建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖第一章建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識_第1頁
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文檔簡介

《建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖》2009年10月機械工業(yè)出版社

建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識1

緒論0

建筑結(jié)構(gòu)材料2

結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與設(shè)計指標(biāo)3

混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件4

鋼筋混凝土樓(屋)蓋、樓梯5

基礎(chǔ)6鋼筋混凝土多層與高層結(jié)構(gòu)

7砌體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識8鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識9建筑結(jié)構(gòu)施工圖的識讀

10目錄第1章建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識§1-1靜力學(xué)基本概念§1-2平面力系平衡條件的應(yīng)用§1-5單跨靜定梁的內(nèi)力§1-3內(nèi)力與內(nèi)力圖§1-4軸向拉壓桿的內(nèi)力一、力與平衡的基本概念§1-1靜力學(xué)基本概念

力(Force)—物體間相互的機械作用;力的三要素:大小、方向、作用點。力是一個矢量,用帶箭頭的直線段來表示,如圖1-1所示。力的單位:牛頓(N)或千牛頓(kN)等。圖1-1力的表示力系—作用于同一個物體上的一組力。力系平面力系——各力的作用線都在同一平面內(nèi)空間力系——各力的作用線不在同一平面內(nèi)平面力系的分類(圖1-2所示)平面匯交力系:各力作用線都匯交于同一點的力系平面力偶系:若干個力偶組成的力系平面平行力系:各力作用線平行的力系平面一般力系:各力作用線既不匯交又不平行的平面力系平面匯交力系平面力偶系平面平行力系平面一般力系圖1-2平面力系的分類等效力系—指兩個力(系)對物體的作用效果完全相同。平衡力系—力系作用下使物體平衡的力系。合力與分力—若一個力與一個力系等效。則該力稱為此力系的合力,而力系中的各個力稱為該合力的一個分力。剛體—在力作用下不產(chǎn)生變形或變形可以忽略的物體。絕對的剛體實際并不存在。平衡—一般是指物體相對于地球保持靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)。

二、靜力學(xué)公理二力平衡公理

作用在同一剛體上的兩個力,使剛體平衡的必要和充分條件是,這兩個力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。(a)

(b)圖1-3二力平衡公理受二鍵力作波用而遮處于僵平衡寧的桿小件或慰構(gòu)件女稱為二力碑桿件(簡提稱為二力漢桿)或二力觸構(gòu)件。二力綁桿加減雖平衡跡力系為公理在作咬用于況剛體率上的際任意維力系拘中,擊加上輸或去旺掉任應(yīng)何平緊衡力參系,拿并不師改變帽原力哥系對給剛體能的作阻用效添果。力的凈可傳斧性原樹理作用虎于剛桐體上伐的力渾可沿撓其作梳用線窩移動南到剛淡體內(nèi)內(nèi)任意疏一點壟,而腫不會護改變叢該力耐對剛鍛體的謊作用享效應(yīng)窩。==FAF2F1FABF1AB力的驅(qū)平行矩四邊不形法襪則作用午在物騰體上將同一惡點的兵兩個爬力,刺可以城合成眉為仍襯作用桿于該尾點的泰一個看合力汽,合粗力的艘大小企和方鹽向由蓄以原膏來的跑兩個仁力為竭鄰邊媽所構(gòu)榆成的蜻平行容四邊乓形的魄對角藍線矢信量來養(yǎng)表示伯。力的險平行焦四邊熔形法某則力的機三角防形法屯則三力尿平衡劉匯交彼定理一剛障體受誤共面濾不平黑行的床三力搞作用膚而平投衡時韻,此墓三力青的作繭用線反必匯慰交于批一點基。證明阻:F1F3F2A=A3F1F2F3A3AA2A1作用面與反命作用踩定律兩個鳳相互找作用孟物體究之間失的作撒用力凈與反駱作用肝力大階小相東等,混方向夸相反灘,沿螞同一釘直線亞且分望別作查用在投這兩座個物鍛體上岸。三、共約束騙與約長束反兆力約束—阻礙禁物體準運動其的限腫制條倆件,什約束拔總是吵通過叛物體士間的弊直接役接觸皇而形繪成。約束堡對物謝體必丙然作粥用一燦定的恥力,批這種對力稱恩為約束置反力或約束用力,簡軌稱反力。約串束反負力的下方向軍總是淡與物憐體的失運動早或運球動趨丟勢的分方向陪相反當(dāng),它經(jīng)的作暴用點軋就在叨約束逗與被鍛約束也物體哥的接罩觸點胖。運角用這緊個準雪則,忙可確瘦定約妨束反譯力的滔方向虎和作竿用點辰的位亡置。1.柔體肺約束由柔警軟且野不計化自重阻的繩猶索、志膠帶什、鏈哄條等塵構(gòu)成戴的約暈束統(tǒng)哨稱為宋柔體傲約束扭。柔劃體約紋束的它約束的反力施為拉揉力,顆沿著徒柔體澆的中搜心線序背離平被約暖束的宋物體雄,用榜符號FT表示員,如酒圖1-狡10所示。圖1-10柔體約束(a)(b)(c)(a何)澇(b故)菜(溫c)圖1-湯11光滑良接觸倦面約亂束2.光滑蔑接觸宏面約衣束物體洪之間脂光滑重接觸沫,只食限制綿物體桐沿接舒觸面鏡的公嘴法線盾方向促并指羊向物體妥的運刷動。簽光滑陵接觸笛面約環(huán)束的焰反力碑為壓澆力,變通過退接觸吊點,燥方向趁沿著接提觸面孔的公爪法線芝指向像被約覺束物堂體,吳通常栗用FN表示撞,如歲圖1-關(guān)11所示奇。兩端壓各以躁鉸鏈遷與其您他物烘體相戒連接叛且中架間不棕受力(包括寫物體忘本身委的自旦重)的直卻桿稱禽為鏈擊桿,譜如圖1-旱12所示事。鏈桿鋒可以桶受拉馳或者御是受研壓,站但不冒能限燈制物如體沿活其他偽方向存的運攻動和纖轉(zhuǎn)動犁,所恥以,鏈桿生的約語束反超力總刷是沿心著鏈霜桿的享軸線沈方向版,指曉向不墨定,般常用念符號F表示仁。3.鏈桿景約束

(c)圖1-12鏈桿約束(a)(b)光滑祖圓柱鈴鉸鏈瘦約束楊的約械束性券質(zhì)是臟限制停物體北平面僅移動翻(不鉗限制將轉(zhuǎn)動毛),門其約鞋束反恩力是宣互相貓垂直肯的兩薄個力燈(本尾質(zhì)上至是一助個力花),飼指向記任意伐假設(shè)洋。4.光滑取圓柱架鉸鏈國約束靈(簡圣稱鉸汽約束沈)圖1-古13圓柱珍鉸鏈邊約束FAXFAYFA5.固定匙鉸支底座將構(gòu)狼件或逢結(jié)構(gòu)逝連接腐在支碎承物炎上的叉裝置盒稱為京支座司。用轉(zhuǎn)光滑運圓柱案鉸鏈扇把構(gòu)機件或足結(jié)構(gòu)合與支墾承底落板相辭連接槳,并禽將支登承底牌板固別定在紀支承換物上沖而構(gòu)初成的或支座幕,稱品為固鍵定鉸頌支座,如圖1-局14所示兆。固闊定鉸種支座多的約后束反撤力與緩圓柱大鉸鏈暗相同轟,其棟約束筐反力換也應(yīng)竟通過板鉸鏈頃中心渣,但距方向廢待定乒。為斤方便孔起見舌,常抄用兩雞個相?;ゴ拐嬷钡膮f(xié)分力FAx,FAy表示。圖1-14固定鉸支座(a)(b)(c)FAXFAyFA6.可動攜鉸支哥座如果你在固懸定鉸顧支座含的底定座與那固定羞物體許之間蠢安裝版若干尖輥軸栽,就情構(gòu)成臨可動嚴鉸支身座,詢?nèi)鐖D1-享15所示戲。可山動鉸資支座弄的約錘束反份力垂鋒直于澤支承辛面,災(zāi)且通曉過鉸襯鏈中啄心,多但指鍬向不級定,餐常用R(或F)表示。FA(RA)圖1-15可動鉸支座(a)(b)(d)(c)(e)7.固定揀端支值座如果稅構(gòu)件縱或結(jié)頁構(gòu)的幅一端勒牢牢減地插深入到母支承促物里耍面,掌就形需成固夸定端在支座工,如始圖1-勵16愛(a辭)所示比。約駛束的魔特點毀是連美接處伙有很邪大的末剛性灰,不牽允許筐被約脾束物鑼體與處約束幅物體憲之間區(qū)發(fā)生催任何幕相對辜的移動和轉(zhuǎn)動,約授束反坑力一輩般用類三個背反力挽分量嶺來表門示,思兩個愿相互桐垂直虹的分盆力FAx(XA)、FAy(YA)和幣反力共偶MA,如焦圖1-帶16罷(b輝)所示芹,力晚學(xué)計謙算簡芳圖可靈用圖1-喚16晶(c劉)表示殖。(a)(b)(c)

圖1-16

固定端支座FAyFAxMA研究破力學(xué)擋問題宅,首羽先要證了解土物體報的受溫力狀紋態(tài),嚴即對徑物體黨進行上受力刺分析售,反掌映物見體受軋力狀厘態(tài)的義圖稱羽為受力早圖。正確余對物們體進貸行受戚力分滾析并堪畫出您其受皆力圖庭,是雷求解灰力學(xué)鞠問題奔的關(guān)名鍵。受力插圖繪辟制步律驟為渠:(1)明露確研暖究對嘆象,燙取脫離前體。研產(chǎn)究對蹲象(菜脫離級體)饅可以是穴單個潤物體沾、也忽可以梢是由局若干掠個物搖體組皺成的落物體系統(tǒng)圾,這坊要根優(yōu)據(jù)具敵體情苦況確偏定。(2)畫茶出作均用在眼研究獄對象繪上的僚全部主動橡力。(3)畫明出相砌應(yīng)的約束吐反力。(4)檢馬查。四、娘物體辮的受偉力分峰析與儉受力咳圖【解】(1馬)取AB梁為午研究奮對象勿,解插除約蔬束,突畫脫患離體灶簡圖遼;(2捎)畫主古動力F;(3司)畫約歷束反只力:怨如圖1-從18叔(b跨)所示繩。同時栽,如拋注意難到梁洲只在A、B、C三點涌受到愈互不夜平行舅的三勸個力音作用眨而處陜于平添衡狀番態(tài),窮也可龍根據(jù)三力混平衡司匯交爹定理進行隙受力裕分析雕。如叨圖1-壇18哭(c奶)所示銀。【例1-駕2】簡支渠梁AB,跨矛中受隊到集糟中力指的作輛用不齊計梁語自重沿,如馳圖1-依18戶(a宣)所示奮,試坑畫出垮梁的便受力魚圖。(b)圖1-18(c)【例1-磚4】如圖1-昨20(a)所必示,蘆某支思架由挽桿AC、BC通過由銷C連監(jiān)結(jié)在尖一起寧,設(shè)尋桿、彼銷的耗自重追不計豬,試耽分別脖畫出AC、BC桿、述銷C受力拆圖?!窘狻扛鶕?jù)慰受力勢情況銀可以則判斷哀桿AC、BC均為受二力支桿。畏畫出AC、BC桿、羅銷C受力濁圖。嘉如圖1-蜻20宵(b宜)、(c耀)、(d王)所示肚。圖1-20【例1-浩5】梁AD和DG用鉸倒鏈D連接絹,用病固定熱鉸支規(guī)座A,可眠動鉸釣支座C、G與大丟地相岡連,貓如圖1-閉21撓(a久)所示企,試胞畫出辦梁AD、DG及整裝梁AG的受遺力圖蒼。圖1-盛21【解】(1患)取DG為研蜓究對套象,炕畫出偏脫離密體圖削。DG上受砍主動纏力F2,D處為它圓柱謙鉸鏈叨約束盡,其柱約束再反力秋可用櫻分力FDx、FDy表示霉,指挽向假率設(shè);G處為集可動央鉸支役座,捕其約已束反解力FG垂直頸于支販承面湯,指舅向假冠設(shè)向櫻上,背如圖1-洗21產(chǎn)(b淡)所示早。(2趁)取AD為研緊究對抹象,觸畫出麥脫離旱體圖摘。AD上受孕主動涌力F1,A處為挖固定況鉸支膀座,沫其約擋束反觀力可麗用兩頓個正怪交的偉分力FAx、FAy表示逐,指昨向假楊設(shè);C處為竟可動匹鉸支輝座,忽其約逼束反斥力FC垂直服于支魯承面棗,指帥向假憲設(shè)向蛙上,D處為砌圓柱勉鉸鏈萌約束拌,其暈約束硬反力蚊可用菊兩個遣正交顫的分葡力,效表示掌,與習(xí)作用玻在DG梁上雄的、剪分別膨是作楚用力壤與反蓄作用促力的使關(guān)系俊,指馬向與盞、相毛反;AD梁的呆受力立分析累圖如馬圖1-效21腫(c速)所示擇。(3螞)取整蛇梁AG為研比究對搞象,辨受力矩圖如菌圖1-殿21閥(d致)所示第,此冷時不花必將D處的龜約束摧反力娛畫上違,因車為對搖整體蝦而言渾它是祖內(nèi)力帽。一、力的糾投影斑、力遣矩及鎖力偶力的進投影1.力在黨坐標(biāo)場軸上繼的投迷影§1族-2平面眼力系沸平衡蛋條件斧的應(yīng)總用FxyOABbb’aa’FyFxFX=±Fco鍋sαFY=±Fsi拒nα投影拿正、陰負號耍的規(guī)頑定:當(dāng)從度力的始端銹的投涼影a到終端漢的投阻影b的方薦向與遺坐標(biāo)私軸的嫁正向一致時,謎該投蠅影取紗正值轎;反鐮之取拔負值平。圖中謙力F的投有影FX、FY均取呀正值毅。兩種軋?zhí)厥馊樾螕瘢孩女?dāng)眨力與水坐標(biāo)贏軸垂直時,錯力在侍該軸遮上的粥投影嗚為零華。⑵當(dāng)券力與腹坐標(biāo)紋軸平行時,襖力在謝該軸紙上的轟投影召的絕萬對值喊等于該力酬的大屯小。特別用強調(diào)么:力沿融直角其坐標(biāo)抬軸方平向的僅分力搶與該漸力的瞞投影掙不同規(guī):力的根投影微只有揚大小蠶和正旋負,然是標(biāo)唯量;形而力脅的分日力為抽矢量伏,有大器小、勤方向限,其呢作用麥效果巷與作陶用點莊或作唱用線合有關(guān)瀉。兩者不可奇混淆瘡?!纠?-憤7】如圖1-股24所示泳,已杏知F1=F2=F3=F4=2何00亮N,各股力的爪方向稼如圖醫(yī),試分昏別求冬各力渡在x軸和y軸上滑的投挪影?!窘狻苛αυ趚軸上的投影力在y軸上的投影圖1-24F1F2F3F460O30O力矩言的概誕念一個吸力作斥用在理具有奶固定霞的物葡體上液,若絡(luò)力的雄作用海線不君通過姥固定詢軸時溪,物殲體就顧會產(chǎn)劇生轉(zhuǎn)累動效鎖果。如圖芒所示驢,力F使扳味手繞竭螺母富中心O轉(zhuǎn)動求的效投應(yīng),走不僅擁與力F的大衡小有關(guān)遞;而禾且還神與該休力F的作易用線拋到螺則母中防心O的垂直泄距離d有關(guān)莫??邵`用兩蕩者的丑乘積截來量誤度力F對扳混手的資轉(zhuǎn)動蹲效應(yīng)揚。轉(zhuǎn)燈動中稅心O稱為個力矩昨中心蒜,簡岡稱矩心。矩留心到叮力作讓用線府的垂是直距燥離d,稱殃為力臂。F.MdO顯然冬,力F對物晃體繞O點轉(zhuǎn)馬動的亭效應(yīng)刻,由傭下列霉因素哭決定禽:(1闖)力F的大雄小與范力臂芒的乘漆積。(2扮)力F使物懲體繞O點的瞧轉(zhuǎn)動標(biāo)方向捏。力矩心公式濁:MO(F)姿=飽±Fd力矩丸符號燃規(guī)定糠:使物違體繞秒矩心榴產(chǎn)生神逆時球針方激向轉(zhuǎn)殘動的撕力矩為正遲,反弊之為日負。單位:是力另與長揮度的策單位除的乘玩積。常用(N族·m范)或(k織N·軟m)。合力猴矩定答理平面均匯交朗力系卡的合娘力對妻平面路內(nèi)任哥一點斤之矩駕等于襪該力字系中越的各分宮力對齒同一嘩點之買矩的感代數(shù)嘩和。力偶由兩顏個大趣小相握等、澆方向爺相反顯、不板共線倦的平雄行力趨組成忍的力癥系,壁稱為除力偶正。用符趣號(F、F')表示辛,如常圖所久示F’FdFdF’力偶范的兩秒個力漆之間威的距火離d稱為力偶巧臂力偶際所在替的平架面稱喪為力偶暖的作召用面,力偶節(jié)不能腿再簡束化成避更簡焰單的莫形式艦,所乞以力偶與力都是攪組成殊力系貴的兩靜個基即本元礙素。力偶泊三要餐素:蠻即力偶勝矩的貝大小、力偶耗的轉(zhuǎn)播向和力偶傅作用箏平面鴿;力與路力偶連臂的銜乘積笛稱為力偶庸矩,用孝符號M(F、F’)來表扁示,抖可簡彈記為M;力偶宏在平默面內(nèi)丘的轉(zhuǎn)恰向不跳同,需作用們效應(yīng)左也不線相同。符號過規(guī)定產(chǎn):力反偶使徹物體該作逆時針哀轉(zhuǎn)動遍時,龍力偶陪矩為正號;頁反之嘆為負使。在熄平面鋼力系融中,捧力偶航矩為瓶代數(shù)肌量。究表達錢式為沾:力偶津矩的艦單位構(gòu)與力罩矩單疾位相輪同,站也是(N·m)或(kN·m)。M=±Fd力偶畝的基潮本性螺質(zhì)可以餃證明懲:力岔偶的抄作用題效應(yīng)哪決定杜于力輝的大耐小和載力偶匹臂的掃長短席,與擾矩心裁位置銹無關(guān)嶼。1.力偶號不能食合成艦為一笨個合唉力,抽所以津不能般用一揪個力股來代蘆替。2.力偶仙對其尊作用犧平面然內(nèi)任踏一點木矩恒歇等于酒力偶遇矩,禍而與亮矩心虎位置吼無關(guān)恩。3.在同究一平天面內(nèi)窄的兩巧個力躁偶,泥如果爸它們夢的力指偶矩哨大小捏相等克,轉(zhuǎn)張向相狂同,膊則這肌兩個廣力偶抬是等辦效的叨。力的保平移鉤定理AOAOdFFM=Fd

F’F’F’’OA由圖樸可見型:作塌用于搜物體內(nèi)上某拋點的炮力可圖以平拿移到明此物桑體上愿的任渾一點韻,但衣必須縱附加饑一個您力偶寨,其插力偶麻矩等忠于原該力對候新作測用點準的矩榜,這帖就是力的兆平移寶定理。此堅定理頂只適毅用于失剛體難。二、蚊平面日一般灣力系舉的平昆衡方姻程平面臨一般放力系殖平衡舉的必效要與廈充分沫條件聞是:力系留的主證矢和軋力系議對平蛙面內(nèi)熱任一攔點的叨主矩而都等衰于零乏。即平面要一般昂力系朝平衡慈的充搭分必芹要條自件也似可以嬸表述懼為:力系特中所怖有各翅力在敞兩個菊坐標(biāo)魄軸上趴的投融影的行代數(shù)慕和都巴等于漂零,親而且墨力系南中所虧有各感力對初任一條點力師矩的虜代數(shù)雖和也那等于確零?!艶X=蒼0茶∑FY=擱0冤∑MO(F)=沉0上式楚又稱撈為平份面一敵般力叔系平辜衡方睬程,亞是一及基本聞形式旋;前香兩式江為投紋影方膽程,富第三摔式為笛力矩籃方程筒。投影別方程嚇可以趣理解斥為:物體詞在力蟲系作菌用下鐘沿x軸和y軸方祝向都歲不能侵移動辛;力矩控方程協(xié)可以季理解晝?yōu)椋何矬w芝在力李系作兄用下退繞任論一矩喂心都問不能帝轉(zhuǎn)動喪。一矩話式∑FX=郵0讀∑MA(F)=閃0聯(lián)∑MB(F)親=噴0∑MA(F)=裕0坦∑MB(F)座=蜂0∑MC(F)握=糞0二矩目式三矩卻式式中棒:x軸不依與A、B兩點拴的連時線垂賺直。式中脫:A、B、C三點進不在輕同一針直線嚷上。平衡緊方程護的應(yīng)啊用應(yīng)用字平面炊一般蕉力系補的平局衡方煮程,謹主要啦是求恨解結(jié)文構(gòu)的漆約束逼反力避,還歪可求冷解主她動力革之間捆的關(guān)渠系和碰物體互的平店衡位替置等幕問題鋒。其泡解題稼步驟幣如下艙:1.確定扁研究必對象。分嗓析已痛知量紹和未掠知量陣,選送取研泰究對誦象。2.分析魚受力左并畫殺出受色力圖。在賀研究靈對象嬌上畫揪出它捉受到也的所銷有養(yǎng)主動自力和伍約束狹反力鄙,約召束反去力根區(qū)據(jù)約吃束類農(nóng)型來滑畫。熟當(dāng)約競束自反力揭的方腎向未番定時華,一漠般可活用兩循個互罩相垂蠻直的燙分力剛表示艘;小當(dāng)約短束反岸力的段指向絞未定休時,珠可先現(xiàn)假設(shè)惜其指芬向。3.列平訓(xùn)衡方遙程求怪解未即知量。為簡授化計畢算,事避免碼解聯(lián)燭立方更程,崗在應(yīng)鼠用投難影方孫程時拖,魔選取勁的投浩影軸木應(yīng)盡碎量與戰(zhàn)多個惱未知屠力相亂垂直徹;應(yīng)半用力渠矩方完程便時,抱矩心棒應(yīng)選殿在多陰個未買知力虹的交對點上既,使嶄計算形簡化系?!纠?-嫌12】如圖1-薪34(a)所示堪的鋼普筋混俯凝土娘剛架遺的計皂算簡勾圖,職其左唱側(cè)面心受到哨一水算平推勾力F=1茶0k段N,剛例架頂?shù)纳献鞲糜幸叹荚屎奢d皂,荷毒載集配度q=5呆kN偉/m,忽奧略剛艇架自斑重,鑄試求A、B支座猛的約盞束反釋力。(a椅)扶(b派)圖1-掛34【解】(1)選擇業(yè)剛架頌為研灘究對朗象,鳴畫脫竭離體工。(2)畫受浙力圖雕。(3)選坐姿標(biāo)軸促,為拼避免湯聯(lián)立王方程孝,取矩閣點選窄未知尊力FA,F(xiàn)Bx的交嶄點A點。(4)列平憤衡方五程,教求解具未知使量。得:FBx=1渡0k杰N(←)FBy=2僻0k綁N(↑)FA=0雪kN(5屈)校核袋。本肌例校邊核各牌力對B點矩逼的代醬數(shù)和養(yǎng)是否替為零嫂。即kN偷·m說明頂計算租無誤詢。(1)

(2)

(3)說明掛計算任無誤。平面特殊力系平衡方程平面力偶系平面平行力系平面匯交力系∑Fx=0∑Fy=0∑Fy=0∑MO=0∑MO=0三、劃平面月匯交大力系耍、平金面力高偶系服、平伐面平部行力非系【例1-堪13征】一物為體重G=5撥0k償N,用肺不可鵲伸長拘的柔臺索AB和BC懸掛仰于如浴圖1-毯35炕(a漁)所示紹的平鮮衡位漁置,暖設(shè)柔兵索重諒量不媽計,AB與鉛盜垂線根的夾置角a=杜30嫁°,BC水平市。求嫁柔索AB和BC的拉婦力。GTBCTBA30O圖1-扔35【解】假設(shè)薯受力芝圖如徑右所洽示,吉得平面匯濟交力香系力統(tǒng)系平黃衡方慕程kN

求出黃是正獲值表揭示實茶際受逼力方擱向與噴假設(shè)一曲致,寒確實零受拉債?!纠?-湯14駱】伸臂榨梁AD,設(shè)姑重量刷不計留,受憑力情撞況如黎圖1-特37贏(a煉)所示異,已知q=趟10癥kN極/m兵,赤F=技20怠kN,試返求支雨座反臥力。(a)(b)圖1-37

【解】(1)選咽擇伸禁臂梁AD為研功究對攀象,術(shù)畫脫筆離體富。(2)畫伶受力帶圖,(3)選的取坐詢標(biāo)軸雜,如碗圖1-豬37(b)所妻示,遣所有填力的滾作用罩線都瓜沿豎隸直方撿向,故該蟻力系盟屬于疊平面卸平行卻力系異。取裝矩點精選未喘知力蒸的交消點A點。(4)列色平衡譯方程狼,求拳解未庭知量絲式。得:FCy=2求2.拒5k菠N(↑)FA=7完.5屑kN屢·m(↑)(5)校核公。校讓核各顫力對C點矩承的代儲數(shù)和頸是否晶為零觀。即說明聚計算攪無誤類。(2)(1)kN燦·m【例1-慈15】在梁AB的兩端集各作陪用一稀力偶釋,其壓力偶堅矩的榨大小脹分別犬為,轉(zhuǎn)向減如圖1-硬38(a)所罪示。交梁跨攔度l=砌4m,重菜量不擔(dān)計。經(jīng)求A、B處的穩(wěn)支座孫反力側(cè)。FAFB圖1-38【解】分析串后判懇斷是劈燕平面罰力偶嘉系象,列平歪衡方代程:解得kN(↓)

kN(↑)

(1)

(2)§1精-3內(nèi)力遷與內(nèi)家力圖一、浪桿件焦變形讀的基巡壽本形桐式所謂桿件,是虹指長度夸遠大饑于其次他兩景個方懲向尺番寸的構(gòu)插件。橫截送面是稀與桿艘長方岸向垂付直的悟截面仆,而顧軸線游是各挑截面龍形心赴的連線叨。各墻截面秒相同路、且番軸線脅為直愧線的陪桿,襲稱為幅等截而面直票桿。

(a)軸向拉伸(b)剪切(c)扭轉(zhuǎn)(d)彎曲桿件稿在外紅力作乎用下缸產(chǎn)生當(dāng)變形尾,從嘆而桿瞧件內(nèi)轟部各咳部分泛之間就胃產(chǎn)生換相互汪作用惱力,耀這種紫由外營力引鄉(xiāng)豐起的串桿件賢內(nèi)部非之間籃的相互樹作用鵝力,震稱為國內(nèi)力叛。內(nèi)力壟:二、餐內(nèi)力霉和應(yīng)召力應(yīng)力:內(nèi)力雅在一肆點處移的分誘布集鐵度應(yīng)力p的方傍向與呈截面病既不決垂直削也不視相切點。通景常將效應(yīng)力p分解為照與截向面垂扇直的股法向日分量σ和與凈截面豈相切股的切麻向分棚量τ。垂伸直于裂截面噸的應(yīng)談力分斃量σ稱為壇正應(yīng)碑力或徹法向留應(yīng)力你;相切須于截憐面的灰應(yīng)力嘴分量τ稱為租切應(yīng)瀉力或摘切向喊應(yīng)悅力(剪應(yīng)貼力)。圖1-42

EAPEPστ應(yīng)力謙的單煮位為Pa,常涉用單傘位是MP勞a或GP豆a。單格位換駕算如匠下:截面變法的華基本技概念假想虜?shù)赜萌σ黄剿{面將悅桿件偉在需數(shù)求內(nèi)贈力的躬截面育截開步,將眠桿件件分為臥兩部夫分;剪取其仰中一沿部分善作為旱研究長對象計,此射時,辣截面授上的口內(nèi)力前被顯狡示出倉來,診變成典研究掀對象舞上的即外力椅;再勤由平爛衡條欺件求岡出內(nèi)鴨力。(1)截(2)取(4)平衡(3)代截面法§1助-4軸向鹿拉壓同桿的監(jiān)內(nèi)力拉壓檢桿的滲內(nèi)力(In疲te臘rn扎al齒f哨or躁ce)拉壓是桿中趴唯一波內(nèi)力姿分量治為軸力其作做用線民垂直撓于橫染截面揭沿桿賤軸線工并通裂過形薪心。通常軋規(guī)定海:軸力水使桿照件受惜拉為算正,聲受壓喇為負燈。一、顧軸向斑拉壓算桿內(nèi)成力的胖求解軸力困圖用平通行于預(yù)軸線魂的坐姐標(biāo)表兼示橫押截面尖的位服置,丈垂直瘦于桿捷軸線條的坐鄙標(biāo)表朗示橫遺截面打上軸信力的靜數(shù)值沈,以任此表即示軸賴力與脆橫截沖面位毯置關(guān)俯系的冠幾何蕉圖形堂,稱伯為軸力筋圖。作軸饞力圖洲時應(yīng)反注意羽以下磨幾點鞭:1、軸混力圖喚的位將置應(yīng)桐和桿最件的陷位置夢一一屠應(yīng)。撐軸力流的大涼小,客應(yīng)按餡比例臘畫在潤坐標(biāo)望上,暴并在脈圖上蔬標(biāo)出枝代表想點數(shù)淹值。2、將別正值(拉力)的軸浙力圖邊畫在破坐標(biāo)盈的正件向;界負值(壓力)的軸思力圖腸畫在綁坐標(biāo)聚的負陪向。軸向阿拉壓賽桿的誕應(yīng)力【例1-椒16健】已知F1=1薪0k再N,F(xiàn)2=2壟0k旋N,F(xiàn)3=3蔬0k躬N,F(xiàn)4=4賞0k全N,試糠畫出億圖1-乘45桌(a企)所示遇桿件董的內(nèi)膛力圖辮?!窘狻?2泰)畫軸按力圖羨。(1淺)計算藏各段脊桿的奧軸力圖1-45(a)F1F2F4F310102060單位(kN)F1FN1F1F2FN2F1F3F2FN3F1F3F2F4FN4(b)ABCDEAB段:

BC段:

CD段:

DE段:

kNkNkNkN畫軸干力圖旅技巧(只有卸集中壁荷載擱且桿羊件水疤平)就水溜平構(gòu)臟件:從左摔向右嚇繪制鑰軸力技圖,肌從起蔥點的海桿軸寺開始糟畫,殘遇到術(shù)水平指向左網(wǎng)的力睜往上賭畫力股的大周小(受拉),遇都到水倍平向鋸右的潤力往殃下畫躲力的遙大小(受壓),無法荷載訂段水尋平畫冊,最糖后能能夠回載到終緊點的牛桿軸飾,表毀明繪虜制正愉確。二、蹄畫軸染力圖惱技巧§1-陷5單跨靠靜定漫梁的鵝內(nèi)力當(dāng)桿促件受曲到垂昂直于裳桿軸綱的外飼力作脫用或軟在縱沒向平怕面內(nèi)咬受到錦力偶虛作用(下圖)時,涉桿軸甚由直豈線彎甘成曲鉆線,免這種移變形玻稱為蘆彎曲哲。以雹彎曲很變形肅為主約的桿逆件稱救為梁。1)單跨傘梁的基本慮類型(三種)2)梁內(nèi)工任一顏橫截中面的汁內(nèi)力起及正忌負規(guī)惜定簡支梁外伸梁懸臂梁軸力剪力彎矩+—+—軸向拉伸正順轉(zhuǎn)剪力正下拉彎矩正內(nèi)力冒圖表泄示內(nèi)唯力沿尤桿軸那變化律規(guī)律亦的圖楚形畫內(nèi)力圖傻的有昆關(guān)規(guī)啄定:以桿匹軸表具示橫貓截面肢的位堡置,票與桿認軸垂羨直的門坐標(biāo)太軸表狹示對踐應(yīng)橫鬼截面斑上的跪內(nèi)力賄。正的軸鼻力(剪力)畫在棋軸線目的上側(cè),負的軸要力(剪力)畫在對軸線悔的下側(cè),要承標(biāo)出妹正負到。彎矩畫在蜓梁纖細維受拉惱側(cè),一勉般不乓標(biāo)正艙負。內(nèi)力珍圖中蓋必需版標(biāo)出數(shù)值。一、青單跨慨靜定惱梁內(nèi)嚷力的饑求解用截咐面法臘計算指定截面叉上的揪剪力FQ(Q者)和彎森矩M步驟遇如下淚:(1融)計算壺支座狐反力田;(2財)用假的想的義截面蜓在需縮慧求內(nèi)納力處裁將梁死截計成兩鄰段,倘取其廢中任腥一段雅為研畝究對膠象;(3或)畫出定研究末對象與的受幣力圖(截面多上的FQ(Q宴)和M都先假設(shè)為濁正的酒方向);(4淘)建立古平衡躲方程貞,解個出內(nèi)鳴力【例1-舌19刺】簡支言梁如肢圖所梁示。敏已知F1=1情8k收N,試墓求截尊面1-含1,算2-童2,謠3-扎3截面濫上的蠢剪力音和彎血矩。(d)(a)(c)(b)圖1-52(1液)求支綿座反碼力,敞考慮煉梁的御整體甘平衡狗,對A、B點取鬧矩列矛方程(2煮)求截券面1-商1上的喂內(nèi)力糠。在襯截面1-縣1處將錯梁截檔開,撒取左污段梁為研浙究對澆象,仗畫出飲受力冠圖,羊剪力旨和彎脆矩均往先假烈設(shè)為槍正,攪列平衡逮方程巖:得:kN(↑)kN(↑)校核艦:求得賢的均樹為正例值,狐表示眠截面1-蓋1上內(nèi)鋤力的鏟實際報方向鉤與假護設(shè)方向衛(wèi)相同下。(3畫)求2-負2截面尼內(nèi)力在2-險2截面角將AB梁切禮開,叮取左段段分下析,崇畫受圈力圖1-突52卻(c蝴),F(xiàn)Q推2、M2都先模按正晃方向叢假設(shè)污,列匠平衡煙方程:kN

kN·mkNkN·m求得替的均膠為正笨值,恢表示嶄截面2-喝2上內(nèi)墾力的懶實際姥方向罵與假蹄設(shè)方向業(yè)相同勸。(3模)求3-洽3截面畜內(nèi)力在3-陡3截面倘將AB梁切皇開,困取右僵段分扛析,肆畫受察力圖1-返52繁(d勵),F(xiàn)Q3、M3都先濃按正煎方向教假設(shè)抗,列肢平衡歷方程抓。求得矮的FQ3為負暢值,撥表示我截面3-醫(yī)3上剪訊力的貨實際笨方向籃與假博設(shè)方向翠相反聯(lián),M3為正怠值,街表示3-噴3上彎藝矩的聲實際影方向倒與假屈設(shè)方向川相同夫。kNkN·m【例1-溜20否】簡支及梁受唐集中倚力作獎用如根圖1-聚54所示繪,試仰畫出局梁的濟剪力頸圖和直彎矩芒圖。(1婦)根據(jù)澆整體比平衡斯求支論座反叮力。

(↑)

(↑);;(2右)列剪艙力方閃程和六彎矩角方程孫。

(0<x<a)

(0≤x≤a)AC段:圖1-毒54C

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