建築技術經濟

[拼音]：lashen he yasuo

[英文]：tension and compression

工程結構構件的基本變形形式之一。對於受拉伸或壓縮的等截面直杆(稜柱形杆)，根據杆受力時橫截面保持為平面的假設，則橫截面上無剪應力τ，而其正應力σ為均勻分佈，其值等於軸力N 除以橫截面面積A，即σ＝N/A；當材料線上彈性範圍內工作時，根據胡克定律（見材料力學），杆內一點處的軸向(縱向)線應變為ε＝σ/E（E為材料的拉、壓彈性模量）;在軸力N 為常量的長度L範圍內，絕對線變形ΔL的計算公式為ΔL＝NL/EA。

事實上，以上變形假設和結論並不普遍適用於所有稜柱形杆。如薄壁的 Z形截面杆在通過橫截面形心的拉力作用下，除發生伸長變形外，兩個翼緣還在各自的縱向平面內彎曲（圖1），即使在離外力作用截面相當遠處，橫截面也不再保持為平面，其上的正應力並非均勻分佈，且有剪應力存在；這一現象已為薄壁杆件的約束扭轉理論所論證。顯然就靜力學的觀點來看，此時整個橫截面上的正應力卻仍然只組成通過橫截面形心的合力N，而剪應力不組成合力和合力矩。由此可知，根據杆件橫截面一邊分離體的平衡條件確定橫截面上內力，並據此計算應力，只是一種初等的方法。

又如變截面直杆受拉伸（壓縮）時，橫截面上正應力亦非均勻分佈，且有剪應力存在。根據彈性力學的分析結果，矩形截面的等厚度楔形板受拉伸時（圖2），如果頂角α＝20°，則橫截面上的最大正應力與按公式 σ＝N/A 算得的值相比，兩者相差2％，而當 α＝60°時，兩者相差竟達20％。

在工程計算中，對於拉桿通常只要求保證其具有足夠的強度，即工作應力不超過容許應力（材料的破壞應力除以安全係數）；必要時也要求控制其變形量。對於壓桿，其正常工作的條件往往不是受強度控制，而是受穩定性控制（見柱的基本理論）。

參考書目

S.P.Timoshenko，J.M.Gere，Mechanics of materials，Van Nostrand Reinhold Co.，New York，1972.