建筑力学主要公式共26页文档
建筑力学基础.
建筑力学基础课程性质《建筑力学》,主要介绍力学的基本公理与概念,平面杆件的变形和内力计算以及结构内力计算及结构受力分析等方面的知识。
建筑力学第一章静力学第一节静力学基本概念及公理第二节约束和约束反作用力第三节汇交力系第四节力偶及力偶矩第五节平面一般力系第二章材料力学第一节材料力学主要研究对象的几何特征第二节杆件变形的基本形式第三节变形的内力第三章结构力学第一节杆件结构力学的研究对象和任务第二节杆件结构的计算简图第三节平面杆件结构的分类第四节体系的几何组成分析第五节几何组成分析的步骤和举例第六节静定结构和超静定结构第一章静力学教学目标:掌握静力学基本概念;了解约束和约束反作用力第一节静力学基本概念及公理静力学(statics)研究物体在力系作用下处于平衡的规律。
一、平衡的概念:平衡是指物体相对于地球静止或作匀速直线运动。
二、刚体的概念:刚体是在任何情况下保持其大小和形状不变的物体。
三、力的概念:力对物体的效应表现在物体运动状态的改变和变形。
力对物体的效应取决于以下三个要素:(1)力的作用点;(2)力的方向;(3)力的大小在国际单位制中:力的大小的单位为牛顿(N)。
目前工程实际中采用的工程单位制,其力的单位为公斤(kgf)。
1 kgf=9.80665 N四、静力学公理(一)公理一(二力平衡公理)作用于刚体上的两个力,使刚体处于平衡的必要与充分条件是:此两力大小相等、指向相反且沿同一作用线。
(二)公理二(加减平衡力系公理)在作用于刚体上的任意一个力系中,加上或去掉任何一个平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用。
此公理只适用于刚体,而不适用于变形体。
(三)公理三(力的平行四边形法则)作用于物体上同一点的两个力,可以合成为作用于该点的一个合力,它的大小和方向由这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示(见下左图)。
亦可用右下图所示的力三角形表示,并将其称为力三角形法则。
合力R与分力F1、F2的矢量表达式为R=F1+F2(四)公理四(作用和反作用定律)两物体间的相互作用力,总是大小相等,方向相反,作用线沿同一直线。
建筑力学主要公式
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
4、平面平行力系
1. 基本形式
主要用于求解悬臂梁、悬臂刚架固定端的支座 反力,选择另一力矩方程校核。
2.二矩式
其中A、B连线不能与各力平行。 主要用于求解简支梁、外伸梁、简支刚架等的
支座反力,选择另一投影方程校核。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
建筑力学主要公式
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月13日星期一
二矩式
其中A、B两矩心的连线不能垂直于 所选的投影轴(x轴)。 主要用于求解简支梁、外伸梁、简支 刚架等的支座反力,选择另一投影方 程校核。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
三矩式
其中A、B、C三点不能共线。 主要用于一些三角支架、静定平面桁架的计算
F
A
B
L/2
L/2
q
A
B
正应力强度条件
切应力强度条件:
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
对于工字型钢
正应力强度条件
剪应力强度条件
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
五、压杆稳定
• 1、临界力计算公式
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2、临界应力计算公式
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
结构力学
1、图乘公式
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
形心
1、正应力计算公式:
y
Z y
计算时代入M、y的绝对值,根据弯矩图确定受拉 侧和受压侧,弯矩图画在受拉侧。
路漫漫其修远兮, 吾将Байду номын сангаас下而求索
F =8kN
q=2kN/m
A
B
C
2m
建筑力学基本知识.
建筑力学基本知识第十一章静力学基础知识第一节力的概念及基本规律一、力的概念1、力的概念物体与物体之间的相互机械作用。
不能离开物体单独存在,是物体改变形状和运动状态的原因。
2、力的三要素大小(单位N kN)、方向、作用点。
力是矢量。
二、基本规律1、作用力与反作用力原理大小相等、方向相反、作用在同一直线上,分别作用在两个不同的物体上。
相同点:相等、共线;不同点:反向、作用对象不同。
2、二力平衡条件(必要与充分条件)作用在同一刚体(形状及尺寸不变的物体)上两个力,如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上,必定平衡。
注意和作用力与反作用力的区别。
非刚体不一定成立。
3、力的平行四边形法则力可以依据平行四边形法则进行合成与分解,平行四边形法则是力系合成或简化的基础,也可以根据三角形法则进行合成与分解。
4、加减平衡力系公理作用在物体上的一组力称为力系。
如果某力与一力系等效,则此力称为力系的合力。
在同一刚体的力系中,加上或减去一个平衡力系,不改变原力系对该刚体的作用效果。
5、力的可传性原理作用在同一刚体上的力沿其作用线移动,不会改变该力对刚体的作用。
力的可传性只适用于同一刚体。
第二节平面汇交力系力系按作用线分布情况分平面力系和空间力系。
力系中各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点,这样的力系称为平面汇交力系,是最简单的平面力系。
平面汇交力系的合力可以根据平行四边形法则或三角形法则在图上进行合成也可以进行解析求解。
一、力在坐标轴上的投影F x和F y分别称为力F在坐标轴X和Y上的投影,当投影指向与坐标轴方向相反时,投影为负。
注意:力在坐标轴上的投影F x和F y是代数量,力F的分力F x/和F y/是矢量,二者绝对值相同。
问题:如果F与某坐标轴平行,其在两坐标轴的分量分别是多少?如果两力在某轴的投影相等,能说这两个力相等吗?显然二、合力投影定理121121......nRx x x ix nx ixi nRy y y iy ny iyi F F F F F F F F F F F F ===++++==++++=∑∑ 或者于是,得到合力投影定理如下:力系的合力在任一轴上的投影F Rx 或F Ry ,等于力系中分力在同一轴上的投影的代数和。
建筑力学
二、变形体的虚功原理
1、外力虚功:外力在其他因素引起的位移上所做的功 外力虚功 称为外力虚功。 称为外力虚功。 P P2 1 P 和作用下在 P 作用点沿 P 1 1 1 A 方向产生的位移 记为 ∆11 P2 和作用下引起 P 作用点沿 1 P方向产生的位移 ∆12 ,同时 1 在 P2 作用点沿 P2 方向产生 的位移 ∆ 22 。
4.3 虚功原理 单位荷载法求梁的位移 一、实功与虚功
二、变形体的虚功原理
三、单位荷载法求梁的位移
四、图乘法求梁的位移
一、实功与虚功
1、实功:力由于自身所引起的位移而作功。 实功:力由于自身所引起的位移而作功。 作的功与其作用点移动路线的形状、路程的长短有关。 作的功与其作用点移动路线的形状、路程的长短有关。 P 1 当静力加载时, 当静力加载时,即 A P由0增加至 P由0增加至P 增加至P y1 ∆1 ∆1 由0增加至 ∆1 增加至
(a) 8kN/m
144 B 144
144
36 36
A D
24kN
(c) M P 图 (kN ⋅ m)
四、图乘法计算位移
(2)分别作荷载弯矩图和单位力的弯矩图。 分别作荷载弯矩图和单位力的弯矩图。
B
C
B
6
6
C
6
6m
A
D
P =1
A
D
8m
(b)
(d) M 图 (m)
四、图乘法计算位移
(3)进行图形相乘
∆ KP =
ω yC
EI
144 B 144 288
C
144
∆ DH = 1 [ 1 × 288 × 6 × 2 × 6 3 EI 2 3 1 − ×144 × 6 × × 6] 4 3 1 1 + [ ×144 × 8 ×6] 2EI 2 1 1728 (3456 − 1296) + = EI EI 3888 ( ) = EI
建筑力学课件(完整版)
在建筑物中承受和传递荷载而起骨架 作用的部分或体系称为结构。组成结构的 每一个部件称为构件。
• 结构分类
• 1 按组成结构结构的形状及几何尺寸分类: 杆件结构(即长度远大于截面尺寸的构件) 如梁 柱等 杆件结构依照空间特征分类: 平面杆件结构:凡组成结构的所有杆件的轴线在一平面内 空间杆件结构 薄壁结构(长度和宽度远大于厚度的构件) 如薄板 薄壳 实体结构 (长宽高接近的结构)如挡土墙 堤坝等
第二节 学习建筑力学的目的
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和方法的一门科学,它是 建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础,它将为读者打开 进入结构设计和解决施工现场许多受力问题的大门。显然作为结构设计 人员必须掌握建筑力学知识,才能正确的对结构进行受力分析和力学计 算,保证所设计的结构既安全可靠又经济合理。
二、建筑力学的研究内容
要处理好构件所受的荷载与构件本身的承载能 力之间的这个基本矛盾,就必须保证设计的构件 有足够的强度、刚度和稳定性。建筑力学就是研 究多种类型构件(或构件系统)的强度、刚度和稳 定性问题的科学。 各种不同的受力方式会产生不同的内力,相应就 有不同承载能力的计算方法,这些方法的研究构 成了建筑力学的研究内容。
(2)力的矢量表示。矢量可用一具有方向的线段来表示,如 图1-2所示。用线段的长度(按一定的比例尺)表示力的大小, 用线段的方位和箭头指向表示力的方向,用线段的起点或终点表 示力的作用点。通过力的作用点沿力的方向的直线称为力的作用 线。本教材中以黑体的字母,如、等来表示矢量,白体的字母则 代表该矢量的模(大小)。
所谓物体的平衡,建筑工程上一般是指物体相对于地面 保持静止状态或作匀速直线运动状态。要使物体处于平衡状 态,作用于物体上的力系必需满足一定的条件,这些条件称 为力系的平衡条件。作用于物体上正好使之保持平衡的力系 则称为平衡力系。静力学研究物体的平衡问题,实际上就是 研究作用于物体上的力系的平衡条件,并利用这些条件解决 具体问题。
建筑力学知识点
建筑力学第一章绪论1.工程中习惯把主动作用于建筑物上的外力称为荷载。
例如自重,风压力,水压力,土压力等。
(主要讨论集中荷载、均匀荷载)2.在建筑物中,承受并传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。
3.结构按几何特征分:一,杆件结构。
可分为:平面和空间结构。
它的轴线长度远大于横截面的宽度和高度。
二,板壳结构。
(薄壁结构)三,实体结构。
4.建筑力学要进行静力分析即由作用于物体上的已知力求出未知力。
5.强度指结构和构件抵抗破坏的能力,刚度指结构和构件抵抗变形的能力。
稳定性指结构和构件保持原有平衡状态的能力。
6.建筑力学的基本任务是研究结构的强度,刚度,稳定性问题。
为此提供相关的计算方法和实验技术。
为构件选择合适的材料,合理的截面形式及尺寸,以及研究结构的组成规律和合理形式。
第二章刚体静力分析基础1.静力学公理。
一,二力平衡。
(只适应于刚体,对刚体系统、变形体不适应。
)二,加减平衡力系。
(只适应于刚体,对刚体系统、变形体不适应。
)三,三力平衡汇交。
2.平面内力对点之矩。
一,合力矩定理3.力偶。
性质:一,力偶对物体不产生移动效应,故力偶没有合力。
它既不能与一个力等效或平衡。
二,任一力偶可在其作用面内任意移动。
4.约束:施加在非自由体上使其位移受到限制的条件。
一般所说的支座或支承为约束。
一物体(如一刚性杆)在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标和杆件的转角。
因此,对应的约束力是相对的。
约束类型:1、一个位移的约束及约束力。
a)柔索约束。
b)理想光滑面约束。
C)活动(滚动)铰支座。
D)链杆约束。
2、两个位移的约束及约束力。
A)光滑圆柱形铰链约束。
B)固定铰支座约束。
3、三个位移的约束及约束力。
A)固定端。
4、一个位移及一个转角的约束及约束力。
A)定向支座(将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座)。
第五章弹性变形体静力分析基础1.变性固体的基本假设。
连续性假设:固体材料的整个体积内毫无空隙的充满物体。
建筑力学(完整版)ppt课件
第二节 学习建筑力学的目的
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和方法的一门科学,它是 建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础,它将为读者打开 进入结构设计和解决施工现场许多受力问题的大门。显然作为结构设计 人员必须掌握建筑力学知识,才能正确的对结构进行受力分析和力学计 算,保证所设计的结构既安全可靠又经济合理。
图1-1
图1-2
(3)力的单位。在国际单位制中,力的单位是牛顿,用字母N 表示。另外,有时还用到比牛顿大的单位,千牛顿()。
精品课件
二、力系 1.力系。 作用在物体上的若干个力的总称为力系,以表示 ,如图1-3a。力系中各个力的作用线如果不在同一 平面内,则该力系称为空间力系;如果在同一平面 内,则称为平面力系。 2.等效力系。 如果作用于物体上的一个力系可用另一个力系来 代替,而不改变原力系对物体作用的外效应,则这 两个力系称为等效力系或互等力系,以表示, 如图13b。
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二、建筑力学的研究内容
要处理好构件所受的荷载与构件本身的承载能 力之间的这个基本矛盾,就必须保证设计的构件 有足够的强度、刚度和稳定性。建筑力学就是研 究多种类型构件(或构件系统)的强度、刚度和稳 定性问题的科学。 各种不同的受力方式会产生不同的内力,相应就 有不同承载能力的计算方法,这些方法的研究构 成了建筑力学的研究内容。
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• 结构分类
• 1 按组成结构的形状及几何尺寸分类: 杆件结构(即长度远大于截面尺寸的构件) 如梁 柱等 杆件结构依照空间特征分类: 平面杆件结构:凡组成结构的所有杆件的轴线在一平面内 空间杆件结构 薄壁结构(长度和宽度远大于厚度的构件) 如薄板 薄壳 实体结构 (长宽高接近的结构)如挡土墙 堤坝等
过铰C 和铰E 两点受力,是一个二力构件, 故C 、E 两点处的作用力必沿CE 连线的
建筑力学
图2-1
一、合成——几何法
1、三力情况
设刚体上作用有汇交于同一点的三个力F1、 F2、F3,如图2-1a所示。显然,连续应用力 的平行四边形法则,或力的三角形法则,就 可以求出三个力的合力。
以力多边形求合力的方法称为平面汇交 力系合成的几何法。
图2-1
2、一般情况 上述方法可以推广到包含任意几个力的 汇交力系求合力的情况,合力的大小和方向 仍由多边形的封闭边来表示,其作用线仍通 过各力的汇交点,即合力等于力系中各力的 矢量和(或几何和), 其表达式为
Fn F1 F2 Fn Fi
二、平衡 物体在平面汇交力系作用下平衡的必要和 充分条件是合力等于零,用矢量式表示为
,称为解析法。
FR
四、平衡
在前面已讲过,平面汇交力系平衡的必要和充分条件是
该力系的合力为零,即 FR =0。由式(2-6)可知,要使
FR FR2x FR2y
2
2
Fx Fy
必须也只需:
Fx 0, Fy 0
小结
1.各力的作用线在同一平面内且相交于一点的 力系,称为平面汇交力系。研究平面汇交力 系重点是讨论平衡问题。研究的方法有:① 几何法(矢量法);②解析法(投影法)。
2.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力 系的合力为零。
3.求解平面汇交力系合成与平衡问题的解析法 是以力在坐标轴上的投影为基础的。
FRx Fix
投 影
定
理
将上述关系推广到由任意 n 个力组成的平面汇交力系中,则得
FRx F1x F2x Fnx Fi*x FRy F1y F2y Fny Fi*y
建筑力学主要公式(PPT课件)
7.阳光总在风雨后,不管失败还是痛 苦,我 们如果 能快乐 地笑一 笑,高 歌生活 多么好 ,蓝天 白云多 么美, 那我们 就会获 得微笑 的幸福 ,甚至 能拥有 金灿灿 的硕果 。朋友 ,为了 生活更 加美好 ,快快 亮出你 的笑容 吧!
8.社会性是人的本质属性。社会参与 ,重在 强调能 处理好 自我与 社会的 关系, 养成现 代公民 所必须 遵守和 履行的 道德准 则和行 为规范 ,增强 社会责 任感, 提升创 新精神 和实践 能力, 促进个 人价值 实现, 推动社 会发展 进步, 发展成 为有理 想信念 、敢于 担当的 人。
l/4
二次抛物线Aω=hl/3
5l/8
3l/8
二次抛物线Aω=2hl/3
顶点处剪力等于零。
两种常见图形相乘结果
二次抛物线
a
a
M
图
P
b
l
M图
A yC
1 a bl 3
M
图
P
顶点
b
l
M图
A位移计算公式
Kc Ri ci
仅用于静定结构
KC 由支座移动引起的结构在K点沿某方向的位移; Ci 支座位移; Ri 虚设单位荷载所引起的相应支座位移处的支座反力。 当Ri与Ci同向时,乘积为正,反之为负。
其中A、B两矩心的连线不能垂直于 所选的投影轴(x轴)。 主要用于求解简支梁、外伸梁、简支 刚架等的支座反力,选择另一投影方 程校核。
三矩式
M A(F)=0 MB (F)=0 MC (F)=0
其中A、B、C三点不能共线。
主要用于一些三角支架、静定平面桁架的计算。 选择投影方程校核。
4、平面平行力系
ql 2 12
F
A
B
建筑力学主要公式
M x
I
2、强度条件
3、 扭 转 角 计 xmax W
1.对于实心圆截面:
I
D4 32
d
W
I R
D3
16
O
D
2.对于空心圆截面:
I
D4
32
(14)
d
(
d D
)
d
O
D
W
D3
16
q=2kN/m
A
B
C
2m
2m
2m
3kN
9kN
4
D b
a
M图(kN.m) 6
B截面 C截面
B截 面 : a为 拉 应 力 , b为 压 应 力 C截 面 : a为 压 应 力 , b为 拉 应 力
2、 梁的强度计算
对于矩形截面
正应力强度条件
切应力强度条件:
max
Mmax Wz
4、平面平行力系
1. 基本形式
Fy =0 M O (F )=0
主要用于求解悬臂梁、悬臂刚架固定端的支座 反力,选择另一力矩方程校核。
2.二矩式
M A(F )=0
M B (F )=0
其中A、B连线不能与各力平行。
主要用于求解简支梁、外伸梁、简支刚架等的 支座反力,选择另一投影方程校核。
W
=
z
bh2 6
max=23
FQmax A
对于工字型钢
正应力强度条件
剪应力强度条件
max
M max Wz
Wz查 型 钢 表
建筑力学公式知识点总结
建筑力学公式知识点总结建筑力学是研究建筑结构内力、形变和稳定的学科,是建筑工程学的基础课程之一。
力学是理论力学、材料力学、结构力学和建筑结构强度理论、建筑结构设计基础之间相互联系的基础知识。
本文将从建筑结构力学公式的基本知识点入手,系统总结建筑力学公式的相关内容。
I. 理论力学基础知识点总结1. 牛顿力学牛顿力学是研究质点的运动和受力的规律的一门学科。
力学的基本公式包括牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律等内容。
质点的运动方程、动量定理、动能定理等也是牛顿力学的基本内容。
2. 刚体力学刚体力学是研究刚体的运动和受力的学科。
刚体的平动方程和转动方程是刚体力学的基本内容。
刚体的平衡条件和平衡方程、刚体的弹性变形等也是刚体力学的重要内容。
建筑结构中的桁架、梁柱等部件可以近似看作刚体,在建筑力学中有重要的应用。
3. 弹性力学弹性力学是研究物体受力作用下引起的形变、应力和应变的学科。
弹性力学的基本公式包括胡克定律、弹性体的应力-应变关系、弹性体的能量原理等。
在建筑结构中,弹簧振子、梁弯曲等问题经常涉及弹性力学的知识。
II. 结构力学基础知识点总结1. 结构受力分析结构受力分析是研究结构各部件之间受力关系的学科。
结构受力分析的基本公式包括受力平衡方程、受力分析法则、受力分析原理等。
在建筑工程中,结构受力分析是建筑设计中极为重要的环节。
2. 结构变形分析结构变形分析是研究结构各部件之间形变关系的学科。
结构变形分析的基本公式包括弹性体的位移-应变关系、虚位移原理、结构变形方程等。
在建筑工程中,结构变形分析是保证结构安全可靠性的重要环节。
3. 结构稳定性分析结构稳定性分析是研究结构在外力作用下的稳定性问题的学科。
结构稳定性分析的基本公式包括龙格-库塔定理、结构临界荷载、结构的稳定性判据等。
在建筑工程中,结构稳定性分析是保证结构稳定性的关键环节。
III. 建筑结构强度理论基础知识点总结1. 构件受力分析构件受力分析是研究建筑结构各构件之间受力关系的学科。
建筑力学第二章完整版
各力的作用线在同一平面内且汇交于一点的力系,称为平面汇交力系(coplanar concurrent forces),它是一种基本的力系,也是工程结构中常见的较为简单的力系。
本章研究平面汇交力系的合成(简化)与平衡,重点是讨论平衡问题。
研究的方法有:(1) 几何法(矢量法);(2) 解析法(投影法)。
平面汇交力系的平衡问题不仅是研究复杂力系平衡问题的基础,而且由于它所涉及的基本概念和分析方法具有一般性,因而在整个静力学理论中占有重要的地位。
一、三力情况设刚体上作用有汇交于同一点O的三个力 F → 1 、 F → 2 、 F → 3 ,如图2-1a 所示。
显然,连续应用力的平行四边形法则,或力的三角形法则,就可以求出合力(resultant force)。
首先,根据力的可传性原理,将各力沿其作用线移至O点,变为平面共点力系(图2-1b),然后,按力的三角形法则,将这些力依次相加。
为此,先选一点A,按一定比例尺,作矢量AB →平行且等于 F → 1 ,再从B点作矢量 BC →平行且等于 F → 2 ,于是矢 AC →即表示力 F → 1 与 F → 2 的合力 F → 12 (图2-1c)。
仿此,再从C点作矢量 CD →平行且等于 F → 3 ,于是矢量 AD →即表示力 F → 12 与 F → 3 的合力,也就是 F →1 、 F → 2 和 F → 3 的合力 F → R 。
其大小可由图上量出,方向即为图示方向,而合力的作用线通过汇交点O(图2-1e)。
图2-1其实,由图2-1c可见,作图时中间矢量 AC →是可以省略的。
只要把各矢量 F → 1 、F → 2 、 F → 3 首尾相接,形成一条折线ABCD,最后将 F → 1 的始端A与 F → 3 的末端D相连,所得的矢量 AD →就代表合力 F → R 的大小和方向。
这个多边形ABCD叫力多边形(force polygon),而代表合力的 AD →边叫力多边形的封闭边。
建筑力学知识点汇总(精华)
建筑力学知识点汇总(精华)第一章概论1.工程中习惯把主动作用于建筑物上的外力称为荷载。
例如自重,风压力,水压力,土压力等。
(主要讨论集中荷载、均匀荷载)2.在建筑物中,承受并传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。
3.结构按几何特征分:一,杆件结构。
可分为:平面和空间结构。
它的轴线长度远大于横截面的宽度和高度。
二,板壳结构。
(薄壁结构)三,实体结构。
4.建筑力学要进行静力分析即由作用于物体上的已知力求出未知力。
5.强度指结构和构件抵抗破坏的能力,刚度指结构和构件抵抗变形的能力。
稳定性指结构和构件保持原有平衡状态的能力。
6.建筑力学的基本任务是研究结构的强度,刚度,稳定性问题。
为此提供相关的计算方法和实验技术。
为构件选择合适的材料,合理的截面形式及尺寸,以及研究结构的组成规律和合理形式。
第二章刚体静力精确分析基础1.静力学公理。
一,二力平衡。
(只适应于刚体,对刚体系统、变形体不适应。
)二,加减平衡力系。
(只适应于刚体,对刚体系统、变形体不适应。
)三,三力平衡汇交。
2.平面内力对点之矩。
一,合力矩定理3.力偶。
性质:一,力偶对物体不产生移动效应,故力偶没有合力。
它既不能与一个力等效或平衡。
二,任一力偶可在其作用面内任意移动。
4.约束:施加在非自由体上使其位移受到限制的条件。
一般所说的支座或支承为约束。
一物体(如一刚性杆)在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标和杆件的转角。
因此,对应的约束力是相对的。
约束类型:1、一个位移的约束及约束力。
a)柔索约束。
b)理想光滑面约束。
C)活动(滚动)铰支座。
D)链杆约束。
2、两个位移的约束及约束力。
A)光滑圆柱形铰链约束。
B)固定铰支座约束。
3、三个位移的约束及约束力。
A)固定端。
4、一个位移及一个转角的约束及约束力。
A)定向支座(将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座)。
第五章弹性变形体静力分析基础1.变性固体的基本假设。
连续性假设:固体材料的整个体积内毫无空隙的充满物体。
建筑力学基础知识完全
FA(RA)
图1-15 可动铰支座
(a)
(b)
(d)
(c)
(e)
6.可动铰支座 如果在固定铰支座的底座与固定物体之间安装若干辊轴,就构成可动铰支座,如图1-15所示。可动铰支座的约束反力垂直于支承面,且通过铰链中心,但指向不定,常用R(或F)表示。
(a) (b) (c) 图1-16 固定端支座
力偶对其作用平面内任一点矩恒等于力偶矩,而与矩心位置无关。
力的平移定理
01
02
03
F’
A
A O d F M=Fd F’’ O A
二、平面一般力系的平衡方程
平面一般力系平衡的必要与充分条件是:力系的主矢和力系对平面内任一点的主矩都等于零。即
平面一般力系平衡的充分必要条件也可以表述为:力系中所有各力在两个坐标轴上的投影的代数和都等于零,而且力系中所有各力对任一点力矩的代数和也等于零。
01
力偶
由两个大小相等、方向相反、不共线的平行力组成的力系,称为力偶。
用符号(F、F')表示,如图所示
F’
F
d
F
d
F’
1
2
3
4
5
6
力偶的基本性质
力偶不能合成为一个合力,所以不能用一个力来代替。 可以证明:力偶的作用效应决定于力的大小和力偶臂的长短,与矩心位置无关。
在同一平面内的两个力偶,如果它们的力偶矩大小相等,转向相同,则这两个力偶是等效的。
(a)
(b)
(c)
FAX
FAy
FA
5.固定铰支座 将构件或结构连接在支承物上的装置称为支座。用光滑圆柱铰链把构件或结构与支承底板相连接,并将支承底板固定在支承物上而构成的支座,称为固定铰支座,如图1-14所示。固定铰支座的约束反力与圆柱铰链相同,其约束反力也应通过铰链中心,但方向待定。为方便起见,常用两个相互垂直的分力FAx,FAy表示。
建筑力学钢筋分布计算公式
建筑力学钢筋分布计算公式在建筑工程中,钢筋是一种常用的材料,用于增强混凝土结构的强度和稳定性。
钢筋的分布计算是建筑力学中的重要内容,它决定了混凝土结构的承载能力和使用性能。
本文将介绍建筑力学中钢筋分布计算的公式和方法。
一、钢筋分布计算的基本原理。
在混凝土结构中,钢筋的分布是根据结构的受力情况和设计要求来确定的。
一般来说,钢筋的分布应符合以下原则:1. 按照受力情况确定,钢筋的分布应根据结构的受力情况来确定,一般来说,受拉应力较大的部位需要设置更多的钢筋,而受压应力较大的部位需要设置较少的钢筋。
2. 按照设计要求确定,钢筋的分布还应根据设计要求来确定,包括结构的承载能力、使用性能和耐久性等方面的要求。
基于以上原则,钢筋的分布计算需要根据结构的受力情况和设计要求来确定,这就需要建筑力学中的钢筋分布计算公式和方法。
二、钢筋分布计算公式。
在建筑力学中,钢筋的分布计算一般采用以下公式:1. 钢筋面积的计算公式:As = ρ b d。
其中,As为钢筋的面积,ρ为钢筋的配筋率,b为截面宽度,d为截面高度。
2. 钢筋数量的计算公式:N = As / A。
其中,N为钢筋的数量,As为钢筋的面积,A为单根钢筋的面积。
3. 钢筋间距的计算公式:s = (b N d) / (N 1)。
其中,s为钢筋的间距,b为截面宽度,N为钢筋的数量,d为钢筋的直径。
以上公式是建筑力学中钢筋分布计算的基本公式,通过这些公式可以计算出混凝土结构中钢筋的分布情况。
三、钢筋分布计算的方法。
在实际工程中,钢筋的分布计算一般需要结合结构的受力情况和设计要求来进行。
一般来说,钢筋的分布计算可以按照以下步骤进行:1. 确定结构的受力情况,首先需要分析结构的受力情况,包括受拉部位、受压部位和受弯部位等,根据受力情况确定钢筋的分布区域。
2. 确定钢筋的配筋率,根据结构的受力情况和设计要求确定钢筋的配筋率,一般来说,受拉部位的配筋率较大,受压部位的配筋率较小。