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文檔簡介

施工員通用與基礎知識胡興福趙研主編(土建方向)2下篇基礎知識六、建筑力學3(一)平面力系六、建筑力學(二)桿件的內(nèi)力(三)桿件強度、剛度和

穩(wěn)定性的基本概念4(一)平面力系Z6.1.1力的基本性質(zhì)、基本概念(P153)Z6.1.2約束類型,約束反力方向的確定,并熟練繪制受力圖(P154)Z6.1.3約束形式,能把實際工程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成力學模型,加以簡化,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力(P154-158)Z6.1.4用解析法求解平面匯交力系的合成與平衡問題(P158-163)Z6.1.5力偶和力矩的概念(P163-165)(一)平面力系5Z6.1.1力的基本性質(zhì)、基本概念1.力的基本性質(zhì)(1)力的基本概念

力是物體之問相互的機械作用,這種作用的效果是使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變,或者使物體發(fā)生變形。力不可能脫離物體而單獨存在。有受力物體,必定有施力物體。l)力的三要素力的三個要素是:力的大小、力的方向和力的作用點。力是一個既有大小又有方向的物理量,所以力是矢量。力用一段帶箭頭的線段來表示。線段的長度表示力的大??;線段與某定直線的夾角表示力的方位,箭頭表示力的指向;線段的起點或終點表示力的作用點。在國際單位制中,力的單位為牛頓(N)或千牛頓(kN)。1kN=IOOON。(一)平面力系62)靜力學公理①作用力與反作用力公理;

②二力平衡原理;

③加減平衡力系公理。Z6.1.2約束類型,約束反力方向的確定,并熟練繪制受力圖(2)約束與約束反力1)約束與約束反力的概念一個物體的運動受到周圍物體的限制時,這些周圍物體就稱為該物體的約束。約束對物體運動的限制作用是通過約束對物體的作用力實現(xiàn)的,通常將約束塒物體的作用力稱為約束反力,簡稱反力,約束反力的方向總是與約束所能限制的運動方向相反。通常主動力是已知的,約求反力是未知的。(一)平面力系72)力的分類物體受到的力一般可以分為兩類:一類是使物體運動或使物體有運動趨,稱為主動力;另一類是對物體的運動或運動趨勢起限制作用的力,稱為被動力。(3)受力分析

1)物體受力分析及受力圖的概念在受力分析時,當約束被人為地解除時,必須在接觸點上用一個相應的約束反力來代替。在物體的受力分析中,通常把被研究的物體的約束全部解除后單獨畫出,稱為脫離體。把全部主動力和約束反力用力的圖示表示在分離體上,這樣得到的圖形,稱為受力圖。畫受力圖的步驟如下:①明確分析對象,畫出分析對象的分離簡圖;②在分離體上畫出全部主動力;④在分離體上畫出全部的約束反力,并注意約束反力與約束應一一對應。(一)平面力系82)力的平行四邊形法則

作用于物體上的同一點的兩個力,可以合成為一個合力,合力的大小和方向由這兩個力為邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示(圖6-1)。一剛體受共面不平行的幾個力作用而平衡時,這三個力的作用線必匯交于一點,即滿足三力平衡匯交定理。(4)計算簡圖在對實際結(jié)構(gòu)進行力學分析和計算之前必須加以簡化。用—個簡化圖形(結(jié)構(gòu)計算簡圖)來代替實際結(jié)構(gòu),略其次要細節(jié),重點顯示其基本特點,作為力學計算的基礎。簡化的原則如下:(一)平面力系圖6-1力平行四邊形

9Z6.1.3約束形式,能把實際工程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成力學模型,加以簡化,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力1)結(jié)構(gòu)整體的簡化2)桿件的簡化3)桿件間連接的簡化4)約束形式的簡化圖①柔體約束:由柔軟的繩子、鏈條或膠帶所構(gòu)成的約束稱為柔體約束。由于柔體約束只能限制物體沿柔體約束的中心線離開約束的運動,所以柔體約束的約束反力必然沿柔體的中心線而背離物體,即拉力,通常用F表示。如圖6-2(a)所示的起重裝置中,桅桿和霞物一起所受繩子的拉力分別是FT1、FT2和FT3(圖6-2b),而重物單獨受繩子的拉力則為FT4(圖6-2c)。(一)平面力系10(一)平面力系圖6-2柔體約束及其約束反力11②光滑接觸面約束:當兩個物體直接接觸,而接觸面處的摩擦力可以忽略不計時,兩物體彼此的約束稱為光滑接觸面約束。光滑接觸面對物體的約束反力一定通過接觸點,沿該點的公法線方向指向被約束物體,即為壓力或支持力,通常用FN表示(圖6-3)。(一)平面力系圖6-3光滑接觸面約束及其約束反力12③圓柱鉸鏈約束:圓柱鉸鏈約束是由圓柱形銷釘插入兩個物體的剛孔構(gòu)成,如圖6-4(a)、(b)所示,且認為銷釘與圓孔的表面是完全光滑的,這種約束通常如圖6-4(c)所示。圓柱鉸鏈約束只能限制物體在垂直于銷釘軸線平面內(nèi)的任何移動,而不能限制物體繞銷釘軸線的轉(zhuǎn)動,如圖6-5所示。(一)平面力系圖6-4圓柱鉸鏈約束圖6-5圓柱鉸鏈約束的約束反力13④鏈桿約束:兩端用鉸鏈與不同的兩個物體分別相連且中間不受力的直桿稱為鏈桿,圖6-6(a)、圖6-6(b)中AB、BC桿都屬于鏈桿約束。這種約束只能限制物體沿鏈桿中心線趨向或離開鏈桿的運動。鏈桿約束的約束反力沿鏈桿中心線,指向未定。鏈桿約束的簡圖及其反力如圖6-6(c)、(d)所示。鏈桿都是二力桿,只能受拉或受壓。(一)平面力系圖6-6鏈桿約束及其約束反力14⑤固定鉸支座:用光滑圓柱鉸鏈將物體與支承面或固定機架連接起來,稱為固定鉸支座,如圖6-7(a)所示.計算簡圖如圖6-7(b)所示。其約束反力在垂直于鉸鏈軸線的平面內(nèi),過銷釘中心,方向不定,如圖6-7(c)所示。一般情況下可用圖6-7(d)所示的兩個正交分力表示。(一)平面力系圖6-7固定鉸支座及其約束反力15⑥可動鉸支座:在固定鉸支座的座體與支承面之間加輥軸就成為可動鉸支座,其簡圖可用圖6-8(a)、圖6-8(b)表示.其約束反力必垂直于支承面,如圖6-8(c)所示。在房屋建筑中,梁通過混凝土墊塊支承在磚柱上,如圖6-8(d)所示,不計摩擦時可視為可動鉸支座。(一)平面力系圖6-8可動鉸支座及其約束反力16⑦固定端支座:構(gòu)件一端嵌入墻里(圖6-9a),墻對梁的約束既限制它沿任何方向移動,同時又限制它的轉(zhuǎn)動,這種約束稱為固定端支座。其簡圖可用圖6-9(b)表示,它除了產(chǎn)生水平和豎直方向的約束反力外,還有一個阻止轉(zhuǎn)動的約束反力偶,如圖6-9(c)所示。(一)平面力系圖6-9固定端支座及其約束反力17物體的受力圖舉例:

【例6-1】重量為FW的小球放置在光滑的斜面上,并用繩子拉住,如圖6-10(a)所示。畫出此球的受力圖。

【解】以小球為研究對象,解除小球的約束,畫出分離體,小球受重力(主動力)FW、繩子的約束反力(拉力)R、和斜面的約束反力FTA(支持力)FNB(圖6-lOb)的共同作用。(一)平面力系圖6-10例6-1圖18【例6-希2】水平碌梁AB受已知浮力F作用,A端為爹同定術鉸支禮座,B端為豬移動感鉸支周座,鍛如圖6-1陶1(烏a)所示炭。梁揮的自勢重不洞計,被畫出蕉梁AB的受力及圖。【解】取梁暮為研算究對低象,慨解除墳約束寧,畫智出分姑離體毒,畫炒主動累力F;A端為須固定媽鉸支役座,那它的北反力全可用慎方向但、大麻小都災未知淚的力FA,或銷者用譜水平意和豎料直的纖兩個閱未知識力FAx和FAy表示狹;B端為移糞動鉸支保座,它供的約束漸反力用FB表示,染但指向吸可任意輔假設,亂受力圖踩如圖6-膽11暮(b協(xié))、圖6-顫11步(缺c)所示啄。(一)路平面力館系圖6-敲11垂例6-臟2圖19【例6-3甚】如圖6-1疫2(階a)所示監(jiān),梁AC與CD在C處鉸峽接,交并支緩承在圖三個膊支座購上,戒畫出向梁AC、CD及全梁AD的受力起圖。【解】取梁CD為研忙究對薯象并鹿畫出論分離拍體,栽如圖6-康12(b)所譽示。取梁AC為研甘究對灣象并樹畫出崗分離話體,留如圖6-1盯2(批c)所示連。以整個辭梁為研速究對象廳,畫出摘分離體校,如圖6-月12(d)所螞示。(一)密平面力滋系圖6-傭12箏例6-球3圖20Z6昏.1莊.4用解析赤法求解而平面匯撈交力系伸的合成盲與平衡聰問題2.平面篩匯交拔力系凡各力隔的作用站線都在恭同一平謀面內(nèi)的見力系稱金為平面背力系。(1段)平面貨匯交魚力系愚的合升成在平譽面力菊系中帶,各產(chǎn)力的徐作用爹線都敵匯交走于一內(nèi)點的穿力系御,稱核為平帶面匯骨交力米系;孩各力爛作用狗線互配相平輛行的討力系萬,稱且為平凍面平柴行力綠系;腐各力屠的作蚊用線勻既不況完全偶平行齊又不車匯交諒的力喘系,舟稱為邪平面途一般幟力系趙。1)力在它坐標軸昆上的投惡影如圖6-鞋13城(a都)所示,兇設力F作用嚴在物驅(qū)體上姥的A點,在括力F作用的例平面內(nèi)倍取直角蠟坐標系xOy,從力F的兩辱端A和B分別向x軸作垂武線,垂割足分別惕為a和b,線狡段ab稱為補力F在坐標灣軸x上的繁投影話,用Fx表示徑。同芒理,聽從A和B分別向y軸作垂嶄線,垂常足分別界為a’和b’,線覽段a’b’稱良為力F在坐標朱軸y上的紛投影冰,用Fy表示。(一)認平面力嚴系21(一碧)平狠面力殺系圖6-燦13敏力在坐啞標軸上念的投影力的來正負詞號規(guī)仙定如躲下:獸力的廢投影奶從開寶始端姑到末葬端的土指向勁,與砌坐標抖軸正顏向相極同為格正;栽反之昆,為樸負。若已知備力的大友小為F,它懲與x軸的夾號角為α,則力鄙在坐標族軸的投喂影的絕我對值為誤:Fx敵=F犁cosα(6-若1)Fy頌=乏F票si中nα(6咽-2導)22投影的潑正負號倉由力的巷指向確練定。反業(yè)過來,鞏當已知稍力的投捆影Fx和Fy,則力燥的大小F和它密與x軸的貼夾角α分別擺為:【例6-4線】圖6-1掠4中各份力的躬大小撲均為1OO靈N,求各隸力在x、y軸上的避投影。【解】(一涌)平腦面力嬸系圖6愁-1像4濫例6脖-4貨圖232)平面短匯交力然系合成猴的解析研法合力趙投影蹈定理憐:合腫力在雙任意史軸上傘的投害影等禁于各把分力鍋在同均一軸皇上投旗影的斃代數(shù)乳和。數(shù)學式呆子表示痕為:如果倒:則平面匯菜交力系擔的合成擁結(jié)果為正一合力瓦。當平鳳面匯和交力葉系已惑知時幫,首遮先選糾定直天角坐算標系但,求少出各杠力在x、y軸上的小投影,賴然后利兔用合理君投影定癢理計算榨出合力倒的投影漠,最后切根據(jù)投多影的關頌系求出呆合力的雹大小和膛方向。(一)客平面力碗系24【例6-茅5】如圖6-1秤5所示,叉已知F1=F2=1該OO槍N,F(xiàn)3=15輔0N,F(xiàn)4=2怠00仗N,試擔求其翅合力趕?!窘狻浚ㄒ唬┫财矫媪γ老祱D6-皺15督例6-弊5圖253)力稻的分亂解利用四旋邊形法教則可以損進行力編的分解坦(圖16-擋16a)。通祖常情況獨下將力役分解為令相互垂殿直的兩賽個分力F1和F2,如臂圖6-稱16(b)所示仁,則兩榴個分力鼠的大小閣為:力的盒分解繭和力冠的投祖影既括有根扶本的暢區(qū)別稈又有溪密切軟聯(lián)系額。分猶力是序矢量辯,而具投影害為代勾數(shù)量舒;分執(zhí)力F1和F2的大小鑄等該力合在坐標球軸上投旺影Fx和Fy的絕對隔值,投盼影的正敗負號反蘋映了分范力指向仇。(一折)平賣面力寒系圖6-蔥16榆力在坐苦標軸上懷的投影26(2縮慧)平面匯饞交力系邪的平衡1)平絹面一絨般力蛇系的宵平衡鳴條件平面芽一般摸力系振中各縫力在鈔兩個叉任選幟的直庫角坐崗標軸紅上的斯投影瓦的代抄數(shù)和本分別羅等于含零,深各力瓶對任享意一堂點之績矩的偶代數(shù)縱和也捉等于西零。敞用數(shù)落學公靈式表澇達為淋:此外驚,平懸面一零般力衰系的爆平衡棒方程鹿還可紙以表菌示為復二矩浪式和嚷三力擊矩式激。二祖矩式指為:三力爸矩式祝為:(一騰)平斬面力裁系272)平扔面一剛般力員系的鞏特例①平面速匯交舊力系:如看果平沸面匯縱交力臂系中瓶的各小力作過用線躲都匯催交于泛一點O,則式肢中病,開即平面德匯交力蜜系的平職衡條件抵為力系循的合力讓為零,震其平衡宰方程為工:②平面平蠻行力系:力系利中各力其在同一干平面內(nèi)廳,且彼陶此平行腳的力系賴稱為平攏面平行年力系。雀設有作惹用在物陜體上的漲一個平界面平行哨力系,傲取x軸與各嶼力垂直掉,則各掃力在x軸上的局投影恒斬等于零理,即。因祥此,豈根據(jù)核平面險一般慘力系蝕的平敢衡方業(yè)程可章以得帳出平華面平代行力催系的誓平衡圖方程桃:(一)免平面力蜜系28同理,誼利用平笑面一般氣力系平及衡的二過矩式,噸可以得浙出平面綠平行力桑系平衡膨方程的涌又一種社形式:注意,董式中A、B連線傘不能草與力腎平行遼。平逢面平振行力敘系有醫(yī)兩個公獨立戀的方領程,康所以門也只歪能求算解兩咬個未珍知數(shù)淚。③平面留力偶條系:在鈴物體則的某嘩一平腦面內(nèi)賤同時潮作用庸有兩抓個或扭者兩固個以攤上的撞力偶球時,苦這群銹力偶代就稱必為平揪面力策偶系搏。由碌于力素偶在倍坐標闊軸上向的投鼻影恒備等于家零,旱因此糟平面神力偶究系的代平衡賓條件覽為:煙平面尋力偶革系中暢各個像力偶拔的代鮮數(shù)和麗等于項零,構(gòu)即:(一喜)平皺面力竭系29【例6-6社】求圖6-窮17指(吸a)所示撲簡支撿桁架派的支角座反味力。【解】(l濱)取整撒個桁駛架為絹研究衫對象嚇。(2)畫受力勻圖(圖6-撲17黨b)。桁跟架上蔑有集鑰中荷麥載及肌支座A、B處的垃反力FA、FB,它猛們組包成平必面平木行力置系。(一)班平面力牢系圖6拆-17例6趨-6圖30(3)選取坐篩標系,項列方程當求解:物體昨?qū)嶋H纏發(fā)生匯相互口作用醒時,淡其作螺用力暖是連慣續(xù)分衡布作摩用在礎一定披體積掌和面應積上膚的,蘋這種勁力稱掀為分屠布力疼,也膊叫分脊布荷伙載。愁單位攝長度尾上分煙布的穗線荷搞載大畢小稱洞為荷伯載集鋼度,妙其單啟位為仍牛頓倘/米(N/偵m),如氣果荷頸載集開度為閃常量保,即故稱為哭均勻看分布桑荷載竿,簡譜稱均罪布荷絨載。屯對于毒均布哲荷載艙可以材進行掌簡化嘩計算秋:認側(cè)為其丈合力襯的大乎小為F=q朗a,a為分布飛荷載作彎用的長薦度,合六力作用贈于受載囑長度的須中點。(一)待平面力奸系31【例6-7斥】求圖6-抽18殃(障a)所示傭梁支叔座的傷反力溉。【解】(l)取梁AB為研削究對拜象。(2)畫出角受力價圖(伴圖6-粥18頁b)。麥梁上伐有集揪中荷佳載F、均布抬荷載q和力同偶M以及頓支座A、B處的岸反力FAx、FAy和M。(一)到平面力佳系圖6哥-18例6角-7圖32(3頂)選取坐蠅標系,勤列方程恰求解:以整體宮為研究穩(wěn)對象,軟校核計攔算結(jié)果衛(wèi):說明位計算對無誤竊。總結(jié)例6-載6、例6-7,可歸納橡出物暑體平思衡問吃題的屋解題適步驟搖如下么:A.選取趕研究穿對象尸;B.畫出受膀力圖;C.依照受到力閣的車特點選外取坐標培系,注糟意投影卻為零和需力矩為武零的應嚼用,列舞方程求膨解;D.校核計搜算結(jié)果酸。(一封)平獻面力迅系33Z6雕.1唐.5力偶和評力矩的固概念3.力偶、男力矩的眾特性及咱應用(1視)力偶畝和力欠偶系1)力偶①力稻偶的探概念婚:把名作用本在同野一物濤體上撓大小移相等溪、方繳向相搖反但樹不共牧線的鮮一對腹平行終力組徹成的陣力系訪稱為捷力偶殖,記莫為(F,F(xiàn)’疏)。力偶刪中兩個阻力的作貨用線間盈的距離d稱為真力偶述臂。津兩個蠅力所疤在的爸平面盒稱為罩力偶泊的作嫌用面呀。②力偶沖矩:用拔力和力軟偶臂的椅乘積再翻加上適尊當?shù)恼龝撎査业玫奈镎ɡ砹糠Q雖之為力旅偶,記勒作M(昏F,F(xiàn)’桌)或M,即糕:力偶正鎖負號的虧規(guī)定:力偶掙正負號騎表示力區(qū)偶的轉(zhuǎn)旺向,其妻規(guī)定與挪力矩相犁同。若愉力偶使波物體逆桌時針轉(zhuǎn)河動,則庫力偶為護正;反叼之,為腎負。力偶勝矩的洪單位蓮與力更矩的拉單位購相同承。力偶淺對物谷體的份作用角效應伙取決倒于力發(fā)偶的羽三要唇素,紡即力端偶矩零的大廚小、妥轉(zhuǎn)向生和力耗偶的掀作用鬧面的吩方位土。(一)貞平面力無系34③力奴偶的性費質(zhì)A.力偶淘無合冒力,租不能殘與一滋個力木平衡怒和等烘效,半力偶絮只能真用力厘偶來報平衡辱。力杜偶在代任意魄軸上擴的投射影等嗽于零桌。B.力偶店對其劈燕平面坦內(nèi)任燭意點豎之矩朱,恒棕等于顧其力伯偶矩煉,而扣與矩損心的涉位置霉無關遣。實踐堅證明其,凡是三罵要素相解同的力贊偶,彼級此相同辜,可以較互相代羞替。如圖6-石19所示。(一像)平脈面力豬系圖6淚-1抱9跌力偶351)力偶熔系作用慰在同段一物跑體上搶的若濟干個纏力偶庫組成廟一個辱力偶咬系,妨若力中偶系優(yōu)的各茶力偶撇均作嫂用在止同一浪平面癢,則呆稱為底平面篇力偶松系。力偶對家物體的定作崩效交應只有及轉(zhuǎn)動效千直,而延轉(zhuǎn)動效叉應由力團偶的大孤小和轉(zhuǎn)節(jié)向來度平量,因朱此.力追偶系的裁作用效比果也只清能是產(chǎn)耍生轉(zhuǎn)動仔,其轉(zhuǎn)倚動效應察的大小嶼等于各慮力偶轉(zhuǎn)期動效應固的總和槐??梢缘炎C明.平面奧力偶吃系合宏成的但結(jié)果衫為一恐合力要偶,古其合韻力偶柿矩等逐于各斜分力旨偶矩膠的代辜數(shù)和族,即:(2)力矩1)力矩能的概賄念從實踐層中知道蝦,力可球使物體肢移動,吳又可使窗物體轉(zhuǎn)染動,例但如當我簽們擰螺鴉母時(叉圖6-懂20),假在扳鈔手上仗施加雁一力F,扳手窗將繞螺亡母中心O轉(zhuǎn)動,握力越大串或者O點到炒力F作用巴線的祥垂直績距離d越大,即螺母將鄭容易被悼擰緊。(一)脈平面力糠系36(一)磚平面力廚系將O點到組力F作用周線的動垂直決距離d稱為力仿臂,將葡力F與O點到畏力F作用線倚的垂直殺距離d的乘積Fd并加襯上表倒示轉(zhuǎn)善動方扯向的弊正負騾號稱佳為力F對O點的力持矩,用表示,須即O點稱為君力矩中槍心,簡妻稱矩心浪。正負號短的規(guī)定堅:力使塞物體繞界矩心逆影時針轉(zhuǎn)胃動時,扶力矩為匙證;反載之,為皆負。力矩的翅單位:鉤牛米(N僚·m耽)或者妨千牛杰米(kN·圣m)。圖6游-2亡0拔力矩賠的概臨念37(一)于平面力戒系2)合窄力矩府定理可以證陜明:合力慌對平料面內(nèi)逢任意苦一點商之矩扁,等兩于所稅有分灣力對獄同一談點之快矩的歷代數(shù)滿和。即:則38【例6-貞8】圖6-2訓1所示每1m長擋土趙墻所受防的壓力撞的合力扁為F,它的欺大小為16懸0k曬N,方喊向如演圖所遭示。認求土行壓力F使墻舉傾覆焰的力孕矩?!窘狻客翂毫可使墻的繞點A傾覆,拿故求F對點A的力矩瞞。采用合仙力矩定諸理進行惕計算比蔥較方便翻。(一沿)平睜面力圖系圖6-21例6棚-8圖(39(二塌)桿蜘件的賴內(nèi)力Z6待.2推.1單跨靜般定梁的討形式和拖受力(P1真65效-1晚66)Z6.裕2.2用截堤面法命計算館單跨痰靜定浪梁(P16館6-1栗67)Z6酒.2俱.3多跨靜藍定梁的篩概念,問多跨靜爛定梁的羞計算步貌驟(P1腸67)Z6.貢2.4桁架雙的概叨念,搏并根畝據(jù)截撿面法品,利插用平晚衡概郵念求迅解內(nèi)度力(P1境67需-1風68)(二)糕桿件的紡內(nèi)力40Z6攤.2棉.1單跨崗靜定恒梁的嘗形式速和受母力1.單跨繞靜定往梁的好內(nèi)力(1)靜定泡梁的受簡力靜定壩結(jié)構(gòu)贏只在滴荷載紡作用項下才還產(chǎn)生叼反力宗、內(nèi)花力;反力箭和內(nèi)力賄只與結(jié)測構(gòu)的尺勾寸、幾幫何形狀握有關,牢而與構(gòu)惱件截面困尺寸、辜形狀、破材料無富關,且強支座沉捆陷、溫戚度變化歌、制造社誤差等趙均不會裝產(chǎn)生內(nèi)闖力,只跳產(chǎn)生位鋤移。l)單跨靜販定梁的喬形式單跨拋靜定絲式梁的遮常見原形式務有三頓種:簡支(圖6-胸22)、伸臂(圖6-2膝3)和懸臂(圖6-2肌4)。圖6她-2胃2告簡支望單跨鴨靜定趁梁圖6-言23魄伸臂單尊跨靜定獨梁(二)兄桿件的鋼內(nèi)力41圖6誘-2居4蘆懸臂類單跨丹靜定差梁圖6醒-2斗5陸軸力臥的正胃方向2)靜定梁虜?shù)氖芰M截乖面上鍬的內(nèi)江力:A.軸力:截面判上應力伴沿桿軸戶切線方喇向的合書力,使火桿產(chǎn)生脫伸長變求形為正端,畫軸犁力圖要赤注明正例負號(想圖6-2著5)。B.剪力:截駁面上躲應力鄭沿桿很軸法類線方多向的忌合力沒,使引桿微頂段有誓順時茅針方騾向轉(zhuǎn)建動趨速勢的憲為正澇,畫新剪力肚圖要程注明漫正負泄號;雕由力施的性癥質(zhì)可紹知:館在剛墨體內(nèi)枝,力寧沿其杠作用建線滑暮移,是其作輩用效疑應不土改變跨。如泊果將窄力的秩作用伴線平瞎行移父動到主另一堅位置紡,其兇作用弓效應晶將發(fā)耽生改直變,居其原閥因是徒力的灘轉(zhuǎn)動墻效應蛾與力礙的位乎置有擋直接礦的關醉系(飄圖6-筑26)。(二)耍桿件的鄙內(nèi)力42C.彎矩:截欲面上努應力套對截懼面形把心的羨力矩裳之和火,不昨規(guī)定霧正負均號。盛彎矩欺圖畫厲在桿翅件受楚拉一挎?zhèn)?,推不注乳符號禍(圖6-蜜27)。Z6.縮慧2.2用截面樣法計算搶單跨靜湊定梁(2召)用截面香法計算株單跨靜帖定梁計算米單跨牙靜定描梁常抓用截斬面法年,即扯截取妙隔離踏體(宅一個原結(jié)點序、一烘根桿從或結(jié)邪構(gòu)的礙一部蛾分)悄,建吸立平欲衡方煙程求側(cè)內(nèi)力劍。截面一臉側(cè)上外鞭力表達欄的方式店:∑Fx=截面一術側(cè)所有啦外力在插桿軸平秩行方向禽上投影謠的代數(shù)飯和?!艶y洗=截面選一側(cè)辜所有穿外力周在桿探軸垂長直方墻向上百投影扭的代叨數(shù)和嘆?!芃=截面更一側(cè)醋所有促外力捎對截綱面形圓心力坐矩代白數(shù)和柜,使蛇隔離成體下凍側(cè)受爺拉為炸正。樸為便柜于判深斷哪階邊受杰拉,忙可假腸想該疾脫離納體在毀截面普處固斑定為哈懸臂墻梁。(二)國桿件的縮慧內(nèi)力圖6劇-2剝6螞剪力確的正藍方向圖6-淘27僑彎矩的勾正方向43【例6-9政】求圖6-2槐8所示炮單跨軋梁跨僑中截和面內(nèi)驢力。【解】單跨法梁的開支座嘩反力錢如圖6-劣28(a)所示與:利用截嫩面法截愉取跨中勝截面,必如圖6-猾28鐘(b臂)所示:圖6蘋-22例6-9圖((二)折桿件的侮內(nèi)力44多跨靜腎定梁的腰概念,橫多跨靜場定梁的嘩計算步暴驟2.多跨步靜定弓梁內(nèi)救力的穴基本吸概念多跨難靜定蓮梁是額指由挨若干月根梁激用鉸攀相連杰,并寸用若念干支框座與潤基礎別相連仍而組責成的澇靜定端結(jié)構(gòu)姑。多跨士靜定熱梁的滔受力桂分析殲遵循蘆先附際屬部糠分,驢后基萌本部諸分的唐分析格計算洗順序延。如圖6-2避9所示梁螺,其中AC部分不膜依賴于農(nóng)其他部舅分,獨腫立地與膜大地組凳成一個孝幾何不跟變部分日,稱它絨為基本效部分;潔而CE部分就屢需要依唯靠基本句部分AC才能保躲證它的酒幾何不換變性,紋相對于AC部分來拿說就稱喇它為附浸屬部分夾。(二)盈桿件的糾內(nèi)力圖6-屯29巧多跨靜炸定梁的器受力分宮析45Z6雕.2灰.4桁架的削概念,述并根據(jù)領截面法籠,利用渣平衡概能念求解蔬內(nèi)力3.靜定平濕面桁架貼內(nèi)力的角基本概所念桁架是泉由鏈桿誦組成的烘格構(gòu)體可系,當荷錫載僅軟作用沫在結(jié)鹽點上代時,柳桿件疾僅承受軸筋向力,強截面上詠只有均圈勻分布的正勺應力靜,這蓬是最要理想貿(mào)的一種忍結(jié)構(gòu)凡形式逗(圖6-廁30)。一般平附面桁架祥內(nèi)力分釘析利用鄭截面法鋤,由于趣桿件僅縱承受軸堡向力,吐因此可下利用:的平衡婚關系式通求解內(nèi)靠力。(二慎)桿級件的滾內(nèi)力圖6-年30葡理想結(jié)古構(gòu)46(三束)桿統(tǒng)件強倆度、唇剛度板和穩(wěn)查定性漁的基痕本概甩念Z6.駕3.1變性固巡壽體的概系念,并析理解變白性固體電的四種球基本假乳設(P1粘68)Z6.總3.2桿件的粥四種基形本變形漂(P16簽9)Z6正.3瞞.3剛度的毛概念,略影響彎芽曲變形未(位移喝)的因友素(P17鑰0)Z6.疑3.4穩(wěn)定性虎的概念家,臨界色力Fcr計算公掉式的應紋用條件僚(P1池70部-1派71)Z6柿.3栽.5內(nèi)力、男應力和泛應變的瞧概念,刊及其關材系(P1種71蓮-1恒72)(三)慶桿件強禽度、剛拼度和穩(wěn)杜定性的理基本概浪念47Z6搜.3眼.1變性冤固體而的概勁念,撲并理山解變仿性固求體的拒四種妨基本惜假設1.變形核固體配基本或概念驕及基展本假單設構(gòu)件扇是由稈固體勞材料待制成圍的,鼠在外隸力作嚴用下擴,固陳體將嬸發(fā)生喊變形煉,故自稱為爺變形碎固體戶。在進餃行靜框力分角析和暖計算伏時,抗構(gòu)件秀的微素小變沒形對話其結(jié)越果影主響可練以忽你略不壟計,映因而蜓將構(gòu)寬件視昌為剛?cè)w,摔但是叢在進擴行構(gòu)五件的店強度冰、剛徑度、宿穩(wěn)定看性計里算和撞分析屠時,蠢必須盟考慮揀構(gòu)件赴的變鐮形。構(gòu)件堪的變螞形與伶構(gòu)件憶的組賺成和地材料服有直才接的速關系幟,為糧了使激計算淘工作勉簡化載,把筐變形包固體掘的某厚些性沸質(zhì)進孤行抽首象化劣和理壯想化掌,做央一些勁必要荒的假六設,知同時羅又不濕影響折計算浸和分銀析結(jié)俊果。對變鞋形固機體的睛基本到假設大主要嘉有:(1諷)均勻啟性假蜘設框;(2)連爸續(xù)性緊假設頂;(3)各向挎同性假勝設;(4)小免變形牲假設瓜。(三揚)桿扭件強侵度、擺剛度厲和穩(wěn)執(zhí)定性媽的基案本概澤念48Z6.鞭3.2桿件巷的四笛種基會本變弟形2.桿件的蜜基本受侵力形式(1)桿貴件在工茂程實著際中殖,構(gòu)蟻件的步形狀貍可以源是各猾種各毫樣的約,但搞經(jīng)過希適當弄的簡書化,袖一般銳可以即歸納篩為四呀類,緩即:桿、板酸、殼和扯塊。所磁謂桿探件,旱是指賽長度萍遠大閉于其重他兩潑個方息向尺太寸的沸構(gòu)件籌。桿菊件的這形狀盤和尺微寸可炕由桿固的橫充截面液和軸謎線兩仔個主卡要幾晃何元勞素來概描述謠。桿喂的各傭個截僅面的江形心忍的連擱線叫局軸線小,垂浙直于洲軸線耍的截困面叫榮橫截丈面。軸線勢為直椅線、莊橫截升面相意同的驚桿稱詢?yōu)榈让禇U紐奉。(2)桿件日的基本柳受力形湯式及變菜形桿件受煙力有各歉種情況鴉,相應顛的變形建就有各稱種形式臥。在工濾程結(jié)構(gòu)稻中,桿詢件的基活本變形蘆有以下蘿四種:(三奔)桿脅件強負度、肆剛度宏和穩(wěn)痛定性裙的基授本概壯念491)軸向拉踩伸與壓門縮(圖6-鉤3l雕a、b)2)剪切(圖6-惰3l銹c)3)扭轉(zhuǎn)斧(圖6-3夾ld)4)彎曲(圖6-3缸le)(三)欣桿件強床度、剛崗度和穩(wěn)態(tài)定性的眼基本概坑念圖6-搭31鋼桿件變向形的基境本形式503.桿件兵強度肆的概態(tài)念構(gòu)件應刻有足夠社的強度換。所謂魚強度,揭就是構(gòu)纖件在外地力作用奮下抵抗毅破壞的涼能力。就對桿件悶來講,鞭就是結(jié)漲構(gòu)桿件獲在規(guī)定猾的荷載慚作用下討,保證牌不因材勞料強度次發(fā)生破火壞的要槐求,稱梢為強度通要求。逆即必須旁保證桿社件內(nèi)的虹工作應纖力不超隔過桿件賤的許用露應力,聾滿足公食式:4.桿件前剛度難和穩(wěn)過定的頃基本浸概念Z6呈.3防.3剛度的吃概念,爭影響彎后曲變形東(位移居)的因絕素(1)剛度剛度是依指構(gòu)件國抵抗變沫形的能模力。結(jié)構(gòu)桿峰件在規(guī)躍定的荷互載作用鉤下.雖足有足夠監(jiān)的強度每,但其柄變形不寶能過大辦,超過煩了允許吊的范圍虎,也會保影響正螞常的使劉用,限叉制過大包變形的熔要求即縫為剛度橫要求。掘即必須博保證桿患件的工堤作變形底不超過樹許用變左形,滿墻足公式太:(三抽)桿執(zhí)件強泳度、造剛度疤和穩(wěn)膚定性倚的基戲本概同念51拉伸捉和壓釀縮的毒變形煩表現(xiàn)繩為桿縫件的句伸長皺和縮延短,軋用△L表示,朱單位為香長度。窩剪切和吼扭矩的偉變形一姨般較小瘡。彎矩的寫變形表僵現(xiàn)為桿屈件某一藥點的撓唯度和轉(zhuǎn)妹角,撓奏度用f表示眾,單季位為狗長度乏,轉(zhuǎn)漿角用θ表示壘,單續(xù)位為綢角度舉。當碑然然澤,也聲可以槐求出能整個淘構(gòu)件羞的撓但度曲轎線。梁的撓紗度變形雖主要由銀彎矩引賄起,叫油彎曲變圓形,通騙常我們產(chǎn)都是計聲算梁的充最大撓段度,簡夢支梁在邊均布荷君載作用墾下梁的迫最大撓削度作用慣在梁中殖,且硬。由上照述公假式可碗以看短出,影響珠彎曲與變形挨(位材移)口的因堵素為黎:1)材料藥性能看:與榮材料現(xiàn)的彈磁性模鐘量E成反比殊;2)截面大欺小和形亮狀:與芳截面慣拳性矩I成反昂比;3)構(gòu)件的爆跨度:答與構(gòu)件荷的跨度L的2、3或4次方謎成正播比,芬該因嬸素影徑響最閥大;(三)己桿件強遮度、剛叢度和穩(wěn)豬定性的膠基本概君念52Z6.橫3.4穩(wěn)定藝性的灘概念鳳,臨事界力Fcr計算紹公式鄉(xiāng)豐的應味用條興件(2)穩(wěn)定趁性穩(wěn)定性呈是指構(gòu)止件保持課原有平返衡狀態(tài)堆的能力陳。平衡醫(yī)狀態(tài)耀一般冒分為轟穩(wěn)定睬平衡租和不慎穩(wěn)定朗半衡鉛,如笛圖6-3血2所示。(三怎)桿乖件強建度、綿剛度暈和穩(wěn)東定性根的基抄本概姻念圖6-避32吸平衡狀早態(tài)分類(a)所不穩(wěn)定項平衡;而(b)總穩(wěn)定平古衡53兩種平盤衡狀態(tài)傾的轉(zhuǎn)變評關系如情圖6-他33所示。因此對竊于受壓樂桿件,弊要保持寄穩(wěn)定的雖平衡狀麥態(tài),就恒要滿足秘所受最擴大壓力茄小于美臨界壓折力詳。影臨界力計算公洪式如下朗:公式(6配-2裁4)的應用茫條件:1)理想壓拴桿,即跑材料絕共對理想加;軸線

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