单跨静定梁的内力图2

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结构力学课件-单跨静定梁的内力分析

结构力学课件-单跨静定梁的内力分析

FSK
ql 2
qx
cos
0
x
l
FNK
FAy sin
qx sin 0
FNK
ql 2
qx
sin
0
x
l
③作内力图
MK
ql 2
x
qx2 2
0
x
l
FSK
ql 2
qx
cos
0
x
l
ql sinFNKFra bibliotekql 2
qx
sin
0
x
l
2
ql 2 M图 8
ql cos 2
➢将斜梁与相应水平梁作比较:
q 'l
q 'l
2
2
q 'l tan 2
q 'l2
M图 8cos
FS图
q 'l tan
2
FN图
总结斜梁内力分析的特点:
➢截面内力的计算:截面法 ➢沿水平向布置的竖向荷载作用下,简支斜梁的支座反力和相应水平梁的
支座反力相同,弯矩图相同 ➢沿水平向布置的竖向荷载作用下,斜梁的剪力和轴力是相应水平梁剪力
13.805kN
M max 13.805kN.m
单选题 1分
静定结构在荷载作用下均会产生内力,而且内力大小与杆件截面尺 寸及截面材料均无关。
A 正确 B 错误
提交
四、 简支斜梁的计算 1、斜梁应用:楼梯、屋面斜梁、及具有斜杆的刚架结构中
简支斜梁
2、斜梁所受分布荷载
q q' A
沿水平方向均布荷 载q:活载(人群、 雪载)
Fy 0 FA 10 10 4 33.75 10 2 0 FA 36.25kN ()

梁的内力分析

梁的内力分析

FQ 3 为负剪力, M 3 为正弯矩。
在计算梁的剪力和弯矩时,可以通过下面的结论直接计算: (1)某截面上的剪力等于该截面左侧(或右侧)梁段上所 有横向外力的代数和。(左上右下剪力为正;反之则为负) 以该截面左侧杆段上的外力进行计算时,则向上的外力产生 正剪力,反之为负。以该截面右侧杆段的外力计算时,则 向下的外力产生正剪力,反之为负。 (2)某截面上的弯矩等于该截面左侧(或右侧)所有外力对该 截面之矩的代数和。(左顺右逆弯矩为正;反之则为负) 以左侧的外力进行计算时,则绕截面顺转的外力产生正弯矩, 反之为负。以右侧的外力计算时,绕截面逆转的外力产生 正弯矩,反之为负。
F
Q1
、 M 1 为正值,表示该截面上剪力和弯矩与所设方向一致,故为正剪力,正弯矩。
例 7- 1
(3)求 2-2 截面的内力。用截面法把梁从 2-2 截面处切成两段,取左段为研究对象,受 力如图 7-6c。图中剪力和弯矩都假设为正。由平衡方程得 ∑Fy=0,
FA - F Q 2 =0, F Q 2 = FA =2 kN
FQ1 FA 2kN M1 FA 2 2 2 4kN m

FQ2=FA-F=2-3=-1kN
M 2 FA 2 2 2 4kN m
(3)求3-3和4-4截面的剪力和弯矩,取右侧计算。
FQ 3 FB 1kN
M3 FB 4 m 1 4 2 2kN m
MA 0
MB ql ql 2 l 0 2 2 ql l q l ql 2 M C ( )2 2 2 2 2 8
当x =l 时
当x=l/2时,
时将三点用一光滑曲线连成一抛物线即得梁的弯矩图,见图7-9c。

本章主要介绍了单跨静定梁和多跨静定梁的内力分析计算1

本章主要介绍了单跨静定梁和多跨静定梁的内力分析计算1

图10
图11
图12
3.3.2
多跨静定梁的内力计算
由层次图可见,作用于基本部分上的荷载,并不 影响附属部分,而作用于附属部分上的荷载,会以支 座反力的形式影响基本部分,因此在多跨静定梁的内 力计算时,应先计算高层次的附属部分,后计算低层 次的附属部分,然后将附属部分的支座反力反向作用 于基本部分,计算其内力,最后将各单跨梁的内力图 联成一体,即为多跨静定梁的内力图。
例6 试作出如图13(a)所示的四跨静定梁的弯矩图和剪 力图。
解:(1) 绘制层次图,如图13(b)所示。
(2) 计算支座反力,先从高层次的附属部分开 始,逐层向下计算:
① EF段:由静力平衡条件得
∑ME=0: ∑Y=0: YF×4-10×2=0 YF=5kN YE=20+10-YF=25kN
解:(1)求支座反力 先假设反力方向如图所示,以 整梁为研究对象: ∑X=0: XA-P=0 XA=P=4kN ∑MB=0: YA*l-q*l*0.5*l=0 YA=0.5ql =0.5×3×4kN=6kN ∑Y=0: YA+YB=ql YB=ql-VA =(3×4-6) kN=6kN
即:
q′l′=ql q=q′l′/l=q′/cosα
下面以承受沿水平向分布的均布荷载的斜梁为例进 行内力分析,如图(b)所示。 根据平衡条件,可以求出支座反力为: XA=0, YA=YB=1/2ql
则距A支座距离为x的截面上的内力可由取隔离体求出。 如图(c)所示,荷载qx、YA,在梁轴方向(t方向)的分 力分别为qxsinα、YAsinα;在梁法线方向(n方向) 的分力分别为:qxcosα、YAcosα。则由平衡条件得: ∑T=0: YAsinα-qxsinα+NX=0 NX=(qx-1/2ql)sinα ∑N=0: YAcosα-qxcosα-QX=0 QX=(1/2ql-qx)cosα ∑MX=0: YAx-qx· x/2-MX=0 MX=1/2qx(1-x)

第三章 静定结构的内力计算

第三章 静定结构的内力计算

FAy
1 3a 4 FP a M q 3a 3a 2 5
第三章
静定结构的内力计算
M
B
0
3a 4 FAy 3a M q 3a FP a 0 2 5 1 3a 4 FAy FP a M q 3a 3a 2 5
第三章
无荷载 平行轴线
Q图
静定结构的内力计算
均布荷载
集中力 发生突变
P
集中力偶
无变化 发生突变
m
斜直线
M图
二次抛物线 凸向即q指向
出现尖点
两直线平行 备 注
Q=0区段M图 Q=0处,M 平行于轴线 达到极值
集中力作用截 集中力偶作用 面剪力无定义 面弯矩无定义
在自由端、铰支座、铰结点处,无集中力偶作用,截面弯矩 等于零,有集中力偶作用,截面弯矩等于集中力偶的值。
第三章 静定结构的内力计算
第三章
静定结构的内力计算
§3-1单跨静定梁
一、静定结构概述 1.概念:是没有多余约束的几何不变体系。 2.特点:在任意荷载作用下,所有约束反力和内力都 可由静力平衡方程唯一确定。 平衡方程数目 = 未知量数目 3.常见的静定结构 常见的静定结构有:单跨静定梁、多跨静定梁、静 定平面刚架、三铰拱、静定平面桁架、静定组合结构等 (如下图)。
0 FYA FYA 0 FYB FYB
A
x
C
L
斜梁的反力与相应简支 梁的反力相同。
第三章
(2)内力
静定结构的内力计算
求斜梁的任意截面C的内力,取隔离体AC: a FP1 A
FYA x Fp1 FYA
0
MC

结构力学 第3章静 定梁、平面刚架受力分析

结构力学 第3章静 定梁、平面刚架受力分析
工程中,斜梁和 斜杆是常遇到的,如楼梯梁、刚架中的斜梁等。斜梁 受均布荷载时有两种表示方法: (1)按水平方向分布的形式给出(人群、雪荷载等),用 q 表示。 (2)按沿轴线方向分布方式给出(自重、恒载),用 q’ 表示。
q 与 q’间的转换关系:
qdx qds q q
cos
第3章
[例题] 试绘制图示斜梁内力图。
q
B
C
A
α
D VB
HA
l/3 l/3
l/3
VA
(1)求支座反力:
解:
X 0 MB 0 MA 0
HA 0
VA
ql 6
()
VB
ql 6
()
校核:
Y
qj 6
qj 6
ql 3
0
第3章
(2)AC段受力图:
(3)AD段受力图:
HAcosα HAsinα
HA VAsinα
VA VAcosα
MC
C
NC
α QC
HAcosα
dx
d2M dx2
q(x)
(1)在无荷区段q(x)=0,剪力图为水平直线,弯矩图为斜直线。
(2)在q(x)=常量段,剪力图为斜直线,弯矩图为二次抛物线。其凹下去的曲 线象锅底一样兜住q(x)的箭头。
(3)集中力作用点两侧,剪力值有突变、弯矩图形成尖点;集中力偶作用点两 侧,弯矩值突变、剪力值无变化。
解:
10KN/m A HA=0
4m VA=26.25kN
30KN.m
20KN
C
D
B
E
2m
2m
32.5 2.5
3m VB=33.75KN 60
(1)计算支座反力

【土木建筑】第16章:静定结构的内力计算

【土木建筑】第16章:静定结构的内力计算
= M0x
单跨静定梁小结
要求: 1)理解内力、内力图的概念; 2)了解梁的主要受力、变形特点; 3)理解并掌握截面法计算内力的方法; 4)熟练掌握用叠加法做直杆段的弯矩图。
本节难点及重点: 1)内力正、负号的判断; 2)叠加法做弯矩图。
§16-2 多跨静定梁
多跨静定梁由相互在端部铰接、水平放置的若干直 杆件与大地一起构成的结构。
绕曲线杆端切线
q
XA A
B XB
C
E
D B
A
• 一、静定刚架支座反力的计算:平衡方 程
二、绘制内力图:用截面法求解刚架任意 指定截面的内力,应用与梁相同的内力符 号正负规定原则即相同的绘制规律与绘图 方法作内力图(M图、Q图、N图)
40kN
(+) (-)
40kN
q=20kN/m
B
C
P=40kN D
例16-2-2 分析图示多跨静定梁可分解成单跨梁分 别计算的条件,并作梁的FQ、M图。
分析:(1)图示梁的荷载以及约束的方向,是竖 向平行力系。一个平面平行力系只能列两个独立的 平衡方程,解两个未知数。 (2)杆CE有两个与大地相连的竖向支座链杆, 当仅在竖向荷载作用下时,可维持这个平行力系的 平衡。所以,杆CE在仅有竖向荷载的作用下,可 视为与杆AB同等的基本部分。
2)求C截面的内力 切开过C点的横截面,将梁分成两部分。取左侧
部分考虑,其暴露的截面上按规定的内力的正方向 将内力示出,建立静力平衡方程。
说明:计算内力要点: 1)所取的隔离体(包括结构的整体、截面法截取 的局部),其隔离体周围的所有约束必须全部切断 并代以约束力、内力。 2)对未知外力(如支座反力),可先假定其方向, 由计算后所得结果的正负判断所求力的实际方向, 并要求在计算结果后的圆括号内用箭线表示实际方 向。 3)计算截面的内力时,截面两侧的隔离体可任取 其一,一般按其上外力最简原则选择。截面内力均 按规定的正方向画出。

简捷法绘制单跨静定梁的内力图分析.pdf

简捷法绘制单跨静定梁的内力图分析.pdf

简捷法绘制单跨静定梁的内力图分析摘要:正确计算截面内力,快速绘制静定梁内力图十分重要,阐述了用简捷法作单跨静定梁的内力图的基本条件,并举例说明了内力图在集中力、集中力偶处的特点和规律,还强调了弯矩图中抛物线的开口方向以及控制截面的选择方法。

关键词:简捷法;剪力;剪力图;弯矩;弯矩图 梁的内力图绘制的目的是用图示方法形象地表示出剪力Q、弯矩M 沿梁长变化的情况,绘制梁的内力图是材料力学教材中的一个重点和难点内容,熟练、正确地绘制内力图是材料力学的一项基本功,也是后续课程结构力学的基础。

绘制梁内力图的方法有静力法、简捷法和叠加法,其中简捷法是利用剪力、弯矩和荷载集度之间的微分关系作图的一种简便方法,通常是用来确定梁的危险截面作为强度计算的依据,因此熟练掌握简捷法作梁的内力图是十分必要的。

1 简捷法绘制单跨静定梁的内力图的基本要求 (1)能快速准确地计算单跨梁的支座反力(悬臂梁除外) 支座反力的正确与否直接影响内力的计算,因此在静力学的学习过程中要打好基础。

(2)能用简便方法求解指定截面的内力 1.1 求剪力的简便方法 某截面的剪力等于该截面一侧所有外力在截面上投影的代数和,即Q= Y 左侧外力 (或) Y 右侧外力 代数和中的符号为截面左侧向上的外力(或右侧向下的外力)使截面产生正的剪力,反之产生负剪力。

(即外力左上右下为正) 1.2 求弯矩的简便方法 某截面的弯矩等于该截面一侧所有外力对截面形心力矩的代数和,即M= M c 左侧外力 (或 M c 右侧外力 ) 代数和中的符号为截面的左边绕截面顺时针转的力矩或力偶矩(或右边绕截面逆时针转的力矩或力偶矩)使截面产生正的弯矩,反之产生负弯矩。

(即外力矩或力偶矩左顺右逆为正) 1.3 举例说明:求图1 中1-1 截面的剪力和弯矩 解:取左侧为研究对象,根据简便方法有: Q 1=25-5×4=5k N M 1=25×2-5×4×2=10kN•m 验证:取右侧为研究对象,根据简便方法有: Q=15-10=5kN M 1=10×4-15×2=10kN•m 1.4 能将梁正确分段,根据各段梁上的荷载情况,判断剪力图和弯矩图的形状,寻找控制面,算出各控制面的Q 和M 弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系如下: dM(x)dx=Q(x) dQ(x)dx=q(x) d 2M(x)dx 2=q(x) 利用弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系及其几何意义,可总结出下列一些规律,用来校核或绘制梁的剪力图和弯矩图,其规律如下表所示: 注意:根据函数图线的几何意义,当q>0(向上)时,弯矩图为开口向下的二次抛物线;反之q<0(向下)一时,弯矩图为开口向上的二次抛物线,即抛物线的凹性和凸性和均布荷载的方向保持一致。

结构力学第3章静定梁的内力计算

结构力学第3章静定梁的内力计算
以此类推
❖ 荷载图、剪力图和弯矩图 的特征依次为:零、平、斜; 平、斜、二曲;斜、二曲、三 曲;……
(2)荷载与内力的增量关系
在图3-1-3所示杆件上,取含 有集中力和集中力偶在内的微 段dx,见图 3-1-4(b),建立 微段平衡方程:
dx
图3-1-4 (b)
FY 0
FQ FQ FQ FP 0
例3-1-1
M
用截面法,求图(a) 所示伸臂梁截面1 上的内力。
M
F A x F A y
F B y
(a) (b)
求解:
1)求支座反力
➢ 去掉支座约束,取整体为隔离 体,见图(b)。建立隔离体的平衡 方程并解之:
MB 0
FAy
3a

M

q 3a
3a 2

FP

4 5
a

0
FAy

MA 0
FAy

1 7
(14 4 3
7 6)

30kN

m
(Hale Waihona Puke )1 FBy 7 (14 4 4 7 1) 33kN m
(↑)
q = 1 4 k N /m
F A x = 0 F A y = 3 0 k N
(a) F B y = 3 3 k N
2)计算控制截面弯矩值
截面法的一般步骤:
1. 计算结构的支座反力和约束
取结构整体(切断结构与大地的约 束)、或取结构的一部分(切开结 构的某些约束)为隔离体,建立平 衡方程。
2. 计算控制截面的内力(指定 截面的内力)
用假想的平面垂直于杆轴切开指 定截面,取截面的任意一侧为隔 离体并在其暴露的横截面上代以 相应的内力(按正方向标出), 建立平衡方程并求解。

《结构力学》第三章 单跨静定梁

《结构力学》第三章 单跨静定梁

l
l/2 l/2
MM
l
l
练习: 利用微分关系等作弯矩图
M
1 ql2 2
P 1 ql2
4
l
l/2 l/2
l
M
2M
MM
l
l
lM
M
l
练习: 利用微分关系等作弯矩图
1 ql2 2
P 1 ql2
4
q
1 ql2
l
l/2 l/2
2l
l
M
2M
M
MM
M
M
M
M MM
M
l
l
MM
练习: 利用微分关系,叠加法等作弯矩图
M图
Q图
例: 作内力图
铰支座有外 力偶,该截面弯矩 等于外力偶.
M图 Q图
无剪力杆的 弯矩为常数.
M图
自由端有外
力偶,弯矩等于外
Q图 力偶
练习: 利用上述关系作弯矩图,剪力图
练习: 利用上述关系作弯矩图,剪力图
5.叠加法作弯矩图
注意:
是竖标相加,不是 图形的简单拼合.
练习:
1 ql2 16
种结构型式?
简支梁(两个并列) 多跨静定梁
连续梁
例.对图示静定梁,欲使AB跨的最大正弯矩与支座B截
面的负弯矩的绝对值相等,确定铰D的位置.
q
A
D
B
C
x
l
l
RD
q
q(l x)2 / 8
RD
B
解: RD q(l x) / 2()
M B qx2 / 2 q(l x)x / 2 q(l x)2 / 8 qx2 / 2 q(l x)x / 2

静定结构的内力分析

静定结构的内力分析

40
第 三 章80 静定结构的内力计算
D
FNDE FNED
E
30
30
FNDC
FNEB
FQ
40 kN
FN 30 kN
80 kN
练习:
第三章
静定结构的内力计算
解: (1) 求支座反力。
F=qa
C
D
由 X 0
E
FxA q 2a 0
q
a B
得 FAx 2qa
a
由 M A 0
FxA
A
FyB
2qa a F a FyB 2a 0
首先进行定性分析。
由内力图的外观校核。杆上无分布荷载FS图为水 平直线;M图为斜直线。杆上有分布荷载FS图为斜直 线;M图为二次抛物线。 FS图为零的截面M为极值。 杆上集中荷载作用的截面, FS图上有突变;M图上有折 弯。根据这些特征来检查,本题的M图、FS图均无误。
第 三 章 静定结构的内力计算
6
FA=58 kN 26
10
18 FB=12 kN
q ME
FQE
MF
FS 图 ( kN )
FQF
第 三 章 静定结构的内力计算
二、 多跨静定梁 (multi-span statically determinate beam)
附属部分--依赖基本
基本部分--不依赖其它
部分的存在才维持几
部分而能独立地维持其

3.外力与杆轴关系(平行,垂直,重合) 4.特殊部分(悬臂部分,简支部分)
5.区段叠加法作弯矩图
第 三 章 静定结构的内力计算
结点平衡条件的应用:
一、铰结点: (集中力偶只能作用于杆端处)
M

弯曲内力—单跨静定梁的内力图(材料力学课件)

弯曲内力—单跨静定梁的内力图(材料力学课件)

FA
FB
ql 2
()
(2)列剪力方程和弯矩方程
FS (x)
FA
qx
1 2
ql
qx
(0< x l)
M (x)
FA x
1 2
qx 2
1 2
qlx
1 2
qx 2
(0 x l)
(3) 绘制剪力图和弯矩图
两端支座处: 梁跨中:
ql FSmax 2
M max
ql 2 8
q
A C
x
FA
l
1 ql
2
1 ql 2 8
剪力为常数,FS图为
平直线;弯矩为一次
FaFS图FS图(b) (b) 函数,M图为斜直线。
l
Fa
M图
l (c)
M图 (c)
集中力F处,剪力图 发生突变,弯矩图
有尖角。
单跨静定梁的内力图
2.单一荷载下静定梁的内力图
A
解:(1)求支座约束力
FA
由梁的整体平衡条件可求得:
M l
e
()
FA
(2)列剪力方程和弯矩方程
单跨静定梁的内力图
1. 剪力方程和弯矩方程 为了形象地表示剪力和弯矩沿梁轴线变化的规律,以沿梁轴线的横坐标x表示梁横
截面的位置,以纵坐标表示相应横截面上的剪力或弯矩,按剪力方程和弯矩方程绘出 图形,这种图形分别称为剪力图和弯矩图,即梁的内力图。
剪力方程
FS FS (x)
正剪力画在x轴上方负 剪力画在x轴下方,并在
图中标明“ ”、x轴下方负 剪力画在x轴上方,并在
图中标明“ ”、“ ”。
单跨静定梁的内力图
2.单一荷载下静定梁的内力图

结构力学-静定梁与静定刚架

结构力学-静定梁与静定刚架

A BC
D
130 210
E
F
140
340
280 M图(kN·m)
130 D
120
40
A B C 30
E
F
FS 图(kN)
190
26
小结: 1)弯矩叠加是指竖标以基线或杆轴为准叠加,而非 图形的简单拼合; 2)应熟悉简支梁在常见荷载下的弯矩图; 3)先画M 图后画FS图,注意荷载与内力之间的微分 关系。
B (qlcosθ)/2
B (qlcosθ)/2
32
3) 作内力图。
(qlcosθ)/2 (qlsinθ)/2
ql2/8 M图 FQ 图
FN 图
(qlcosθ)/2 (qlsinθ)/2
33
例3-1-3 作图示斜梁的内力图。
x FxA A θ
FyA
q
l /cosθ
C qlcosθ
l
ql θ qlsinθ
1.荷载与内力之间的微分关系
qy
M FN
FS
o qx dx
M+dM x
FN+dFN
FS dFS
y
Fy 0, F SdS F qyd xF S0ddFxS q y .
MO 0, M M dM F Sd 2 xF SdF Sd 2 x0,
dM dxFS,
3)定点:求控制截面在全部荷载作用下的 M 值, 将各控制面的 M 值按比例画在图上,在各控制截 面间连以直线——基线。
4)连线叠加:对于各控制截面之间的直杆段,在 基线上叠加该杆段作为简支梁时由杆间荷载产生的 M图。
18
例3-1-1 作图示静定单跨梁的M图和FS图。
8kN

建筑力学与结构选型第4章 静定杆系结构内力分析

建筑力学与结构选型第4章 静定杆系结构内力分析
A
2 k N /m A D F Ax F Ay
6kN B C F By

2m
F
2m
y
C
0
2m
B
则 解得
FAy FBy 2 2 6
FAy 8kN
( ↑)
解得

F
x
0
FAx 0
6kN (2)用截面法求指定截面的内力 k N /m A C 求截面C的弯矩 2m 2m B 2m D
第 4章
静定杆系结构内力分析
4.1 杆件的基本变形与内力 4.2 单跨静定梁的内力计算与内力图 4.3 多跨静定梁的内力计算与内力图 4.4 静定平面刚架的内力计算与内力图
4.5 静定三铰拱
4.6 静定平面桁架
4.1 杆件的基本变形及内力
4.1.1 内力和截面法
内力是荷载在构件内部的传递方式。
F F F F F F
非圆截面等直杆(如巨型截面梁和箱形梁)的扭转较复杂,截 面将发生翘曲
4.2 单跨静定梁的内力计算与内力图
梁的特点: 荷载垂直于杆件轴线的横向荷载,变形以挠曲为主。 起横向连接作用,是间接传力构件。
简支梁的变形图
悬臂梁的变形图
4.2.1单跨静定梁的基本形式
简支梁
简支斜梁
悬臂梁
伸臂梁
4.2.2 梁式杆指定截面内力的计算
2 k N /m A F Ax F Ay
6kN B C F By
由 解得
M
C
0
FNC
MC
C FQC右
B 2kN
M C FBy 2 4kN m()
2kN/m B D A
求A左截面的剪力 MC

结构力学第3章静定梁与静定刚架(f)

结构力学第3章静定梁与静定刚架(f)

§3-2 多跨静定梁
例3-4 试作图a所示多跨静定梁的内力图,并求出各支座反力。
解:不算反力 先作弯矩图
1)绘AB、GH段弯矩图,与悬臂梁相同; 2)GE间无外力,弯矩图为直线,MF=0,可绘出; 同理可绘出CE段; 3)BC段弯矩图用叠加法画。
§3-2 多跨静定梁
由弯矩与剪力的微分关系画剪力图
由若干根梁用铰相联,并用若干支座与基础相联而组成的静定结构。
分析多跨静定梁的一般步骤
对如图所示的多跨静定梁,应先从附属部分CE开始分析:将 支座C 的支反力求出后,进行附属部分的内力分析、画内力图, 然后将支座 C 的反力反向加在基本部分AC 的C 端作为荷载,再 进行基本部分的内力分析和画内力图,将两部分的弯矩图和剪力 图分别相连即得整个梁的弯矩图和剪力图 。
弯矩图为直线:其斜率为剪力。图形从基线顺时针转,
剪力为正,反之为负。 弯矩图为曲线:根据杆端平衡条件求剪力,如图c。
剪力图作出后即可求支座反力 取如图e的隔离体可求支座 c— 的反力 弯矩—剪力 支座反力
§3-3 静定平面刚架
常见静定刚架的型式
悬臂刚 架
简支刚 架
三铰刚 架
§3-3 静定平面刚架
R FSR F E SD 8kN
FSR F 12kN
FSR B 0
§3-1 单跨静定梁
用截面法计算 控制截面弯矩。
MC 0
M A 20kN 1m 20kN m
M D 20kN 2m 58kN 1m 18kN m M E 20kN 3m 58kN 2m 30kN 1m 26kN m M F 12kN 2m 16kN m 10kN m 18kN m

结构力学——3静定结构的内力分析

结构力学——3静定结构的内力分析
x=1.6m 3.K截面弯矩的计算
M图(kN·m) Mk
Mmax=32.4kn·N
qx2
MK=ME+QE x- 2 =26+8×1.6- 51
62
2
=32.4kN·m
返10回
§3—2 多跨静定梁
1.多跨静定梁的概念 若干根梁用铰相联,并用若干支座与基础
相联而组成的结构。
2.多跨静定梁的特点: (1)几何组成上: 可分为基本部分和附属部分。
(5)校核: 内力图作出后应进行校核。
M图: 通常检查刚结点处是否满足力矩的平衡条件。
例如取结点C为隔离体(图a),有:
∑MC=48-192+144=0 满足这一平衡条件。
48kN·m
C
192kN·m
Q(N)图:可取刚架任何一部分为隔
离体,检查∑X=0 和 ∑Y=0 是否满足。 144kN·m (a)
静定刚架常常可少求或不求反力绘制弯矩图。
例如:1. 悬臂部分及简支梁部分,弯矩图可先绘出。
2. 充分利用弯矩图的形状特征(直线、零值)。
3.刚结点处的力矩平衡条件。
4. 用叠加法作弯矩图。
5. 平行于杆轴的力及外力偶产生的弯矩为常数。 6. 与杆轴重合的力不产生弯矩等。
以例说明如下
返22回
E
20
20
75
45
0
例 3—7 绘制刚架的弯矩图。 解:
由刚架整体平衡条件 ∑X=0
得 FBX=5kN(←) 5kN 此时不需再求竖向反力便可
绘出弯矩图。 有:
40 30
MA=0 , MEC=0 MCE=20kN·m(外)
MCD=20kN·m(外)
MB=0
MDB=30kN·m(外)

静定梁的内力—单跨静定梁的内力计算(建筑力学)

静定梁的内力—单跨静定梁的内力计算(建筑力学)

MO 0 : M FA x 0
B FB
F
lx
c
FQ FA
M FA x
与横截面相切的内力,称为剪力FQ , 常用单位为N或kN 。
作用在外力作用平面内(纵向对称平面
B
内)的内力偶,其力偶矩称为弯矩M,
FB 常用单位为
N m或 k N m 。
注:不论是左段还是右段隔离体计算出的内力应该是同 一截面上的内力,在大小、性质上应该是相同的结果。
MB 0
FA 4 4 2 21 0 FA 2kN
(2)计算各截面上的剪力
FQ1 FQ2 FQ3 = 2kN FQ4 2+6=4kN FQ4 2 2=4kN
4kN m 2kN/m
12 3
Aபைடு நூலகம்
B4 C
FA
2m
FB
2m
2m
(2)计算各截面上的弯矩
M1 2 2 4kN m(上部受拉) M2 2 2 4 0
M1
qa
a 2
Fa
0
M1
qa
a 2
Fa
4
2
2 2
5
2
18kN
m
(上部受拉)
应用举例
[例2] 如图所示简支梁,已知:F1=F2=30kN, 求1-1横截面上的剪力和弯矩。
F1 1
A
1
FA 1m 1m
2m
F2 B
2m FB
F1 1 M1
1 FA 1m 1m FQ1
M11
F2
1 FS1 2m
2m FB
(2) 代替 留下一部分(脱离体),并以内力代替弃去部分对保留部分的作用。
(3) 平衡 对脱离体建立静力平衡方程,求解未知力。 注意: 取出的梁段上保留作用于该段上的所有外力(包括荷载和支座反力),在截开的 截面上画出未知的剪力和弯矩时,剪力和弯矩均假设为正向。
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FQ(x) FB x
(剪力图)
M(X) = FAX- FP(x-a)=
aFq/l x
FPbx/l - FP(x-a)
3.作内力图 (a< X < l)
M(弯矩图) abFq /l
x
M
单跨静定梁的内力图2
解:1. 求支座反力
A
x
B CD l l/2 l/4
FA=M/l FB=M/l 2.用截面法计算x确定的截
单跨静定梁的内力图2
单跨静定梁的内力图2
授课日期
班级
章节及 课题
复习旧课 要点
本讲教学 目的与要求
单跨静定梁的内力图
截面弯矩和剪力的求解
对单跨静定梁能用方程法画出弯矩 图和剪力图。
教学设计 (方法、 教具、 手段、 内容)
运用多媒体讲授。
教学重点 控制截面的选取,列方程与利用方程做图。 和难点
课外作业 题4.17 课后记录 对列平衡方程与用方程来画图难以理解。
列图示梁的内力方程,作内力图. A
FP
解:1.用截面法计算x确定的截 面的内力
x
l
B
ΣFy=0 FQ = FP(剪力方程) M
FP
ΣM =0 M=-(l - x) FP
(0< X < l )(弯矩方程)
2.作内力图
FQ
FQ FP
x
剪力图:常数的图线为平线 弯矩图:x的一次函数,
(剪力图) lFP
图线应为直线
(剪力方程)
q
ΣMC(F) =0 M=-0.5q(l - x)2
(0< X < l )(弯矩方程)
FQ ql FQ
x
0.5ql2 (剪力图)
2.作内力图
剪力图:
X的一次函数的 图ຫໍສະໝຸດ 为斜直线。Mx 弯矩图: x的二次函数,图
(弯矩图)
线应为抛物线。
a 1 Fb 2
单跨静定梁的内力图2
解:1. 求支座反力 FA=b/l FP FB=a/l FP
单跨静定梁的内力图2
❖ 2.剪力图和弯矩图
❖ 为了能直观地观察出梁各截面上的剪力 和弯矩随截面位置变化的规律,可仿照轴力 图的作法绘出剪力图和弯矩图。绘图时以平 行梁轴线的x为横坐标,表示各横截面的位置, 以FQ或M为纵坐标,表示相应横截面上的剪 力和弯矩,规定FQ轴向上为正,M轴向下为 正。
单跨静定梁的内力图2
面的内力
AB:
FQ(x)
=-FA (0<
= X
-M/l
< L)
M(X) = -FAX= -Mx/l
(0< X < l)
A FA
x
x
M
FB
CB
M(X) M
M(X)
FA
FQ(x)
FQ
FQ(x) x
BC: FQ(x) =(L-<FAX+F<B=30/2 l )
M(X) = -FAX-FB(x-L)=-M
(L< X <3/2 l) CD: FQ(x) =0 M(X) = 0
A x
C l
B
1 F2
2.用截面法计算x确定的截 面的内力
A FA
x
x
B FB
AC:
FQ(x)
= FA (0<
= X
FPb/l
< a)
M(X) = FAX= FPb/l x
(0< X < a)
CB: FQ(x) =(a<FAX-F<P =l )-FPa/l
FA
M(X) M(X)
FQ
FQ(x) bFq/l
x M(X)
FQ FQ(x)
3.作内力图
(剪力图)
剪力图:一条斜直线
B FB
x 0.5ql
x
弯矩图:二次抛物线
M
ql 2/8 (弯矩图)
写出梁的内力方程,作内力图。并指出最大内力值以及
q

它们所在的截面。
Ax l
B 1.用截面法计算x确定的截面
MB Ax
FAy M
q
B
的内力 ΣFy=0
FQ = q(l-x)
M (弯矩图)
x
纵标线、标值、正负号、图名和单位。
单跨静定梁的内力图2
1q
解:1. 求支座反力
A
B
FA=FB=0.5ql
x
l
2.用截面法计算x确定的
1q
截面的内力
A
ΣFy=0 FQ(x) = 0.5ql- qx FA
ΣMC(F) =0 M(X) =0.5ql x- 0.5qx2
FA
(0< X < l ) 0.5ql
M
(剪力图)
M/l
M
x
(弯矩图)
单跨静定梁的内力图2
❖ 比较剪力图和弯矩图可以看出,在集中力作用 处,其左、右两侧横截面上的弯矩相同,而剪力发 生突变,突变量等于该集中力的大小。发生这种情 况的原因是由于把实际上分布在一个微段上的分力 抽象成了作用于一点的集中力所造成的,因此无法 说集中力作用处截面上的剪力是多少,只能说该截 面左侧或右侧截面上的剪力是多少。另外,在集中 力偶作用处,其左右两侧横截面上的剪力相同,而 弯矩发生突变,突变量等于该力偶的力偶矩值。其 原因类似于集中力作用处剪力发生突变。
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