建筑力学之内力和内力图(PPT50页)

1、切开； 2、代力； 3、平衡。
F
FN
FN F
FN F
7
例 5-1 试画出图所示直杆的轴力图。
8
例：
9KN 3KN
F
1 3F
2 2F
4KN
2KN
A 1B
2C
F
4KN
2F
2KN
5KN
9
5.3扭转杆件的内力与内力图
5.3.1 扭转的概念 在外力作用下，杆件各横截面均绕杆轴线相对转动，
杆轴线始终保持直线，这种变形形式称为扭转变形。
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2）可动铰支座
. A
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.
A FA
垫块 .
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3）固定端支座
mA FAx
A
FAy
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mA
FAx FA y
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F2 F1
n n
M
FN n FQ
F3
∑Fix=0 ∑Fiy=0
∑mo(Fi)=0
4
截面法求内力的步骤： 1）截开：欲求某一截面上Fra bibliotek内力时，就沿着
该截面假想地把构件分成两部分，任意留 下一部分作为研究对象，弃去另一部分。 2）替代：用作用在截面上的内力，代替弃去 部分对保留部分的作用。 3）平衡：根据保留部分的平衡条件，建立平 衡方程，确定未知内力。
端支座。
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1）固定铰支座
螺栓
A FA y
A A FAx
A
FAx A
A
A FA y
FAx A FAy
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建筑力学
第五章内力与内力图
教师：邹定祺
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1
内容： 1、内力的求解方法 2、内力图的绘制方法 重点： 1、用简易法计算内力
2、利用微分关系绘制内力图的方法，尤其是 平面弯曲梁的剪力图和弯矩图
2
5.1基本概念
5.1.1内力的概念
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1.平面弯曲
常见梁的截面形式
梁的弯曲平面与外力作用平面相重合的弯曲 称为平面弯曲。
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5.3.2扭转杆件的内力与内力图
* 扭矩是作用在垂直于杆件轴线的平面内的力偶。杆 件任意两个横截面之间相对转过得角度，称为扭转角。
外力偶
外力偶Me
扭矩Mt
11
*扭矩正负号的规定：用右手螺旋法则，以右手的四 指表示扭矩的转向，当姆指的指向与截面外法线 方向一致时，扭矩为正好；反之，为负号
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外力偶矩
平面弯曲的特点： *具有纵向对称面 *外力都作用在此面内 *弯曲变形后轴线变成对称面内的平面曲线
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由于外力作用而引起的物体内部相互作用 力的改变量，称为附加内力，简称内力。
5.1.2求内力的截面法 为了显示某一截面的内力，必须用一假
想的截面截开物体，才能显示出作用在该截 面上的内力。
截面上的内力一般有轴力（FN)、剪力 （FQ)和弯矩(M)。
3
1、切开； 2、代力； 3、平衡。
F2
n
M
F1
F4
2.梁的计算简图 （1） 梁身的简化：用梁的轴线。 （2） 荷载的简化： 集中力—当外力的作用范围与梁的尺寸相比很小时，
可视为作用在一点上。 力偶—当作用在梁上的两个集中力大小相等、反向
相反，作用线相邻很近时，可视为集中力偶。 分布力—连续作用在梁上的全长或部分长度内的荷
载表示为分布荷载。 （3）支座的简化：固定铰支座、可动铰支座、固定
5
5.2轴向拉压杆的内力与内力图
*一般工程中的拉压杆都是直杆。 *拉压杆横截面上的内力是一个分布力系，其 合力（FN)的作用线与杆轴线重合,称为轴力。 规定，FN箭头指向背离截面（拉力）时为正。 反之取负（使截面受压）。 *轴力图，正值得轴力画在横轴线的上侧，负 值得轴力画在下侧。
6
轴向拉压杆的内力称为轴力.其作用线与杆的 轴线重合,用符号 ＦＮ 表示
3.梁的类型 1）简支梁
2）外伸梁
3）悬臂梁
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5.4.2梁弯曲时横截面上的内力—剪力和弯矩
1.剪力和弯矩的概念
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5.4平面弯曲梁的内力与内力图
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5.4平面弯曲梁的内力与内力图
5.4.1弯曲变形的概念
以轴线变弯为主要特征的变形形式称为弯曲变形 或简称弯曲。以弯曲为主要变形的杆件称为梁。
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工程中一般不直接给出作用于轴上的外力偶矩，只 给出传动轴的转速及其所传递的功率。它们之间 的关系为：
M e Nm
9549
PkW n r/min
式中： 为作用在轴上的外力偶矩；P为传动轴所 传递的功率；n为传动轴的转速。
通常，输入力偶矩为主动力偶矩，其转向与 轴的转向相同；输出力偶矩为阻力偶矩，其转向 与轴的转向