● 分析桿內的主要和次要應力。
● 分析內力，作內力圖，確定危險面，並根據截面上應力分布確定最大應力作用位置。
● 求出危險單元上的工作應力，即桿件在正常工作時，工作外力所產生的應力值。
● 由實驗或設計規範、手冊，確定材料的「破壞」應力。
● 建立桿件安全或「破壞」的判別條件，以判斷桿件是否能正常工作。
在一般情況下，桿件的橫截面上會有正應力和剪應力作用。剪應力又可分為彎曲剪應力和扭轉剪應力兩類。前者在有橫向力作用時與彎曲正應力同時出現，對細長杆來說，彎曲剪應力是個小量。
對於實心截面杆，一般可以不考慮彎曲剪應力對桿件強度的影響。但對一些抗剪能力特別差的材料，例如順紋木材，除了應按正應力來判斷桿件強度外，還應按剪應力來檢驗它的安全。
對於一些薄壁截面，例如工字形截面，在腹板最高處的彎曲正應力和剪應力都相當大，這時應考慮該處的單元在兩種應力共同作用下的強度問題。
從桿件橫截面上的彎曲正應力和扭轉剪應力的分布可以看出，桿件的危險單元一般都在截面的邊界處，具體位置要根據截面形狀和內力的實際方向確定。
桿件是由各種材料製成的，而材料能承受的應力值是有限度的，如超過承載能力，桿件將不能正常工作。因此，在設計規範和有關手冊中，對各種材料在某種工作的條件下，規定了保證不同材料安全工作的最大應力值，稱為許用應力。
桿件的拉伸壓縮、剪下、扭轉和彎曲四種基本變形的強度計算。
（1）桿件軸向拉伸或壓縮時的強度計算
為了保證桿件在外力的作用下能夠正常工作，必須使材料截面上的實際應力（工作應力）不超過材料的許用應力，即
（2g311082—1）
上式稱為桿件軸向拉伸或壓縮時的強度條件。
式中 n——危險截面的內力；
a——危險截面的截面面積。
利用強度條件，可以解決以下三大問題。
● 強度校核
需要判斷某已知桿件安全可靠，可根據已知載荷戶和橫截面面積a計算出桿件橫截面上的工作應力口，然後再與材料的許用應力相比較。
● 設計截面尺寸
若桿件承受的載荷是已知的，所選的材料是確定的，需要設計構件截面的具體尺寸，可根據已知載荷和所用材料的許用應力[f）求得構件所需截面積的大小。
（2g311082—2）
所需面積大小確定後，再按照結構的用途和性質確定截面的形狀，計算出截面的具體尺寸。
● 計算許可載荷
如果受拉或受壓桿件的橫截面積a和許用應力[o）都是已知的，則可求出桿件所能承受的最大軸力為
（2g311082—3）
然後確定許可載荷。
（2）桿件剪下的強度計算
● 剪下強度
為了保證桿件在工作中不被剪斷，必須使桿件的工作剪應力（工作應力）不超過材料的許用剪應力，即
（2g311082—4）
就是剪下強度條件。
● 擠壓強度
為了保證桿件不產生區域性擠壓，必須滿足工作擠壓應力不超過材料的許用擠壓應力。
（2g311082—5）
即擠壓強度條件。
（3）桿件扭轉的強度計算
為了使軸扭轉時能正常的工作，必須使其工作時最大剪應力不超過材料的許用剪應力。
（2g311082—6）
為圓軸扭轉時的強度條件。
（4）桿件彎曲的強度計算
● 梁的正應力強度條件
為使樑能正常的工作，必須使其工作時最大應力不超過材料彎曲時的許用應力。
（2g311082—7）
即彎曲正應力的強度條件。
● 梁的剪應力強度條件
為使樑能正常的工作，必須使其工作時最大剪應力不超過材料彎曲時的許用剪應力。
（2g311082—8）
即彎曲的剪應力的強度條件。
4．提高桿件承載能力的方法
從強度條件看，可從三個方面來提高桿件的強度：一是降低桿件危險面上的內力值；二是研究桿件截面的幾何性質，找出乙個更合理的截面形狀；三是選擇更好的材料。關於結構材料的選用，一直是工程中乙個極其重要的問題。
隨著生產、科學的發展，新型材料、優質材料的研究和應用已形成了一種專門的學科。
①降低桿件的內力
降低最大彎矩不是靠簡單地減少外力負荷，而是通過改變結構支承和形式等多種途徑，以達到提高強度的目的。
● 在梁上增加中間支承，相當於在原來的彎矩上疊加乙個反向的彎矩，這將大大降低原梁中的最大彎矩值。
● 把梁改為拱形，其承載能力將會大大提高。與它對應的均勻分布壓應力將降低彎矩產生的拉應力，這對由脆性材料製成的拱結構的強度是有利的。
以上只是舉例說明降低危險面上的內力，提高桿件強度的一些方法。這些方法怎樣選用，能否實現，都必須結合實際進行全面分析。從強度來考慮是合理的，對於加工、安裝、或其他方面並非都合理；對某個桿件有利的，對其他構件不一定有利。
因此，必須從各個方面全面考慮，找出比較好的設計方案。
②等強度概念
桿件的內力沿桿長通常是不均勻的。除了危險面上的應力外，其他大部分地區中的應力都低於材料的許用應力，從強度觀點來看，那裡的材料都未被充分利用。因此，為了節省一些大型構件的材料或減輕它的重量，可以把桿件按等強度的概念設計為變截面的。
例題： 對於工字形截面的梁，在彎曲變形時，由於其腹板最高處的（ ）均較大，所以需要驗算在該處的單元在兩種應力共同作用下的強度問題。
a. 拉應力和扭轉剪應力 b．拉應力和壓應力
c. 彎曲正應力和剪應力 d．壓應力和扭轉剪應力
答案：c
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