剪力弯矩计算公式
简支梁受均布载荷作用,试写出剪力和弯矩方程
一、简支梁的基本概念简支梁是一种常见的结构形式,其特点是两端固定支撑,中间无任何支撑,形成一个简单的横跨结构。
在工程建设中,简支梁常被用于桥梁、楼板等结构的设计与施工中。
当梁承受均布载荷时,其上产生的剪力和弯矩是设计和分析的重要参数。
二、受力分析的基本原理1. 剪力的定义和计算公式在简支梁上,当均布载荷作用时,梁体上的任意一截面上都受到来自上部和下部梁体的相互作用力。
剪力的大小可以通过以下公式计算:V = wL/2 - 信信其中,V代表该截面上的剪力,w代表均布载荷的大小,L代表梁的长度,x代表距离截面起点的距离。
2. 弯矩的定义和计算公式同样,在简支梁上,距离梁的任意一截面上也存在着弯矩。
弯矩的计算公式如下:M = wLx/2 - w*x^2/2其中,M代表该截面上的弯矩,w代表均布载荷的大小,L代表梁的长度,x代表距离截面起点的距离。
三、剪力和弯矩方程的推导1. 剪力方程的推导根据前文所述的剪力的计算公式,可以推导出简支梁受均布载荷作用时的剪力方程。
假设梁的起点为原点,横向为x轴方向,竖向为y轴方向,由上述公式可知,剪力V与距离x的关系为线性关系,斜率为wL/2,截距为0。
简支梁受均布载荷作用时的剪力方程为:V = wL/2 - 信信2. 弯矩方程的推导同样地,根据前文所述的弯矩的计算公式,可以推导出简支梁受均布载荷作用时的弯矩方程。
假设梁的起点为原点,横向为x轴方向,竖向为y轴方向,通过弯矩的计算公式可得知,弯矩M与距离x的关系为二次函数关系,并且开口向下。
简支梁受均布载荷作用时的弯矩方程为:M = wLx/2 - w*x^2/2四、结论与应用在工程设计中,通过以上剪力和弯矩方程的推导,可以为简支梁的设计、分析提供依据。
在实际工程中,根据预设的载荷情况和结构参数,可以通过计算得到不同截面处的剪力和弯矩,从而根据这些受力情况,进行梁的截面选取、钢筋布置、构造设计等工作。
剪力和弯矩方程的推导及其应用具有重要的实际意义和价值。
各种梁的弯矩剪力计算(大全)表
表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图注:外伸梁= 悬臂梁+ 端部作用集中力偶的简支梁表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件常用截面几何与力学特征表表2-5 .......资料.注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EI w 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
2)三跨等跨梁的内力和挠度系数 表2-12注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
各类梁的弯矩剪力计算汇总表-剪力计算公式一览表
表 1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图注:外伸梁= 悬臂梁+ 端部作用集中力偶的简支梁2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-62)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-73)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-84)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-95 )外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14 )1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11均布荷载 q =11.76kN/m ,每跨各有一集中荷载 F =29.4kN ,求中间支座的最大弯矩和剪力。
M B 支=(-0.125×11.76×52)+(- 0.188×29.4×5)=(- 36.75)+( -27.64)=- 64.39kN ·mV B 左=(-0.625×11.76×5)+(- 0.688×29.4)=(- 36.75)+(- 20.23)=- 56.98kN[例 2] 已知三跨等跨梁 l = 6m ,均布荷载 q =11.76kN/m ,求边跨最大跨中弯矩 [解 ] M1 = 0.080×11.76×62=33.87kN ·m 。
2)三跨等跨梁的内力和挠度系数 表 2-12注: 1.在均布荷载作用下: M =表中系数×4ql 2;V =表中系数× ql ; w 表中系数ql。
100EI Fl 3Fl ;V =表中系数× F ; w 表中系数 Fl。
100EI2.在集中荷载作用下: M =表中系数×[例 1] 已知二跨等跨梁 l =5m ,[解]f ⅜ 跨内帰大 支座弯矩 弯矩荷載图VCXAflM 2-0.5500 -O I OSo-O (O 5Q0.4500.550(Jf≡¾-0,050 -0.500 D.0751-0.050 -0.050 -0,0500,5000.050UHiD跨度中点挠度-0.45(J 0,990 -0.625 0.990L A 4-L073L054-0÷117-0.033 0.383D-0.C67 0.0170.433f t J÷175 -0.150一(L 1500.350-0,075 -0.0750.425ΓJ⅛3.175 -0.075-0.075-0,07S0.050-0.3131 0,677 -0.313λ1620.1370 + 175-o r osα 0,325-0.617-0.4170*033 0.5β3 0.033-0.5670.0830.5730.365 -0.208-O.on-0,017 0.885 -0.313 0.104-0.650 0.500"-W0.650-0,5750 0.575-0.425E146 1.6150.208 1.146- 0,075- 0,50C 0.5000.0750.075-0Λ69-0.9371U46L 615-0.469-0,675-0.375 0,6250.0500.0500.9900.677 L 0.3124 注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数× ql2;V=表中系数× ql;w表中系数ql 100EI2.在集中荷载作用下:M =表中系数× Fl;V=表中系数× F;w 表中系数Fl。
简单剪力和弯矩的计算公式
简单剪力和弯矩的计算公式在工程力学中,剪力和弯矩是两个非常重要的概念,它们在结构设计和分析中起着至关重要的作用。
剪力是指作用在梁或构件上的横向力,而弯矩则是指作用在梁或构件上的扭转力。
在工程实践中,我们经常需要计算剪力和弯矩的数值,以便确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。
在本文中,我们将介绍简单剪力和弯矩的计算公式,帮助读者更好地理解这两个概念。
1. 剪力的计算公式。
剪力是指作用在梁或构件上的横向力,它可以通过以下公式进行计算:V = dM/dx。
其中,V表示剪力的大小,M表示弯矩,x表示距离。
这个公式表明,剪力的大小与弯矩的变化率成正比,当弯矩发生变化时,剪力也会随之发生变化。
这个公式可以帮助我们在实际工程中计算剪力的大小,从而确定结构的受力情况。
2. 弯矩的计算公式。
弯矩是指作用在梁或构件上的扭转力,它可以通过以下公式进行计算:M = F d。
其中,M表示弯矩的大小,F表示作用在梁或构件上的力,d表示力的作用距离。
这个公式表明,弯矩的大小与作用力的大小和作用距离成正比,当作用力或作用距离发生变化时,弯矩也会随之发生变化。
这个公式可以帮助我们在实际工程中计算弯矩的大小,从而确定结构的受力情况。
3. 剪力和弯矩的关系。
剪力和弯矩是结构受力分析中的两个重要概念,它们之间存在着密切的关系。
在梁或构件上受到外力作用时,会产生剪力和弯矩。
剪力是作用在梁或构件上的横向力,而弯矩则是作用在梁或构件上的扭转力。
在实际工程中,我们需要通过计算剪力和弯矩的大小,来确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。
4. 计算实例。
为了更好地理解剪力和弯矩的计算公式,我们可以通过一个简单的实例来进行说明。
假设有一根长度为2m的梁,受到作用力为10N的力,作用点距离梁的左端点1m处。
我们可以通过以下步骤来计算剪力和弯矩的大小:首先,根据弯矩的计算公式,可以得到弯矩的大小为:M = F d = 10N 1m = 10Nm。
然后,根据剪力的计算公式,可以得到剪力的大小为:V = dM/dx = d(10N)/dx = 10N。
各类梁的弯矩剪力计算汇总表-剪力计算系数
表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
常用截面几何与力学特征表表2-5.s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ..注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
.. .. .. 2.单跨梁的力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
2)三跨等跨梁的力和挠度系数 表2-12注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
两端简支梁力学计算公式
两端简支梁力学计算公式
1.弯矩计算公式:
弯矩是梁中最常见的力学特征之一,用来描述梁的弯曲性质。
在两端简支梁中,弯矩可以通过以下公式计算:
M=(wL^2)/8
其中,M表示弯矩,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度。
2.剪力计算公式:
剪力是横截面梁中的各个部分之间的内力,用来描述梁的抗剪能力。
在两端简支梁中,剪力可以通过以下公式计算:
V=(wL)/2
其中,V表示剪力,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度。
3.轴力计算公式:
轴力是梁中的纵向内力,用来描述梁的受力性质。
在两端简支梁中,轴力可以通过以下公式计算:
N=(wL)/2
其中,N表示轴力,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度。
4.梁的挠度计算公式:
梁的挠度是梁受到外力作用后发生的弯曲变形。
在两端简支梁中,梁的挠度可以通过以下公式计算:
δ=(5wL^4)/(384EI)
其中,δ表示梁的挠度,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度,E表示梁的弹性模量,I表示梁的截面惯性矩。
5.梁的应力计算公式:
在两端简支梁中,梁的应力可以通过以下公式计算:
σ=(My)/I
其中,σ表示梁的应力,M表示弯矩,y表示离梁轴心的距离,I表示梁的截面惯性矩。
以上公式只涵盖了两端简支梁力学计算中的一部分,实际应用中还需要考虑其他因素,例如温度变化、应变等。
此外,梁的材料性质和截面形状也会对计算结果产生影响,因此在具体应用中需要根据实际情况进行调整。
弯矩和剪力的计算公式
弯矩和剪力的计算公式在咱们学习力学的这个大领域里,弯矩和剪力那可是相当重要的概念。
要是搞不清楚它们的计算公式,那可就像在迷宫里迷路一样,晕头转向的。
先来说说弯矩。
弯矩呢,简单理解就是使物体弯曲的力产生的效果。
那弯矩的计算公式是啥呢?一般来说,对于一个简单的梁结构,如果上面作用着均布荷载 q ,跨度为 L ,那么跨中弯矩 M 就等于 qL²/8 。
我给您说个我自己经历的事儿,来帮您更好地理解。
有一次,我去一个建筑工地参观,看到工人们正在搭建一个钢结构的桥梁。
我就好奇地问其中一个师傅,这桥梁的设计中弯矩是咋考虑的。
师傅特别热心,他指着那钢梁说:“你看啊,这上面要是有重物压着,就会产生弯矩,咱们得根据预计的重量和桥梁的长度,用公式算出来,才能保证这桥结实耐用,不会弯了塌了。
”我当时听着,眼睛盯着那钢梁,心里就在想,这小小的公式,背后的作用可真大啊!再讲讲剪力。
剪力呢,就是沿着杆件截面方向作用的内力。
对于一个简支梁,如果上面有个集中力 P 作用在距离支座 a 的位置,那么在支座处产生的剪力 V 就分别是在左边支座为 P (如果 P 在左边),右边支座为 -P 。
比如说,咱们想象一下家里的晾衣架。
要是晾的衣服太重了,那晾衣架的杆子就会受到剪力的作用。
如果不考虑这个剪力,说不定哪天晾衣架就“咔嚓”一声断了。
回到弯矩和剪力的计算公式,在实际应用中,可没这么简单。
因为结构往往很复杂,不是单纯的均布荷载或者集中力。
这时候就得用到更高级的力学知识和计算方法。
但不管多复杂,这些公式都是咱们解决问题的好帮手。
就像有了地图,咱们才能在未知的道路上找到方向。
所以,掌握好弯矩和剪力的计算公式,对于咱们理解和设计各种结构,那可是至关重要的。
总之,弯矩和剪力的计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们多琢磨、多练习,结合实际的例子去理解,就一定能把它们拿下,让它们为我们所用,为各种工程和建筑的设计提供有力的支持!。
梁的剪力和弯矩概念讲解(剪力图弯矩图,含例题)
6kN
1
2
q 2kN m
3
4
5
B
1 2 3 4 5
2m
A
3m
C
3m
FA 13kN
FB 5kN
例题
4.5
为使在锯开处两端面的开裂最小,应使锯口处的 弯矩为零,木料放在两只锯木架上,一只锯木架 放置在木料的一端,试问另一只锯木架放置何处 才能使木料锯口处的弯矩为零。
q
B
A
C
D
MD 0
MD 0
※
剪力和弯矩的计算规则
梁任意横截面上的剪力,等于作用在该截面左边 (或右边)梁上所有横向外力的代数和。截面左 边向上的外力(右边向下的外力)使截面产生正的 剪力,反之相反。【左上右下为正,反之为负】 梁任意横截面上的弯矩,等于作用在该截面左 边(或右边)所有外力(包括外力偶)对该截面 形心之矩的代数和。截面左边(或右边)向上的 外力使截面产生正弯矩,反之相反。【左顺右逆 为正,反之为负】
2m
FB 2kN 1m
7
kN
3 3
x 1.56
2 2
kNm
2.44
2
例题
4.12
4kN m
6kN
2kN m
4.5
4.5
1m
1m
2m
5.5
kN 1.5
5.5
4
8.5 7
kNm
例题
4.13
80 kN m
A
160 kN
D E
40kN m
B
40 kN
F
C
310 kN 2m
120
30
190
D
FD
MA
材料力学的基本计算公式-材料力学弯曲公式
1.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式2•轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式Cr=杆件横截面轴力刊,横截面面积仏拉应力为正)3. 轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a从X轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)4. 纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距1,拉伸后试样标距11;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径dl)M = I l-I M = d l-d5. 纵向线应变和横向线应变6.泊松比外力偶KI N血矩计箕公式(P功率,n转速)T a = P a Sinaf= CrCDSafailIa= —siπ2α2Cr= EE7.胡克定律17∙&受多个力作用的杆件纵向变形计算公式?9・承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式14.剪切胡克定律(切变模量G 9切应变g ) T=G^ 15. 拉压弹性模量E 泊松比"和切变模量G 之间关系T 9所求点到11. 许用应力H=⅞脆性材料血=还,塑性材料氐=还12.延伸率 L -I 5- 1X100%110.轴向拉压杆的强度计算公式13. 截面收缩率A A-A IΨ= X100%圆截面对 心的极惯性矩(a )实心圆(b )空心轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩32T18.圆截面周边各点处最大切应力计算公式19・ 扭转截面系数Wrr=≠, (a )实心圆Wl=^(b )空心圆I 鲁(I F20.薄壁圆管(壁厚δ ≤ R o /10 , R o 为圆管的平均半21.圆轴扭转角炉与扭矩7;杆长人 扭转刚度GHP 的关径不同(如阶梯轴)时23.等直圆轴强度条件24.塑性材料E = (WA)I 叫脆性材料I T l = (°∙8 ~ Io )I er lGi I TT26. 受压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计径)扭转切应力计算公式T ~2τ^δTL 系式"瓯22同一材料制成的圆轴各段的扭矩不同或各段的直扭转圆轴的刚度条件?乳≤l^lZ 或27. 平面应力状态下斜截面应力的一般公式Cr K + 6 6 —VCre =—2 —+—2 —c∏s2a-τx≡m2α28. 平面应力状态的三个主应力tan2α⅞ =-―啦-29・主平面方位的计算公式∏30.31. 受扭圆轴表面某点的三个主应力°ι=r, 5 =0,三向应力状态最大与最小正应力H=巧,¾⅛ =σ⅛33.三向应力状态最大切应力宁34.广义胡克定律El =丘冋一叭円+如】¾ =—IOi-V(σ⅛+σi)l¾ = jlσr3-v(o1+σ2)j面最大切应力35.四种强度理论的相当应力40. 平行移轴公式(形心轴ZC与平行轴ZI的距离为a, 图形面积为M)4 =亿+^4_ My41. 纯弯曲梁的正应力计算公式σ~42. 横力弯曲最大正应力计算公式50.弯曲正应力强度条件^rIiaX43.矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数?44.中性轴一侧的横截面对中性轴Z 的静矩,b 为横截面在45. 矩形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处46.工字形截面梁腹板上的弯曲切应力近似公式47. 轧制工字钢梁最大弯曲切应力计算公式49.圆环形薄璧截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴几种常见截面的最大弯曲切应力计算公式(Ema X 为51. 几种常见截面梁的弯曲切应力强度条件52. 弯曲梁危险点上既有正应力o又有切应力τ作用时的强度条件% =3十卅或% = 3山 M㈣,[σj = o⅛ ItlSd2w_ M(X)53. 梁的挠曲线近似微分方程^r = -^a_ J■厂54. 梁的转角方程^⅛dx+cι55.梁的挠曲线方程?窖W+金556.轴向荷载与横向均布荷载联合作用时杆件截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计算公式偏心拉伸(压缩).-⅛,÷.M≡.σι∣ιaxGuin .58.建立的强度条件表达式幻嗚何TF如^4 = ^λ⅛2+0.75Γ2≤[σ]59二圆截面杆横截面上有两个弯矩叫和MZ同时作用时,合成弯矩为M =何硕60.圆截面杆横截面上有两个弯矩%和MZ 同时作用时—¼2 +0.75Γ2 = — +ΛfJ +0.75Γ2 ≤[<τj62.弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式F63. 剪切实用计算的强度条件FHX ⅝ r164. 挤压实用计算的强度条件%卞一%65.等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力66.压杆的约束条件:(a)两端较支U=I(b) 一端固定、一端自由μ=2 67. 压杆的长细比或柔度计算公式" 68. 细长压杆临界应力的欧拉公式% =^~λ> λt =兀69.欧拉公式的适用围61.Ii = ----- = --- 王70. 压杆稳定性计算的安全系数法% F l71. 压杆稳定性计算的折减系数法Cr=⅞≤<I^CΓ172. …关系需查表求得。
结构力学剪力弯矩公式
结构力学剪力弯矩公式
结构力学剪力弯矩公式是计算结构物中最常用的公式之一。
在分析结构物的承载能力、变形特性和应力分布时,剪力弯矩公式起着重要的作用。
剪力弯矩公式是基于牛顿第二定律和杨氏模量等基本理论推导出来的,它描述了结构物内部受力的关系。
公式的主要形式为:
V = Q/A
M = Qh/I
其中,V表示剪力,Q表示截面内的剪力,A表示截面的面积;M 表示弯矩,h表示距离截面重心的距离,I表示截面的惯性矩。
剪力弯矩公式的应用范围非常广泛,可以用于分析梁、柱、桁架等不同类型的结构物。
通过计算剪力和弯矩的大小和变化情况,可以确定结构物的安全性和可靠性,为结构设计提供重要的参考依据。
需要注意的是,在使用剪力弯矩公式时,要考虑结构物的材料特性、截面形状、边界条件等因素,以确保计算结果的准确性和可靠性。
- 1 -。
剪 力和弯矩
∑Y=0 FA FS = 0
得
FS = FA
FS称为剪力。
目录
弯曲内力\剪力和弯矩
因剪力FS与支座反力FA组成一力偶,故在横截面m—m上必然 还存在一个内力偶与之平衡。设此内力偶的矩为M,则由平衡方程
∑MO=0 M FAx = 0
得
M = FAx
这里的矩心O是横截面m—m的形心。这个内力偶矩M称为弯矩,它 的矩矢垂直于梁的纵向对称面。
目录
力学
FA =FB =10kN
目录
弯曲内力\剪力和弯矩
2)求横截面1—1上的剪力和弯矩。取左段梁为研究对象,并 设截面上的剪力FS1和弯矩M1均为正(如图)。列出平衡方程
∑Y=0 FA FS1= 0
得
FS1=FA=10 kN
∑MO=0 M1FA1 m =0
得
M1=FA1 m =10 kN 1 m =10 kNm
如果取右段梁为研究对象,则同样可求得
横截面m—m上的剪力FS和弯矩M(如图), 且数值与上述结果相等,只是方向相反。
为了使无论取左段梁还是取右段梁得到的同一横截面上的FS和 M不仅大小相等,而且正负号一致,根据变形来规定FS、M的正负 号:
目录
弯曲内力\剪力和弯矩 1)剪力的正负号。梁截面上的剪力对所取梁段内任一点的矩为
顺时针方向转动趋势时为正,反之为负(图a); 2) 弯矩的正负号。梁截面上的弯矩使梁段产生上部受压、下部
受拉时为正,反之为负(图b)。
目录
弯曲内力\剪力和弯矩
【例4.1】 简支梁如图所示。求横截面1—1、2—2、3—3上的 剪力和弯矩。
【解】 1)求支座反力。 由梁的平衡方程求得支座A、B处的反力为
得 M2= FA4 m F12 m =10 kN4 m10 kN 2 m=20 kNm 由计算结果知,M2为正弯矩。
各类梁的弯矩剪力计算汇总表-剪力计算公式一览表之令狐文艳创作
表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图令狐文艳令狐文艳注:外伸梁= 悬臂梁+ 端部作用集中力偶的简支梁令狐文艳2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;EI w 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EI w 100Fl 表中系数3⨯=。
[例1] 已知二跨等跨梁l =5m ,均布荷载q =11.76kN/m ,每跨各有一集中荷载F =29.4kN ,求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] M B 支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN ·mV B 左=(-0.625×11.76×5)+(-0.688×29.4)=(-36.75)+(-20.23)=-56.98kN[例2] 已知三跨等跨梁l =6m ,均布荷载q =11.76kN/m ,求边跨最大跨中弯矩。
[解] M1=0.080×11.76×62=33.87kN ·m 。
2)三跨等跨梁的内力和挠度系数 表2-12注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EI w 100ql 表中系数4⨯=。
各类梁的弯矩剪力计算汇总表
表1简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图注:外伸梁 = 悬臂梁 + 端部作用集中力偶的简支梁表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
常用截面几何与力学特征表 表2-5注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA y I 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度 表2-6 (2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-9 (5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数 表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
2)三跨等跨梁的内力和挠度系数 表2-12注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
弯矩剪力计算公式
弯矩剪力计算公式弯矩和剪力是结构力学中重要的概念,在结构设计和分析中起到关键作用。
这两个力的计算公式是基于结构的力平衡和变形原理得出的。
下面将分别介绍弯矩和剪力的计算公式。
1.弯矩的计算公式弯矩是指结构在受到外力作用时,各截面产生的内力矩。
它的大小可以通过力的平衡和力矩平衡原理进行计算。
在悬臂梁(一侧固定,一侧自由悬挂的梁)上,如果只考虑一个力作用在梁上,则弯矩的计算公式为:M=F×d其中,M是弯矩,F是作用在梁上的力的大小,d是力作用点距离梁根部的距离。
这个公式适用于一侧固定,一侧自由悬挂的梁,在实际工程中应用较广。
在梁上有多个力作用时,可以根据力的平衡和力矩平衡原理,将弯矩计算为各个力的矩和:M=Σ(F×d)其中,Σ表示对所有力进行求和,F是力的大小,d是力的作用点距离梁根部的距离。
通过将每一个力的矩相加,可以得到梁上的总弯矩。
此外,在连续梁等复杂结构中,弯矩的计算需要考虑力的分布和梁的弯矩图形状,可以使用微元法或数值法进行近似计算。
2.剪力的计算公式剪力是结构内的力,用来抵抗结构中部分截面相对于另一部分截面的水平移动或者垂直位移。
剪力可以通过力的平衡得到。
在一个梁上,假设有一个力作用于梁上,则剪力的计算公式为:V=F其中,V是剪力的大小,F是作用于梁上的力的大小。
这个公式适用于简单的梁结构,只需要考虑一侧的力。
在复杂的结构中,剪力的计算需要考虑力的分布和截面的剪力图形状。
对于连续梁等复杂结构,可以使用微元法或数值法进行近似计算。
此时,剪力的计算公式可能会包括积分等数学运算。
总结起来,弯矩和剪力是结构设计和分析中重要的概念,通过力的平衡和力矩平衡原理可以得出相应的计算公式。
这些公式适用于简单的梁结构,而在复杂的结构中,计算公式可能需要包含积分等数学运算。
需要根据具体的工程问题和实际情况来选择合适的计算方法和公式。
各类梁弯矩剪力计算汇总表
表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图1d注:外伸梁 = 悬臂梁 + 端部作用集中力偶的简支梁表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件2d注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
3d常用截面几何与力学特征表表2-54d5d6d7d8d9d10d注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
[例1] 已知二跨等跨梁l =5m ,均布荷载q =11.76kN/m ,每跨各有一集中荷载F =29.4kN ,求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] M B 支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN ·m V B 左=(-0.625×11.76×5)+(-0.688×29.4)=(-36.75)+(-20.23)=-56.98kN[例2] 已知三跨等跨梁l =6m ,均布荷载q =11.76kN/m ,求边跨最大跨中弯矩。
梁的剪力和弯矩概念讲解(剪力图弯矩图,含例题)
X2
40 kN m
A
35kN
B
FS x1 20kN
M x1 20 x1
0 x1 1 0 x1 1
1m
15
4m
2.5
25kN
FS x2 25 10 x2
25
2 x2 M x2 25 x2 10 2
20
20
kN
0 x2 4
F=8kN
2、计算1-1
截面的内力 F A
3、计算2-2
FS1
q=12kN/m
M 1 F F F 7kN S1 A M1 FA 2 F (2 1.5) 26kN m
FS2 q 1.5 FB 11kN
FB
截面的内力
M2
FS2
M 2 FB 1.5 q 1.5
M >0
M<0
剪力:使脱离体有顺时针转动趋势的剪力为正,反之为负; 弯矩:使脱离体产生向下凸变形的弯矩为正,反之为负。
6.2
例 题
试确定截面C及截面D上的剪力和弯矩
2 Fl
F
A
l
FCs
C
l
D
B
截面法求解
2 Fl
D
FCs F
C截面
F
B
M C Fl
FDs F
MC C
FDs
MD
D
l
F
B
D截面
2q1 x FA 2 x
x
l 2m a 0 .6 m
2 l a M C FA l a q
2
0
2q1 x 1.4 2 1.4 q 0 2 x 2
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表 1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图注:外伸梁= 悬臂梁+ 端部作用集中力偶的简支梁2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-62)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-73)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-84)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-95 )外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14 )1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11均布荷载 q =11.76kN/m ,每跨各有一集中荷载 F =29.4kN ,求中间支座的最大弯矩和剪力。
M B 支=(-0.125×11.76×52)+(- 0.188×29.4×5)=(- 36.75)+( -27.64)=- 64.39kN ·mV B 左=(-0.625×11.76×5)+(- 0.688×29.4)=(- 36.75)+(- 20.23)=- 56.98kN[例 2] 已知三跨等跨梁 l = 6m ,均布荷载 q =11.76kN/m ,求边跨最大跨中弯矩 [解 ] M1 = 0.080×11.76×62=33.87kN ·m 。
2)三跨等跨梁的内力和挠度系数 表 2-12注: 1.在均布荷载作用下: M =表中系数×4ql 2;V =表中系数× ql ; w 表中系数ql。
100EI Fl 3Fl ;V =表中系数× F ; w 表中系数 Fl。
100EI2.在集中荷载作用下: M =表中系数×[例 1] 已知二跨等跨梁 l =5m ,[解]f ⅜ 跨内帰大 支座弯矩 弯矩荷載图VCXAflM 2-0.5500 -O I OSo-O (O 5Q0.4500.550(Jf≡¾-0,050 -0.500 D.0751-0.050 -0.050 -0,0500,5000.050UHiD跨度中点挠度-0.45(J 0,990 -0.625 0.990L A 4-L073L054-0÷117-0.033 0.383D-0.C67 0.0170.433f t J÷175 -0.150一(L 1500.350-0,075 -0.0750.425ΓJ⅛3.175 -0.075-0.075-0,07S0.050-0.3131 0,677 -0.313λ1620.1370 + 175-o r osα 0,325-0.617-0.4170*033 0.5β3 0.033-0.5670.0830.5730.365 -0.208-O.on-0,017 0.885 -0.313 0.104-0.650 0.500"-W0.650-0,5750 0.575-0.425E146 1.6150.208 1.146- 0,075- 0,50C 0.5000.0750.075-0Λ69-0.9371U46L 615-0.469-0,675-0.375 0,6250.0500.0500.9900.677 L 0.3124 注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数× ql2;V=表中系数× ql;w表中系数ql 100EI2.在集中荷载作用下:M =表中系数× Fl;V=表中系数× F;w 表中系数Fl。
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