建筑力学全套教学课件
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7
0.5 建筑力学的意义
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和计算方法的一 门科学，它是建筑结构、建筑施工技术、建筑工程概预算、土 力学与地基基础等课程的基础，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。作为建筑结构设计人员 必须掌握建筑力学知识，才能正确的对结构进行受力分析并能 进行准确的力学计算，保证所设计的结构既安全可靠又经济合 理。
8பைடு நூலகம்
第1章 静力学的基础知识
• 1.1 力的概念及性质 • 1.2 静力学公理 • 1.3 约束与约束反力 • 1.4 物体的受力分析和受力图 • 1.5 结构计算简图
9
1.1 力的概念及性质
1.1.1 力的概念 1.力是物体间相互的机械作用 2.力的三要素：大小、方向和作用点 3.力的单位：牛顿，简称牛，记作N
公理2：加减平衡力系公理 在作用于一个刚体上的任意力系中,增加或减少任一平 衡力系,并不改变原力系对刚体的作用效应。
公理3力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力,可以合成一个合力。合 力的作用点仍在该点。合力的大小和方向,由以这两个 力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。
12
公理4：作用力与反作用力公理
6
0.4 建筑力学的研究内容
建筑力学的内容是三大力学中最基本的应用最广泛的部分。 它将理论力学中的静力学、材料力学、结构力学三门课程的主 要内容贯通融合成为一体。建筑力学的研究内容主要包括：物 体的平衡条件；杆件或结构的内力问题;杆件或杆件结构在力作 用下不发生破坏的条件，即强度问题；杆件或杆件结构不发生 过大变形的条件，即刚度问题；细长压杆不发生突然屈曲而引 起结构倒塌的条件，即压杆稳定问题；结构的组成规则和合理 形式等问题。
建筑力学全套教学课件
绪论
• 0.1 建筑力学的性质 • 0.2 建筑力学的研究对象 • 0.3 建筑力学的任务 • 0.4 建筑力学的研究内容 • 0.5 建筑力学的意义
2
0.1 建筑力学的性质
建筑力学是建筑类专业的一门专业基础课程，是 高职高专建筑类专业培养高素质技能高级专门人才必 须开设的课程。通过本门课程的学习，学生可以掌握 建筑力学的基础理论知识，同时具备对一般工程结构 作受力分析的能力；对构件作强度、刚度及稳定性核 算的能力；了解材料的主要力学性能并具有测试强度 指标的初步能力，对常用杆件结构能正确选择计算简 图的能力，为今后学习专业课程，培养实践能力打下 必要的基础。
固定端支座
15
1.4 物体的受力分析和受力图
1.4.1相关概念 1.将研究对象单独从周围约束中隔离出来,这种隔离出 来的研究对象称为隔离体。 2.确定研究对象,取出隔离体,在隔离体图上画出该物体 所受的所有主动力,再画上替代相应约束的约束反力, 这就是受力图。 3.确定研究对象,取出隔离体,分析受力并画受力图的过 程即是对研究对象进行受力分析。
2.约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体 称为约束。
3.工程中常见的约束类型：(1)柔索约束。(2)光滑接触面 约束。(3)光滑圆柱铰链约束。(4)固定铰支座。(5)活 动铰支座。(6)链杆约束。(7)固定端支座。
14
柔索约束
光滑接触面约束
光滑圆柱教练约束
固定铰支座
活动铰支座
连杆约束
铰支座用链杆表示
集中荷载和均布荷载
铰节点
钢节点
组合节点
18
第2章 平面汇交力系 • 2.1 平面汇交力系合成的几何法 • 2.2 平面汇交力系平衡的几何条件 • 2.3 平面汇交力系合成的解析法 • 2.4 平面汇交力系平衡的解析条件
19
2.1 平面汇交力系合成的几何法
2.1.1 平面汇交力系的概念：在平面力系中,各力作用线 汇交于一点的力系称为平面汇交力系。
2.1.2 平面汇交力系合成的几何法 以力的平行四边形法则(或力的三角形法则)为基础,用 几何作图的方法,求出力系的合力。 1.两个汇交力的合成 2.多个汇交力的合成
20
平面汇交力系实例及其受力图
两个汇交力合成的几何法
多个汇交力合成的几何法
21
2.2 平面汇交力系平衡的几何条件
1.平衡的充分必要条件： 平面汇交力系的合力等于零。
1.1.2 力系的含义和种类 1.力系的含义：作用在物体上的一群力 2.力的种类：平面力系 空间力系
1.1.3 刚体与平衡
10
手推小车受力示意图
桥梁式起重机大量受力示意图 力的示意图
11
1.2 静力学公式
公理1：二力平衡公理 作用于同一刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和 充分条件是这两个力的大小相等、方向相反,且作用在 同一直线上。
1.4.2物体的受力图 1.明确研究对象 2.正确画出研究对象所受的每一个外力 3. 正确画出约束反力
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1.5 结构计算简图
1.5.1荷载的简化 1.建筑荷载的分类 2.荷载的简化分析
1.5.2约束的简化 1.支座的简化 2.节点的简化
1.5.3结构的简化 1.结构体系的简化 2.杆件的简化
17
两物体之间的作用力和反作用力总是同时存在,而且两 力的大小相等、方向相反、沿着同一直线分别作用于 两个物体上。
二力平衡示意图
力的平行四边形和三角形法则示意图
三力平衡汇交定理示意图
13
1.3 约束与约束反力
1.自由体与非自由体：在空间位移不受任何限制的物体 称为自由体，受到周围物体的阻碍、限制而不能作任 意运动的物体称为非自由体。
3
0.2 建筑力学的研究对象
构件
建筑力学的研究对象
结构
4
最常见的工业厂房的结构及构件示意图
构件的类型
5
0.3 建筑力学的任务
建筑力学的任务：研究和分析作用在结构（或构 件）上力与平衡的关系，结构（或构件）内力、应力、 变形的计算方法以及构件的强度、刚度和稳定条件， 为保证结构（或构件）安全可靠又经济合理提供计算 理论依据。
2.平衡的几何条件： 平面汇交力系平衡的必要与充分的几何条件是:首
尾相连,力多边形自行闭合。
22
平面汇交力系平衡的几何条件
23
2.3 平面汇交力系合成的解析法
2.3.1力在平面直角坐标轴上的投影 1.力在坐标轴上的投影 2.力在坐标轴上的投影的正负号规 3.投影的大小 4.投影的计算
2.3.2合力投影定理 合力在任一轴上的投影,等于力系中各分力在同一轴 上投影的的代数和。这就是合力投影定理。
0.5 建筑力学的意义
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和计算方法的一 门科学，它是建筑结构、建筑施工技术、建筑工程概预算、土 力学与地基基础等课程的基础，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。作为建筑结构设计人员 必须掌握建筑力学知识，才能正确的对结构进行受力分析并能 进行准确的力学计算，保证所设计的结构既安全可靠又经济合 理。
8பைடு நூலகம்
第1章 静力学的基础知识
• 1.1 力的概念及性质 • 1.2 静力学公理 • 1.3 约束与约束反力 • 1.4 物体的受力分析和受力图 • 1.5 结构计算简图
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1.1 力的概念及性质
1.1.1 力的概念 1.力是物体间相互的机械作用 2.力的三要素：大小、方向和作用点 3.力的单位：牛顿，简称牛，记作N
公理2：加减平衡力系公理 在作用于一个刚体上的任意力系中,增加或减少任一平 衡力系,并不改变原力系对刚体的作用效应。
公理3力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力,可以合成一个合力。合 力的作用点仍在该点。合力的大小和方向,由以这两个 力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。
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公理4：作用力与反作用力公理
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0.4 建筑力学的研究内容
建筑力学的内容是三大力学中最基本的应用最广泛的部分。 它将理论力学中的静力学、材料力学、结构力学三门课程的主 要内容贯通融合成为一体。建筑力学的研究内容主要包括：物 体的平衡条件；杆件或结构的内力问题;杆件或杆件结构在力作 用下不发生破坏的条件，即强度问题；杆件或杆件结构不发生 过大变形的条件，即刚度问题；细长压杆不发生突然屈曲而引 起结构倒塌的条件，即压杆稳定问题；结构的组成规则和合理 形式等问题。
建筑力学全套教学课件
绪论
• 0.1 建筑力学的性质 • 0.2 建筑力学的研究对象 • 0.3 建筑力学的任务 • 0.4 建筑力学的研究内容 • 0.5 建筑力学的意义
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0.1 建筑力学的性质
建筑力学是建筑类专业的一门专业基础课程，是 高职高专建筑类专业培养高素质技能高级专门人才必 须开设的课程。通过本门课程的学习，学生可以掌握 建筑力学的基础理论知识，同时具备对一般工程结构 作受力分析的能力；对构件作强度、刚度及稳定性核 算的能力；了解材料的主要力学性能并具有测试强度 指标的初步能力，对常用杆件结构能正确选择计算简 图的能力，为今后学习专业课程，培养实践能力打下 必要的基础。
固定端支座
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1.4 物体的受力分析和受力图
1.4.1相关概念 1.将研究对象单独从周围约束中隔离出来,这种隔离出 来的研究对象称为隔离体。 2.确定研究对象,取出隔离体,在隔离体图上画出该物体 所受的所有主动力,再画上替代相应约束的约束反力, 这就是受力图。 3.确定研究对象,取出隔离体,分析受力并画受力图的过 程即是对研究对象进行受力分析。
2.约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体 称为约束。
3.工程中常见的约束类型：(1)柔索约束。(2)光滑接触面 约束。(3)光滑圆柱铰链约束。(4)固定铰支座。(5)活 动铰支座。(6)链杆约束。(7)固定端支座。
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柔索约束
光滑接触面约束
光滑圆柱教练约束
固定铰支座
活动铰支座
连杆约束
铰支座用链杆表示
集中荷载和均布荷载
铰节点
钢节点
组合节点
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第2章 平面汇交力系 • 2.1 平面汇交力系合成的几何法 • 2.2 平面汇交力系平衡的几何条件 • 2.3 平面汇交力系合成的解析法 • 2.4 平面汇交力系平衡的解析条件
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2.1 平面汇交力系合成的几何法
2.1.1 平面汇交力系的概念：在平面力系中,各力作用线 汇交于一点的力系称为平面汇交力系。
2.1.2 平面汇交力系合成的几何法 以力的平行四边形法则(或力的三角形法则)为基础,用 几何作图的方法,求出力系的合力。 1.两个汇交力的合成 2.多个汇交力的合成
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平面汇交力系实例及其受力图
两个汇交力合成的几何法
多个汇交力合成的几何法
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2.2 平面汇交力系平衡的几何条件
1.平衡的充分必要条件： 平面汇交力系的合力等于零。
1.1.2 力系的含义和种类 1.力系的含义：作用在物体上的一群力 2.力的种类：平面力系 空间力系
1.1.3 刚体与平衡
10
手推小车受力示意图
桥梁式起重机大量受力示意图 力的示意图
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1.2 静力学公式
公理1：二力平衡公理 作用于同一刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和 充分条件是这两个力的大小相等、方向相反,且作用在 同一直线上。
1.4.2物体的受力图 1.明确研究对象 2.正确画出研究对象所受的每一个外力 3. 正确画出约束反力
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1.5 结构计算简图
1.5.1荷载的简化 1.建筑荷载的分类 2.荷载的简化分析
1.5.2约束的简化 1.支座的简化 2.节点的简化
1.5.3结构的简化 1.结构体系的简化 2.杆件的简化
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两物体之间的作用力和反作用力总是同时存在,而且两 力的大小相等、方向相反、沿着同一直线分别作用于 两个物体上。
二力平衡示意图
力的平行四边形和三角形法则示意图
三力平衡汇交定理示意图
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1.3 约束与约束反力
1.自由体与非自由体：在空间位移不受任何限制的物体 称为自由体，受到周围物体的阻碍、限制而不能作任 意运动的物体称为非自由体。
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0.2 建筑力学的研究对象
构件
建筑力学的研究对象
结构
4
最常见的工业厂房的结构及构件示意图
构件的类型
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0.3 建筑力学的任务
建筑力学的任务：研究和分析作用在结构（或构 件）上力与平衡的关系，结构（或构件）内力、应力、 变形的计算方法以及构件的强度、刚度和稳定条件， 为保证结构（或构件）安全可靠又经济合理提供计算 理论依据。
2.平衡的几何条件： 平面汇交力系平衡的必要与充分的几何条件是:首
尾相连,力多边形自行闭合。
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平面汇交力系平衡的几何条件
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2.3 平面汇交力系合成的解析法
2.3.1力在平面直角坐标轴上的投影 1.力在坐标轴上的投影 2.力在坐标轴上的投影的正负号规 3.投影的大小 4.投影的计算
2.3.2合力投影定理 合力在任一轴上的投影,等于力系中各分力在同一轴 上投影的的代数和。这就是合力投影定理。