什么是抗弯强度？

什么是抗弯强度？

木材构件支承横向荷载的能力。又称静曲强度。通常是在静力荷载下测定。木构件中的梁、搁栅、地板等主要依靠抗弯强度。构件承受弯曲的凹面纤维受到顺纹方向的压缩应力，底部凸面的纤维承受顺纹方向的拉应力。此项拉、压应力称为弯曲应力，两者合力所形成的力矩称为弯矩。荷载方式不同，产生弯矩不同，例如集中荷载或匀布荷载等等，在受弯构件高度的中部，存在一个既不受拉伸也不受压缩的中性层，它与横截面的交叉线称为中性轴。假定受弯构件（梁）在横截面上应力（σ）的分布按直线规律变化时，则最大应力（σmax）如下式所示：

式中 J为惯性矩；M为转动惯量；Ymax为最外面的纤维与中性层之间的距离；W为截面模量。例如矩形截面，则W＝153123，b和h分别为梁的宽度和高度。直径为d的圆形截面W＝153123。矩形截面梁弯曲时，在顶面或底面的顺纹剪应力τ＝0，在中性轴上，顺纹剪应力最大，即153123。这里，Q为横截面上的剪力。图1表示梁在3种重要荷载的情况下，拉应力、压应力和剪应力的分布状况。

图1木梁弯曲破坏时，横截面应力的分布并非直线，由于木材顺纹抗拉比顺纹抗压强度约高2～3倍，应力分布偏离直线很大，在弹性范围内，应力通常保持直线分布状态，超过比例极限后，应力实际分布仍近似直线，直到木梁受压一侧的应力等于木材最大抗压强度后，抗压应力不再增加。但抗拉应力仍继续增加，直至最大抗拉强度，这一点与最大弯曲和梁的破坏点相符。通常计算抗弯强度是假定梁破坏处，横截面应力分布为直线的和对称的，这与实际情况不同。实际的应力分布曲线常使用的近似直线分布，以及斯尼温德（Schneiwind）模拟近似曲线，如图2所示。

图2

标签：抗弯强度