· 拉压杆件的强度设计 ·

对于轴向拉压杆，强度条件成为：

σ=F_N/A≦[σ]                       ---(6-4)

即杆中任一处的工作应力σ应不大于材料的许用应力[σ]。式中F_N是轴力，A为杆的横截面面积。在工程设计中，利用强度条件(6-4)式进行强度设计和计算，主要包括如下三个方面：

01

强度校核

对于已有的构件或已完成初步设计的构件，已知其材料（即已知其许用应力[σ]），已知构件几何尺寸和所承受的载荷，计算应力；校核构件是否满足强度条件(6-4)式。若满足强度条件，则称构件强度足够；若不满足强度条件，则构件强度不足，需要修改设计。修改设计时，可依据工程实际情况，重新选择材料、重新设计截面或限制使用载荷，以保证满足强度要求。

02

截面设计

在选定材料（许用应力[σ]已知），已知构件所承受的载荷时，设计满足强度要求的构件截面面积和尺寸。

由强度条件知，拉压杆横截面面积应为：

A≧F_N/[σ]                            ---(6-5)

确定截面面积后，即可进一步决定截面尺寸。

03

确定许用载荷 

 已知构件的几何尺寸和许用应力时，计算结构或构件所能允许承受的最大载荷。由强度条件可知，轴向拉压杆的轴力N应为：

 F_N≦A[σ]                    ---(6-6)

计算出截面内力后，即可确定构件允许使用的最大载荷。

  应当注意，构件中处处都应当满足强度条件(6-4)式。因此，必须校核构件中工作应力大、许用应力小的若干可能的危险截面是否满足强度条件。

如图6.1所示承受拉压的杆件，AB段和BC段为钢制，CD段为铜制，A、B、C、D截面处作用载荷如图。

AB与BC段截面面积相同，CD段截面积较小。杆所承受的轴力如图所示。AB段轴力最大，工作应力也最大，故有可能的危险截面存在。BC段与AB段截面面积相同，轴力较小，所以工作应力小于AB段；且BC段的材料(许用应力)与AB段相同，故该段不可能有危险截面。CD段轴力小，但其截面面积也小，所以应力不一定小，且材料的许用应力较小([σ]铜<[σ]钢)，故也有可能是危险截面。因此，对于图示之杆件，需要校核的危险截面在AB、CD段。

对于拉、压许用应力不同的脆性材料，还要分别考虑拉、压应力的不同情况。