI 已知。
（本题15分）材料力学试卷2一、（5分）图（a ）与图（b ）所示两个矩形微体，虚线表示其变形后的情况，确定该二微体在A 处切应变b aγγ的大小。
二、（10分）计算图形的惯性矩yz I I 。
图中尺寸单位：毫米。
三、（15分）已知构件上危险点的应力状态，计算第三强度理论相当应力；第四强度理论相当应力。
四、（10分）画图示杆的轴力图；计算横截面上最大正应力；计算杆最大轴向应变ε。
已知杆的横截面积A =400 mm 2，E =200GPa 。
材料力学-习题
T
T
T
(a)圆截面
(b)空心截面
(c)薄壁圆截面
10.偏心压缩实际上就是
压缩
和
弯曲
的组合变形问题。
11、在压杆稳定性计算中，若将中柔度杆误用了欧拉公式进行计 算，则所得的临界力比实际的临界力值 大 ；而稳定性校核的结 果是偏于危险。 12、 抗扭刚度 ，它反映圆轴抵抗扭转变形 的能力。 称为圆轴的 = ；挤压应力 = 。
A 二段：AC段、CE段； B．三段：AC段、CD段、DE段； C． 三段：AB段、BD段、DE段； D． 四段：AB段、BC段、CD段、DE段。
07.图示铆钉连接，铆钉的挤压应力σbs是
B
A、2 P/(d 2 )
B、 P/2dt
C、 P/2bt
P P
D、4 P/(d 2 )
P P
t t
b
t
08. 一内外径之比为α=d/D的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时， 横截面上的最大剪应力为τ，则内圆周处的剪应力为 B
b
h
3、下面举出的三个实际问题，试判断： 属于强度问题的是( B )；属于刚度问题的是( A )；属于稳定 性问题的是C ( )。 A． 自行车链条拉长量超过允许值而打滑； B． 桥梁路面由于汽车超载而开裂； C． 细长的千斤顶螺杆因压力过大而弯曲。 4、已知圆截面杆扭转时，横截面上的最大剪应力为 max ，两 端面间的相对扭转角为 。若圆杆的直径增大一倍（即为原 直径的二倍）。则此时的最大最大剪应力和相对扭转角与原来 的和的比值为（ D ） A． ， ； B． ， ； C． ， ； D． ，
Fp
1 45°45° 2
A
3
14、梁AD为N0.10工字钢，B点用圆钢杆BC悬挂。已知圆杆直径 d=20mm，梁和杆的许用应力均为[]=160Mpa。试求许可均布载荷 [q]。 C
材料力学第二章计算题
1.杆系结构如图所示，已知杆AB、AC材料相同，丨-160 MPa，横截面积分别为A i = 706.9 mm2，A2=314 mm2，试确定此结构许可载荷［P］。
（15分）2.在图示直径为d=10mm的等直圆杆，沿杆件轴线作用F1、F2、F3、F4。
已知：F仁6kN, F2=18kN, F3=8kN, F4=4kN,弹性模量E=210GPa试求各段横截面上的轴力及作轴力图并求杆的最大 ________ 拉应力及压应力。
3•图示吊环，载荷F=1000KN两边的斜杆均由两个横截面为矩形的钢杆构成，杆的厚度和宽度分别为b=25mm h=90mm斜杆的轴线与吊环对称，轴线间的夹角为 a =20°。
钢的许用应力［6 ］=120Mpa。
试校核斜杆的强度。
4.钢质圆杆的直径d=10mm,F=5kN,弹性模量E=210GPa试作轴力图并求杆的最大正应力。
5.图示板状硬铝试件，中部横截面尺寸a= 2mm , b = 20mm。
试件受轴向拉力P = 6kN作用，在基长I = 70mm 上测得伸长量 =1 = 0.15mm ，板的横向缩短 =b = 0.014mm 。
试求板材 料的弹性模量E 及泊松比。
6 •钢制直杆，各段长度及载荷情况如图。
各段横截面面积分别为=200mm 2。
材料弹性模量 E = 200GPa 。
材料许用应力［tr ］=210MPa 。
试作杆的轴力图并校核杆的强度。
2 7.图示钢杆的横截面面积为 A =200mm ，钢的弹性模量E =200GP a ,求各端杆的应变、 伸长及全杆的总伸长 。
&等截面实心圆截面杆件的直径 d=40mm ，材料的弹性模量 E=200GPa 。
AB = BC = CD = 1m ,在B 、C 、D 截面分别作用有 P 、2P 、2P 大小的力，方向和作用线如图所示， P=10KN 。
①做此杆件的轴力图；②求此杆件内的最大正应力；③求杆件 C 截面的铅垂位移。
材料力学试题及答案全
材料力学试题一、填空题（共15分）1、 （5分）一般钢材的弹性模量E ＝ 210 GPa ；吕材的弹性模量E ＝ 70 GPa2、 （10分）图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用，材料的剪切弹性模量为G ，该杆的man τ1、（5（A ）各向同性材料；（B ）各向异性材料； （C 正确答案是 A 。
2、（5分）边长为d 杆（1）是等截面，杆（2荷系数d k 和杆内最大动荷应力d σ论：（A ）()(,)()(1max 21d d d k k σ<<（B ）()(,)()(1max 21d d d k k σ><（C ）()(,)()(1max 21d d d k k σ<>（D ）1max 21()(,)()(d d d k k σ>>正确答案是 A 。
三、计算题（共75分） 1、（25应力相等，求：（1）直径比21/d d ； (2)扭转角比AB φ解：AC 轴的内力图：(105);(10355M Nm M BC AB ⨯=⨯= 由最大剪应力相等：8434.05/3/16/1050016/10300321323313max==⨯=⨯==d d d d W M n n ππτ 由；594.0)(23232;41221242411=••=•=⇒∴⋅=d M M M d G d G a M GI l M n n n n BC AB P n ππφφφ（2）2、（3、（15分）有一厚度为6mm 的钢板在板面的两个垂直方向受拉，拉应力分别为150Mpa 和55Mpa ，材料的E=2.1×105Mpa ，υ =0.25。
求钢板厚度的减小值。
解：钢板厚度的减小值应为横向应变所产生，该板受力后的应力状态为二向应力状态，由广义胡克定律知，其Z 向应变为：0244.010)55150(101.225.0)(69-=⨯+⨯-=+-=y x z E σσνε则 mm t Z Z 146.0-=⨯=∆ε（本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
大学材料力学习题及答案(题库)
一．是非题：（正确的在括号中打“√”、错误的打“×”）（60小题）1．材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题，因此在研究构件的平衡与运动时，可不计构件的变形。
( √ )2．构件的强度、刚度、稳定性与其所用材料的力学性质有关，而材料的力学性质又是通过试验测定的。
( √ )3．在载荷作用下，构件截面上某点处分布内力的集度，称为该点的应力。
(√ )4．在载荷作用下，构件所发生的形状和尺寸改变，均称为变形。
( √ )5．截面上某点处的总应力p可分解为垂直于该截面的正应力σ和与该截面相切的剪应力τ，它们的单位相同。
( √ )6．线应变ε和剪应变γ都是度量构件内一点处变形程度的两个基本量，它们都是无量纲的量。
( √ )7．材料力学性质是指材料在外力作用下在强度方面表现出来的性能。
( )8．在强度计算中，塑性材料的极限应力是指比例极限σ，而脆性材p料的极限应力是指强度极限σ。
( )b9．低碳钢在常温静载下拉伸，若应力不超过屈服极限σ，则正应力sσ与线应变ε成正比，称这一关系为拉伸（或压缩）的虎克定律。
( ) 10．当应力不超过比例极限时，直杆的轴向变形与其轴力、杆的原长成正比，而与横截面面积成反比。
( √ )11．铸铁试件压缩时破坏断面与轴线大致成450，这是由压应力引起的缘故。
( )12．低碳钢拉伸时，当进入屈服阶段时，试件表面上出现与轴线成45o的滑移线，这是由最大剪应力τ引起的，但拉断时截面仍为横截max面，这是由最大拉应力σ引起的。
( √ )max13．杆件在拉伸或压缩时，任意截面上的剪应力均为零。
( )14．EA 称为材料的截面抗拉（或抗压）刚度。
( √ )15．解决超静定问题的关键是建立补充方程，而要建立的补充方程就必须研究构件的变形几何关系，称这种关系为变形协调关系。
( √ )16．因截面的骤然改变而使最小横截面上的应力有局部陡增的现象，称为应力集中。
(√ )17．对于剪切变形，在工程计算中通常只计算剪应力，并假设剪应力在剪切面内是均匀分布的。
材料力学考试题
材料力学考试题一、选择题1. 下列哪个是金属材料的力学性质？A. 电导率B. 弹性模量C. 熔点D. 透明度2. 材料的屈服强度是指材料在受到一定应力作用下发生塑性变形的最大应力值，以下哪种情况会对材料的屈服强度产生影响？A. 温度升高B. 施加的应力增大C. 变形速率增加D. 材料的形状3. 下列关于弹性力学性质的描述中，不正确的是：A. 弹性模量越大，材料的刚度越大B. 剪切模量越小，材料的刚度越大C. 泊松比越小，材料在受力时的体积变化越小D. 拉伸模量越大，材料的抗拉强度越大4. 材料的蠕变是指在持续受力的情况下，材料会慢慢发生变形，以下哪个因素对材料的蠕变影响较大？A. 温度B. 应变率C. 外部环境D. 施加的应力5. 对于各向同性材料，以下哪个描述是正确的？A. 在任何方向上的应变率相同B. 在任何方向上的弹性模量相同C. 在任何方向上的弯曲强度相同D. 在任何方向上的断裂韧性相同二、简答题1. 请简要说明弹性模量的定义及其在材料力学中的作用。
2. 什么是材料的疲劳破坏？请列举出疲劳破坏的几种典型模式。
3. 解释一下应力、应变、弹性极限和屈服点之间的关系。
4. 材料的断裂性能是指材料在受到高应力下发生破裂的抗力，简要说明影响材料断裂性能的因素。
5. 介绍一下蠕变现象在材料中的表现及其产生的原因。
三、计算题1. 一根长为2m、直径为20mm的钢棒，受到1000N的拉力时的应力是多少？2. 一种橡胶材料的拉伸模量为2MPa，某件产品长度为10cm，外力作用下拉伸到长度为10.5cm，求橡胶的应变量。
3. 一个材料的弯曲弹性模量为100GPa，横向应变为0.2%，求该材料的泊松比。
4. 一块金属材料的屈服强度为300MPa，受到的拉力为4000N，求该金属材料的截面积。
5. 一种塑料材料的剪切模量为1GPa，受到的剪切力为500N，求该材料的剪切应变。
以上就是材料力学考试题的内容，希望能够帮助大家复习相关知识。
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第一章绪论【例1-1】钻床如图1-6a所示，在载荷P作用下，试确定截面m-m上的内力。
【解】（1）沿m-m 截面假想地将钻床分成两部分。
取m-m 截面以上部分进行研究（图1-6b），并以截面的形心O为原点。
选取坐标系如图所示。
（2）为保持上部的平衡，m-m 截面上必然有通过点O的内力N和绕点O的力偶矩M。
（3）由平衡条件∴【例1-2】图1-9a所示为一矩形截面薄板受均布力p作用，已知边长=400mm，受力后沿x方向均匀伸长Δ=0.05mm。
试求板中a点沿x方向的正应变。
【解】由于矩形截面薄板沿x 方向均匀受力，可认为板内各点沿x 方向具有正应力与正应变，且处处相同，所以平均应变即a 点沿x 方向的正应变。
x 方向【例1-3】 图1-9b 所示为一嵌于四连杆机构内的薄方板，b=250mm 。
若在p 力作用下CD 杆下移Δb=0.025，试求薄板中a 点的剪应变。
【解】由于薄方板变形受四连杆机构的制约，可认为板中各点均产生剪应变，且处处相同。
第二章 拉伸、压缩与剪切【例题2.1】 一等直杆所受外力如图2. 1 (a)所示，试求各段截面上的轴力，并作杆的轴力图。
解：在AB 段范围内任一横截面处将杆截开，取左段为脱离体(如图2. 1 (b)所示)，假定轴力N1F 为拉力(以后轴力都按拉力假设)，由平衡方程0xF=∑，N1300F -=得 N130kN F =结果为正值，故N1F 为拉力。
同理，可求得BC 段内任一横截面上的轴力(如图2. 1 (c)所示)为N2304070(kN)F =+=在求CD 段内的轴力时，将杆截开后取右段为脱离体(如图2. 1 (d)所示)，因为右段杆上包含的外力较少。
由平衡方程0xF=∑，N330200F --+=得 N3302010(kN)F =-+=-结果为负值，说明N3F 为压力。
同理，可得DE 段内任一横截面上的轴力N4F 为N420kN F =F N4(f)(a)BA 20kN30kNF30kN(b)(c)20kN 20kN (e)(d)(a)N1F N2F N3F N4(f)(a)EDCBA 20kN20kNF 30kN 40kN (b)(c)30kN 20kN20kN(e)(d) (b) F N2F N3F N4(f)(a)30kNED C20kN20kN80kN 40kN F(b)(c)30kN 20kN20kN (e)(d)30kN (c) N2F N4(f)(a)30kNEB A70kN30kN20kN80kN40kN 30kN F 30kN 40kN (b)(c)20kN(e)(d)30kN(d)F N2F N3F (f)(a)E D C B A 70kN30kN80kN 40kN30kN F 30kN 40kN (b)(c)(e)(d)30kN(f)(a)30kN E A 20kN 80kN 40kN 30kN F 30kN(b)(c)20kN(e)(d)30kN(f)图2. 1 例题2.1图【例题2.2】 一正方形截面的阶梯形砖柱，其受力情况、各段长度及横截面尺寸如图2.8(a)所示。
已知40kN P =。
试求荷载引起的最大工作应力。
解：首先作柱的轴力图，如图2.8(b)所示。
由于此柱为变截面杆，应分别求出每段柱的横截面上的正应力，从而确定全柱的最大工作应力。
Ι、ΙΙ两段柱横截面上的正应力，分别由已求得的轴力和已知的横截面尺寸算得3N1114010N 0.69(MPa)(240mm)(240mm)σ-⨯===-⨯F A (压应力)3N22212010N 0.88(MPa)(370mm)(370mm)F A σ-⨯===-⨯(压应力)由上述结果可见，砖柱的最大工作应力在柱的下段，其值为0.88MPa ，是压应力。
【例题2.3】 一钻杆简图如图2.9(a)所示，上端固定，下端自由，长为l ，截面面积为A ，材料容重为γ。
试分析该杆由自重引起的横截面上的应力沿杆长的分布规律。
解：应用截面法，在距下端距离为x 处将杆截开，取下段为脱离体(如图2.8(b)所示)，设下段杆的重量为()G x ，则有()G x xA γ= (a)设横截面上的轴力为N ()F x ，则由平衡条件0=∑xF，N ()()0-=F x G x (b)将(a)式值代入(b)式，得N ()F x A x γ=⋅⋅ (c)即N ()F x 为x 的线性函数。
当0x =时，N (0)0F =当x l =时，N N,max ()F l F A l γ==⋅⋅(a) (b) (a) (b) (c)图2.8 例题2.2图 图2.9 例题2.3图式中N,max F 为轴力的最大值，即在上端截面轴力最大，轴力图如图2.9(c)所示。
那么横截面上的应力为N ()()F x x x Aσγ==⋅ (d) 即应力沿杆长是x 的线性函数。
当0x =时，(0)0σ= 当x l =时，max ()l l σσγ==⋅式中max σ为应力的最大值，它发生在上端截面，其分布类似于轴力图。
【例题2.4】 气动吊钩的汽缸如图2.10(a)所示，内径180mm D =，壁厚8mm δ=，气压2MPa p =，活塞杆直径10mm d =，试求汽缸横截面B —B 及纵向截面C —C 上的 应力。
解：汽缸内的压缩气体将使汽缸体沿纵横方向胀开，在汽缸的纵、横截面上产生拉应力。
(1) 求横截面B —B 上的应力。
取B —B 截面右侧部分为研究对象(如图2.10(c)所示)，由平衡条件0x F =∑，22N ()04D d p F π--=当D d >>时，得B —B 截面上的轴力为2N 4F D p π≈B —B 截面的面积为2()()A D D D δδδδδ=π⋅+⋅=π⋅+≈π那么横截面B —B 上的应力为2N 1802411.25(MPa)448x D p F Dp A D σδδπ⨯=≈===π⨯x σ称为薄壁圆筒的轴向应力。
图2.10 例题2.4图(2) 求纵截面C —C 上的应力。
取长为l 的半圆筒为研究对象(如图2.10(d)所示)，由平衡条件0y F =∑，N10d sin 202D p l F θθπ⎛⎫⋅⋅⋅-= ⎪⎝⎭⎰ 得C —C 截面上的内力为N12F plD =C —C 截面的面积为12A l δ=当20D δ≥时，可认为应力沿壁厚近似均匀分布，那么纵向截面C —C 上的应力为N112180222.5(MPa)2228σδδ⨯=====⨯y F plD pD A ly σ称为薄壁圆筒的周向应力。
计算结果表明：周向应力是轴向应力的两倍。
【例题2.7】 螺纹内径15mm d =的螺栓，紧固时所承受的预紧力为22kN F =。
若已知螺栓的许用应力[]150σ=MPa ，试校核螺栓的强度是否足够。
解：(1) 确定螺栓所受轴力。
应用截面法，很容易求得螺栓所受的轴力即为预紧力，有N 22kN F F ==(2) 计算螺栓横截面上的正应力。
根据拉伸与压缩杆件横截面上正应力计算公式(2-1)，螺栓在预紧力作用下，横截面上的正应力为3N 2242210124.63.14154σ⨯⨯====π⨯F F d A (MPa)(3) 应用强度条件进行校核。
已知许用应力为[]150(MPa)σ= 螺栓横截面上的实际应力为124.6σ=MPa ＜[]150σ=(MPa)所以，螺栓的强度是足够的。
【例题2.8】 一钢筋混凝土组合屋架，如图2.25(a)所示，受均布荷载q 作用，屋架的上弦杆AC 和BC 由钢筋混凝土制成，下弦杆AB 为Q235钢制成的圆截面钢拉杆。
已知：10kN/m q =，8.8m l =， 1.6m h =，钢的许用应力[]170σ=MPa ，试设计钢拉杆AB 的 直径。
解：(1) 求支反力A F 和B F ，因屋架及荷载左右对称，所以11108.844(kN)22A B F F ql ===⨯⨯=图2.25 例题2.8图(2) 用截面法求拉杆内力N AB F ，取左半个屋架为脱离体，受力如图2.25(b)所示。
由0CM=∑，N 4.4 1.6024A AB l lF q F ⨯-⨯⨯-⨯=得22N 144 4.4108.8184.4/1.660.5(kN)8 1.6ABA F F ql ⨯-⨯⨯⎛⎫=⨯-== ⎪⎝⎭(3) 设计Q235钢拉杆的直径。
由强度条件N N 24[]σ=πAB ABF F A d ≤ 得21.29(mm)==d【例题2.9】 防水闸门用一排支杆支撑着，如图2.26(a)所示，AB 为其中一根支撑杆。
各杆为100mm d =的圆木，其许用应力[]10σ=MPa 。
试求支杆间的最大距离。
解：这是一个实际问题，在设计计算过程中首先需要进行适当地简化，画出简化后的计算简图，然后根据强度条件进行计算。
(1) 计算简图。
防水闸门在水压作用下可以稍有转动，下端可近似地视为铰链约束。
AB 杆上端支撑在闸门上，下端支撑在地面上，两端均允许有转动，故亦可简化为铰链约束。
于是AB 杆的计算简图如图2.26(b)所示。
图2.26 例题2.9图(2) 计算AB 杆的内力。
水压力通过防水闸门传递到AB 杆上，如图2.26(a)中阴影部分所示，每根支撑杆所承受的总水压力为2P 12F h b γ=其中γ为水的容重，其值为103kN/m ；h 为水深，其值为3m ；b 为两支撑杆中心线之间的距离。
于是有323P 11010345102F b b =⨯⨯⨯⨯=⨯根据如图2.26(c)所示的受力图，由平衡条件0CM=∑，P N 10AB F F CD -⨯+⨯=其中3sin 3 2.4(m)CD α=⨯==得33P N 451018.75102.4 2.4AB F b F b ⨯===⨯(3) 根据AB 杆的强度条件确定间距b 的值。
由强度条件3N 2418.7510[]σσπ⨯⨯==⨯AB F b A d ≤得26233[]1010 3.140.1 4.19(m)418.7510418.7510σ⨯π⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯d b ≤【例题2.10】 三角架ABC 由AC 和BC 两根杆组成，如图2.34(a)所示。
杆AC 由两根No.14a 的槽钢组成，许用应力[]160σ=MPa ；杆BC 为一根No.22a 的工字钢，许用应力为[]100σ=MPa 。
求荷载F 的许可值[]F 。
(a) (b)图2.34 例题2.10图解：(1) 求两杆内力与力F 的关系。
取节点C 为研究对象，其受力如图2.34(b)所示。
节点C 的平衡方程为0x F =∑，N N cos cos 066BC AC F F ππ⨯-⨯= 0yF=∑，N N sinsin 066BC AC F F F ππ⨯+⨯-= 解得N N BC AC F F F == (a)(2) 计算各杆的许可轴力。