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中间三分之一规则为矩形截面

在我们之前的主题中,我们已经看到了一些重要的概念,如直接应力和弯曲应力的概念 梁的弯曲应力剪力和弯矩的基本概念消耗体内储存的能量梁弯曲方程组合梁的弯曲应力剪应力分布图对于不同的部分等等。

现在我们将在这里集中讨论一个非常重要的话题,即矩形截面的中三分之一规则。

拉伸载荷下水泥混凝土柱较弱,因此我们必须确保不应当有任何地方的拉伸载荷部分,因此负载必须应用,这样就不会有拉应力在水泥混凝土柱的截面。

正如我们已经讨论过的,当物体受到轴向拉伸或轴向压缩载荷时,在物体中只会产生直接应力。同样,当物体受到弯矩作用时,在物体内部只会产生弯曲应力。

现在我们假设物体受到轴向拉、压载荷和弯矩的作用,在这种情况下,物体内部会产生直接应力和弯曲应力。

如果柱受到偏心荷载,则柱中也会产生直接应力和弯曲应力,我们将通过代入直接应力和弯曲应力来确定柱中任意一点产生的合成应力

使用原则

在这里,我们将压应力看作是正的,拉应力看作是负的,我们将得到在柱截面上任意一点的合成应力的值。本文所述的柱截面将存在最大应力和最小应力。

σ马克斯=直接应力+弯曲应力
σ马克斯db

σ最小值=直接应力-弯曲应力
σ最小值σd- - - - - -σb

如果最小应力σ最小值= 0,表示在截面内的相应点不存在应力

如果最小应力σ最小值=负值,表示截面内对应点处存在拉应力

如果最小应力σ最小值=正,表示截面中相应的点存在压应力

让我们来谈谈主要的问题中间三分之一规则为矩形截面

让我们考虑面积a,宽度b,深度d的矩形截面,如下图所示。设偏心荷载P作用于偏心率e相对于YY轴的矩形截面上。
截面上任意一点的最小应力将由下面的公式给出
如上所示,各种条件下的最小应力值及其重要性,因此我们可以很容易地说,最小应力(σ)最小值)必须大于或等于零,因为沿柱宽的任何一点都没有拉应力。
让我们分析一下上面的方程,我们可以得出,为了不使截面上沿柱宽的任何一点产生拉应力,荷载相对于YY轴的偏心率必须小于或等于(b/6)。

因此,我们可以说,如果施加的荷载距YY轴的偏心率等于或小于b/6,那么在YY轴的任意一侧,柱内不会产生拉应力。

因此,在不产生任何拉应力的情况下施加荷载的范围将是b/3或基础中间的三分之一。

同样,为了不使截面上任意一点沿柱的深度产生拉应力,荷载的偏心距必须小于或等于(d/6)相对于轴XX。

因此,我们可以说,如果施加的荷载距轴XX的偏心距等于或小于d/6,并且在轴XX的任意一侧,则柱中不会产生任何拉应力。

因此,在不产生任何拉应力的情况下施加荷载的范围将是d/3或中间三分之一的深度。

现在让我们考虑到负载轴偏心轴XX和YY,在这种情况下负载必须应用在任何地方菱形对角线的ABCD AC = b / 3和BD = d / 3为了不出现拉应力在任何时候在列。

在截面的任何点上施加载荷而不产生拉应力的ABCD区域称为截面的核函数。

我们将讨论圆形截面的四分之一规则在下一篇文章中。

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参考:

材料强度,R. K. Bansal著
图片由:谷歌

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