从建筑上来讲,什么是强度、刚度、稳定性?

如题所述

强度是指某种材料抵抗破坏的能力,即材料破坏时所需要的应力。一般只是针对材料而言的。它的大小与材料本身的性质及受力形式有关。如某种材料的抗拉强度、抗剪强度是指这种材料在单位面积上能承受的最大拉力、剪力,与材料的形状无关。刚度指某种构件或结构抵抗变形的能力,即引起单位变形时所需要的应力。一般是针对构件或结构而言的。它的大小不仅与材料本身的性质有关,而且与构件或结构的截面和形状有关。不同类型的刚度其表达式也是不同的,如截面刚度是指截面抵抗变形的能力,表达式为材料弹性模量或剪切模量和相应的截面惯性矩或截面面积的乘积。其中截面拉伸(压缩)刚度的表达式为材料弹性模量和截面面积的乘积;截面弯曲刚度为材料弹性模量和截面惯性矩的乘积等等。构件刚度是指构件抵抗变形的能力,其表达式为施加于构件上的作用所引起的内力与其相应的构件变形的比值。其中构件抗弯刚度其表达式为施加在受弯构件上的弯矩与其引起变形的曲率变化量的比值; 构件抗剪刚度为施加在受剪构件上的剪力与其引起变形的正交夹角变化量的比值。而结构侧移刚度则指结构抵抗侧向变形的能力,为施加于结构上的水平力与其引起的水平位移的比值等等。强度:其法定单位是:牛/平方亳米(N/mm^2),即金属单位面积上所能承受的力的大小。指金属材料抵抗外力破坏作用的能力。可分为:抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度。

刚度:即硬度,指材料抵抗硬的物体压入自己表面的能力。其按测定方法不同可用洛氏(HR)硬度、表面洛氏(HR)硬度、维氏(HV)硬度、布氏(HB)硬度来衡量其大小,但均没单位。刚度单位N/m应诊指的是弹簧的刚度,即强簧的强性系数,F=KX,F就是弹资的工作拉(压)力,X,拉压伸长(或压统1)的长度;K,弹簧刚度。而EI指的是杆件的抗弯刚度,单位就是E和1的单位相乘后的单位了,像你说的;E的单位是N/mm2,1的单位(如b*h^3/12)是mm4-亢弯刚度单位就是N.mm2,没有问题的,长度单位都为m抗弯刚度就是N.m2。

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第1个回答  2017-12-01

说的简单点吧,强度起对建筑材料而言,而且是个相对的概念,比如说混凝土的强度要强于砖,这里指的是硬度,规范叫做抗压强度,套入计算叫单位面积承载力。刚度就是建筑或者构件抵抗变形的能力,和构件的截面积和体积相关,最简单的比方就是筷子和牙签,前者刚度大不易折断,后者刚度小较易折断。稳定性这东西从建筑来说是一概念上的东西,规范从这两年才开始强调,从建筑规范的解释就是高宽比,即高度和建筑横向跨度的比例,比如说砖墙同样的高度和长度,砖墙越厚,底部面积越大越不容易倒。好吧,解释完了,还是补充点三者的关系吧,对建筑设计来说最先应该从稳定性来考虑建筑的占地面积,所设高度和剪力墙的布置方案,也就是建筑的稳定性概念设计,这阶段只用做简单的估算(实际上也算的头疼),之后到具体构件的承载力计算,也就是具体到各个构件的强度,最后是内力计算复合,看构件的刚度和相关强度能否满足设计要求,当然后两部现在都用计算机了。顺便吐槽下现在学校的教学思路,与我以上所说顺序完全相反,枯燥的力学计算也会降低学生对知识的兴趣和敏感度~好吧,我不是搞设计的,欢迎吐槽折叠!

第2个回答  2017-12-01

设计时,往往会将三者区分,认为三者是钢构的三个方面,也就是说,结构的安全需要从以上三个方面分别控制,且全部符合规范。但是从分析角度而言,三者独立但有关联。钢结构的强度与很多因素有关,但一般都是针对截面而言,截面上各个小块可以分别经历弹性、弹塑性、塑性然后达到极限强度(根据统计而定)。而刚度,可以分为多个层面,从材料刚度,截面刚度、构件刚度,结构刚度等,每个层面的定义不同,但都表示抵抗变形的能力。对于稳定,我认为可以将其归纳为刚度问题,构件的整体失稳就是构件刚度为0的时候,稳定也基本不探讨材料和截面层次,会从构件和结构角度分析。

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