各类梁的弯矩剪力计算汇总表新
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表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图
梁的简图剪力Fs图弯矩M图1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
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
剪力图的特征弯矩图的特征
某一段梁上的外力
情况
斜直线无载荷水平直线
或
集
中力
F
突变 F
转折 或
或
集中
力偶
e
M
无变化
突
变
e
M 均布载荷
q
斜直线 抛
物
线 或
零点
极值
表3 各种约束类型对应的边界条件
约束类型
位移边界条件
力边界条件
(约束端无集中
载荷)
固定端 0=w ,0=θ
—
简
支端
自由端
—
0=M ,0=S F
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:⎰∙=A
dA y I 2
2.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:max
y I W =
3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:A
I i =
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2-10
3.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 ;
EI
w 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 ;
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
⨯
=。
3)四跨等跨连续梁内力和挠度系数 表2-13
注:同三跨等跨连续梁。
4)五跨等跨连续梁内力和挠度系数 表2-14
注:同三跨等跨连续梁。
(2)不等跨连续梁的内力系数(表2-15、表2-16)
1)二不等跨梁的内力系数表2-15
注:1.M=表中系数×ql21;V=表中系数×ql1;2.(M max)、(V max)表示它为相应跨内的最大内力。
2)三不等跨梁内力系数表2-16
注:1.M=表中系数×ql21;V=表中系数×ql1;2.(M max)、(V max)为荷载在最不利布置时的最大内力。
4.双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数表(表2-17~表2-22) 符号说明如下:
刚度 )1(122
3
υ-=Eh K 式中 E ——弹性模量;
h ——板厚; ν——泊松比;
ω、ωmax ——分别为板中心点的挠度和最大挠度;
M x ——为平行于l x 方向板中心点的弯矩; M y ——为平行于l y 方向板中心点的弯矩; M x 0——固定边中点沿l x 方向的弯矩; M y 0——固定边中点沿l y 方向的弯矩。 正负号的规定:
弯矩——使板的受荷面受压者为正; 挠度——变位方向与荷载方向相同者为正。
四边简支 表2-17 三边简支,一边固定 表2-18 两边简支,两边固定 表2-19 一边简支,三边固定 表2-20
四边固定 表2-21 两边简支,两边固定 表2-22
5.拱的内力计算表(表2-23)
各种荷载作用下双铰抛物线拱计算公式 表2-23
注:表中的K为轴向力变形影响的修正系数。
(1)无拉杆双铰拱
1)在竖向荷载作用下的轴向力变形修正系数
——拱顶截面惯性矩;
式中I
c
——拱顶截面面积;
A
c
A——拱上任意点截面面积。
当为矩形等宽度实腹式变截面拱时,公式I=I
/cosθ所代表的截面惯性矩变化规律相当
c
于下列的截面面积变化公式:
此时,上式中的n可表达成如下形式:
下表中列出了矩形等宽度实腹式变截面拱的n值。
f/l 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 n 1.67 1.59 1.51 1.43 1.36 1.29 1.23 1.17 1.12 2)在水平荷载作用下的轴向力变形修正系数,近似取
K=1
(2)带拉杆双铰拱
1)在竖向荷载作用下的轴向力变形修正系数
式中E——拱圈材料的弹性模量;
——拉杆材料的弹性模量;
E
1
——拉杆的截面积。
A
1
2)在水平荷载作用下的轴向力变形修正系数(略去拱圈轴向力变形影响)
式中f——为矢高;
l——为拱的跨度。