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文檔簡介

施工員通用與基礎(chǔ)知識胡興福趙研主編(土建方向)2下篇基礎(chǔ)知識六、建筑力學(xué)3(一)平面力系六、建筑力學(xué)(二)桿件的內(nèi)力(三)桿件強度、剛度和

穩(wěn)定性的基本概念4(一)平面力系Z6.1.1力的基本性質(zhì)、基本概念(P153)Z6.1.2約束類型,約束反力方向的確定,并熟練繪制受力圖(P154)Z6.1.3約束形式,能把實際工程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成力學(xué)模型,加以簡化,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力(P154-158)Z6.1.4用解析法求解平面匯交力系的合成與平衡問題(P158-163)Z6.1.5力偶和力矩的概念(P163-165)(一)平面力系5Z6.1.1力的基本性質(zhì)、基本概念1.力的基本性質(zhì)(1)力的基本概念

力是物體之問相互的機械作用,這種作用的效果是使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變,或者使物體發(fā)生變形。力不可能脫離物體而單獨存在。有受力物體,必定有施力物體。l)力的三要素力的三個要素是:力的大小、力的方向和力的作用點。力是一個既有大小又有方向的物理量,所以力是矢量。力用一段帶箭頭的線段來表示。線段的長度表示力的大??;線段與某定直線的夾角表示力的方位,箭頭表示力的指向;線段的起點或終點表示力的作用點。在國際單位制中,力的單位為牛頓(N)或千牛頓(kN)。1kN=IOOON。(一)平面力系62)靜力學(xué)公理①作用力與反作用力公理;

②二力平衡原理;

③加減平衡力系公理。Z6.1.2約束類型,約束反力方向的確定,并熟練繪制受力圖(2)約束與約束反力1)約束與約束反力的概念一個物體的運動受到周圍物體的限制時,這些周圍物體就稱為該物體的約束。約束對物體運動的限制作用是通過約束對物體的作用力實現(xiàn)的,通常將約束塒物體的作用力稱為約束反力,簡稱反力,約束反力的方向總是與約束所能限制的運動方向相反。通常主動力是已知的,約求反力是未知的。(一)平面力系72)力的分類物體受到的力一般可以分為兩類:一類是使物體運動或使物體有運動趨,稱為主動力;另一類是對物體的運動或運動趨勢起限制作用的力,稱為被動力。(3)受力分析

1)物體受力分析及受力圖的概念在受力分析時,當(dāng)約束被人為地解除時,必須在接觸點上用一個相應(yīng)的約束反力來代替。在物體的受力分析中,通常把被研究的物體的約束全部解除后單獨畫出,稱為脫離體。把全部主動力和約束反力用力的圖示表示在分離體上,這樣得到的圖形,稱為受力圖。畫受力圖的步驟如下:①明確分析對象,畫出分析對象的分離簡圖;②在分離體上畫出全部主動力;④在分離體上畫出全部的約束反力,并注意約束反力與約束應(yīng)一一對應(yīng)。(一)平面力系82)回力的棍平行棟四邊馬形法鑒則作用華于物談體上牧的同岸一點圓的兩飽個力鬧,可以需合成擔(dān)為一渣個合煌力,澆合力隊的大海小和方向訪由這戶兩個話力為閉邊所普構(gòu)成道的平哀行四邊形流的對增角線齊來表宮示(圖6-命1)。一剛杏體受消共面宏不平線行的覺幾個晶力作用而積平衡喇時,厘這三飄個力專的作鳳用線挖必匯交于鞋一點炭,即滿足鞏三力充平衡俱匯交攜定理。(4)計瞞算簡王圖在對侄實際晃結(jié)構(gòu)昌進行墊力學(xué)存分析允和計唱算之居前必園須加白以簡酷化。逼用—個簡堪化圖墻形(發(fā)結(jié)構(gòu)夠計算殊簡圖磚)來幕代替炊實際崖結(jié)構(gòu)魄,略罵其次乳要細罩節(jié),桌重點羅顯示邪其基妨本特扇點,喪作為企力學(xué)戚計算仇的基狂礎(chǔ)。爹簡化壞的原摩則如狹下:(一爹)平櫻面力冷系圖6呀-1萌力連平行材四邊喉形9Z6純.1鵝.3約束揭形式議,能傷把實騾際工劑程結(jié)殘構(gòu)轉(zhuǎn)撞換成堆力學(xué)午模型守,加癥以簡雄化,建培養(yǎng)農(nóng)分析慌問題頓和解挎決問占題的符能力1)結(jié)紡構(gòu)整裹體的某簡化2)桿揀件的冊簡化3)桿次件間蛾連接勺的簡犧化4)約都束形恢式的硬簡化目圖①柔體供約束:由炒柔軟筐的繩才子、裂鏈條竄或膠妖帶所盼構(gòu)成御的約申束稱械為柔蒜體約撐束??谟捎诮谷狍w四約束制只能添限制斗物體壘沿柔哈體約航束的況中心搶線離星開約宇束的狠運動工,所殺以柔集體約刑束的友約束娛反力兵必然鞭沿柔基體的升中心無線而像背離疫物體趴,即寧拉力籌,通蒜常用F表示錦。如糧圖6-凱2(柏a)所示病的起認重裝刷置中廈,桅雙桿和胸霞物底一起稻所受典繩子班的拉賊力分緩別是FT1、FT2和FT3(圖6-傍2b),戰(zhàn)而重儀物單門獨受垃繩子娘的拉茫力則骨為FT4(圖6-桂2c)。(一依)平注面力劇系10(一糊)平潔面力虎系圖6蹈-2堪柔冒體約托束及框其約抱束反販力11②光滑孔接觸遣面約殺束:當(dāng)界兩個姨物體鴉直接澆接觸坊,而畝接觸牌面處菌的摩士擦力漫可以凍忽略姜不計胃時,乖兩物璃體彼緒此的暑約束償稱為信光滑喚接觸坡面約寒束。驚光滑晴接觸牙面對沿物體榆的約水束反奪力一鉤定通爭過接蒸觸點邁,沿旺該點姿的公盈法線姐方向楊指向誰被約喜束物及體,環(huán)即為跟壓力腐或支棒持力味,通萌常用FN表示偉(圖6-妨3)。(一侍)平購面力兵系圖6嘆-3熊光艦滑接務(wù)觸面牙約束找及其趁約束匆反力12③圓柱驚鉸鏈港約束:圓患柱鉸紋鏈約阿束是瘋由圓鐘柱形懇銷釘燈插入耀兩個陡物體呈的剛著孔構(gòu)百成,成如圖6-榜4(a)、(b)所噴示,佳且認溪為銷羊釘與尊圓孔顧的表句面是循完全勇光滑喘的,喘這種迫約束餐通常肺如圖6-榮4(c)所夠示。識圓柱吃鉸鏈脊約束吸只能登限制碗物體洋在垂桃直于喂銷釘?shù)洼S線鼻平面標(biāo)內(nèi)的閣任何裁移動兩,而書不能帝限制宿物體藍繞銷石釘軸不線的定轉(zhuǎn)動喜,如預(yù)圖6-堂5所示堤。(一片)平等面力念系圖6楚-4瓦圓遞柱鉸鄭鏈約罷束圖6移-5辛圓賣柱鉸蟻鏈約霸束的除約束桂反力13④鏈桿姨約束:兩蚊端用銜鉸鏈桌與不結(jié)同的沈兩個順物體趕分別挎相連椅且中葛間不肉受力伏的直杏桿稱槳為鏈蒸桿,稅圖6-扶6(往a)、圖6-討6(b)中AB、BC桿都谷屬于努鏈桿怪約束峽。這箱種約腸束只紀能限距制物淋體沿增鏈桿鴉中心刮線趨抵向或陡離開固鏈桿斜的運筆動。缸鏈桿頑約束檢的約幫束反之力沿技鏈桿印中心桿線,鞋指向撐未定罵。鏈許桿約聞束的鏈簡圖永及其背反力芝如圖6-君6(哄c)、(d)所賤示。晌鏈桿趣都是俘二力更桿,庭只能保受拉給或受鉗壓。(一擦)平茶面力挖系圖6狗-6飲鏈虎桿約顛束及繭其約逮束反石力14⑤固定疼鉸支蠢座:用攔光滑哲圓柱結(jié)鉸鏈糠將物渠體與悅支承駝面或泄固定窗機架挎連接唯起來昏,稱蠟為固宰定鉸羅支座蜂,如鄉(xiāng)豐圖6-蔑7妹(a害)所示狹.計享算簡拋圖如著圖6-冷7(謹b)所示球。其睜約束輩反力貴在垂遮直于陶鉸鏈街軸線蘇的平詢面內(nèi)運,過簡銷釘哲中心憶,方此向不逃定,圖如圖6-病7(灶c)所示芽。一款般情罵況下懂可用趙圖6-聾7(愁d)所示背的兩乏個正稼交分再力表論示。(一關(guān))平學(xué)面力另系圖6糊-7嶺固渣定鉸杠支座掛及其谷約束棗反力15⑥可動嶄鉸支間座:在瓦固定鞠鉸支知座的唉座體鹿與支技承面輸之間湖加輥六軸就查成為捷可動騾鉸支占座,凍其簡餃圖可教用圖6-散8(籌a)、圖6-翼8(竄b)表示劃.其源約束欲反力蟲必垂牌直于謀支承串面,絡(luò)如圖6-撲8(央c)所示局。在嗎房屋刑建筑墾中,夸梁通播過混弊凝土鍵墊塊姓支承剪在磚雷柱上東,如墓圖6-覽8飽(d業(yè))所示屬,不鞠計摩蝴擦?xí)r掘可視麥為可賽動鉸威支座因。(一估)平布面力鄭系圖6默-8六可到動鉸練支座睡及其毀約束感反力16⑦固忙定端含支座秋:構(gòu)譽件一隨端嵌陳入墻憐里(四圖6-釘9a),錯墻對挑梁的脂約束冬既限香制它衫沿任鴨何方暮向移練動,攻同時惡又限擾制它貿(mào)的轉(zhuǎn)脅動,串這種白約束或稱為翻固定緞端支爹座。碼其簡男圖可隆用圖6-黨9(b)表米示,倆它除耐了產(chǎn)林生水馬平和炸豎直寨方向僅的約模束反紛力外臺,還耗有一嚼個阻或止轉(zhuǎn)僚動的已約束綢反力梨偶,付如圖6-僑9(徐c)所示便。(一?。┢骄o面力裳系圖6慈-9溜固達定端啦支座撞及其收約束騙反力17物體孝的受拖力圖油舉例賠:【例6-裳1】重量宵為FW的小麥球放哄置在軟光滑出的斜島面上激,并丹用繩賀子拉扎住,酬如圖6-筋10燥(a壓)所示蝦。畫榨出此肥球的辨受力投圖。【解】以小冬球為澤研究懇對象爽,解漠除小趁球的策約束這,畫倉出分羊離體伯,小識球受涂重力拖(主蓄動力摸)FW、繩旱子的鑼約束舌反力完(拉降力)R、和滋斜面粘的約摸束反瘡力FTA(支漢持力顧)FNB(圖6-珠lO語b)的倒共同惜作用蜘。(一薄)平鉆面力秋系圖6蝦-1校0跳例6詞-1頃圖18【例6-恭2】水平愿梁AB受已練知力F作用供,A端為疲同定桂鉸支泡座,B端為商移動主鉸支板座,洪如圖6-緣瑞11倦(冊a)所示撥。梁帖的自走重不磨計,正畫出遍梁AB的受吵力圖蜜。【解】取梁蟲為研算究對流象,遣解除饒約束耐,畫孕出分免離體遠,畫演主動傾力F;A端為衡固定咐鉸支患座,套它的舍反力娘可用互方向針、大逐小都駝未知重的力FA,或辜者用紐奉水平亂和豎股直的賴兩個寇未知找力FAx和FAy表示氏;B端為漁移動訊鉸支寨座,奮它的裕約束艘反力獅用FB表示勢,但他指向高可任妖意假妹設(shè),吹受力費圖如填圖6-饒11門(b騎)、圖6-戚11純(濕c)所示促。(一智)平目面力睬系圖6怎-1獨1耗例6曠-2熄圖19【例6-跪3】如圖6-車12牛(獵a)所示殖,梁AC與CD在C處鉸挎接,筐并支仇承在這三個職支座睜上,厲畫出眉梁AC、CD及全卵梁AD的受晚力圖剪?!窘狻咳×篊D為研福究對希象并猛畫出族分離篩體,旦如圖6-嶺12(b)所蘇示。取梁AC為研驗究對縱象并炊畫出置分離五體,宏如圖6-副12請(蹦c)所示擱。以整雀個梁雄為研魔究對馳象,慮畫出意分離掙體,精如圖6-量12(d)所功示。(一頃)平卷面力欠系圖6爺-1領(lǐng)2攝例6廢-3除圖20Z6銅.1聰.4用解諒析法扁求解煎平面陸匯交鋪力系昂的合蓮成與港平衡附問題2.平面怎匯交身力系凡各負力的段作用惑線都崖在同爺一平凝面內(nèi)度的力謠系稱墊為平木面力俯系。(1漁)平面娛匯交匯力系省的合污成在平材面力筆系中諒,各紐奉力的揭作用袖線都蚊匯交墓于一闊點的南力系罰,稱變?yōu)槠綘幟鎱R龜交力插系;顛各力衣作用蓬線互災(zāi)相平窯行的米力系扛,稱潮為平牌面平筋行力倚系;秧各力丘的作慚用線譯既不喉完全第平行劍又不絲式匯交思的力壓系,纖稱為醋平面京一般窄力系甲。1)力嘴在坐環(huán)標(biāo)軸嚼上的拋投影如圖6-倡13狀(a互)所示視,設(shè)超力F作用殖在物餃體上緒的A點,厚在力F作用淺的平虜面內(nèi)皮取直扁角坐饒標(biāo)系xO賊y,從涌力F的兩僚端A和B分別營向x軸作休垂線歲,垂冬足分濾別為a和b,線慶段ab稱為冷力F在坐哀標(biāo)軸x上的叫投影供,用Fx表示尤。同坦理,表從A和B分別巖向y軸作泄垂線角,垂業(yè)足分市別為a’和b’,線歐段a’刮b’稱亮為力F在坐況標(biāo)軸y上的臥投影杠,用Fy表示暗。(一毯)平財面力恭系21(一簽)平騾面力虛系圖6臺-1魚3篇力在們坐標(biāo)黨軸上懂的投阻影力的解正負概號規(guī)費定如宴下:電力的策投影雨從開頌始端擊到末湯端的酬指向銜,與開坐標(biāo)泰軸正織向相丟同為耳正;城反之仁,為煮負。若已責(zé)知力射的大印小為F,它河與x軸的宵夾角羽為α,則友力在蓋坐標(biāo)裂軸的敬投影揀的絕逆對值店為:Fx睬=敗F魄co攻sα(6武-1水)Fy如=餅F價si借nα(6岔-2寫)22投影盟的正廚負號丸由力閘的指籃向確愛定。忍反過紐奉來,啞當(dāng)已今知力濕的投落影Fx和Fy,則網(wǎng)力的填大小F和它拳與x軸的染夾角α分別輛為:【例6-熟4】圖6-廢14中各涼力的峰大小望均為1O箱ON,求與各力足在x、y軸上星的投裂影。【解】(一胞)平許面力坡系圖6渡-1峽4公例6訂-4斜圖232)平緊面匯讓交力每系合蛇成的負解析欄法合力橋投影痰定理妻:合壇力在憤任意決軸上培的投挺影等隱于各轟分力盆在同膠一軸刪上投豆影的山代數(shù)災(zāi)和。數(shù)學(xué)割式子仆表示犁為:如果防:則平面研匯交澤力系肌的合祝成結(jié)曠果為早一合故力。當(dāng)平嘩面匯溉交力浴系已糾知時辜,首倆先選容定直掩角坐滾標(biāo)系愿,求孕出各戒力在x、y軸上危的投畫影,凈然后習(xí)利用睜合理悟投影家定理速計算橡出合郵力的肉投影微,最著后根疫據(jù)投愧影的固關(guān)系寒求出逆合力沒的大畫小和要方向位。(一件)平城面力纏系24【例6-批5】如圖6-右15所示面,已值知F1=F2=1就OO猾N,F(xiàn)3=1屆50似N,F(xiàn)4=2陣00思N,試拘求其沃合力桂?!窘狻浚ㄒ蛔妫┢秸倜媪Ψ断祱D6用-1字5蛙例6傭-5弄圖253)力吐的分興解利用雞四邊舊形法柳則可櫻以進南行力里的分貝解(持圖16誦-1綠6a)。萄通常煎情況忍下將朱力分窗解為偶相互嫂垂直虎的兩下個分商力F1和F2,如克圖6-功16(b)所羨示,讀則兩龜個分體力的揉大小腸為:力的辛分解滑和力厘的投咬影既售有根僑本的夢區(qū)別呢又有藍密切嫩聯(lián)系技。分華力是模矢量呆,而貌投影油為代幕數(shù)量牢;分已力F1和F2的大萍小等立該力眠在坐叨標(biāo)軸辰上投扣影Fx和Fy的絕陽對值志,投置影的豎正負懷號反崇映了核分力扒指向遠。(一欣)平訪面力辰系圖6男-1盾6喚力在珠坐標(biāo)靈軸上騾的投皮影26(2問)平面忽匯交粱力系峽的平響衡1)平廟面一菌般力披系的逃平衡鉛條件平面妻一般管力系悠中各映力在泄兩個筆任選書的直通角坐毛標(biāo)軸害上的填投影乎的代挑數(shù)和竟分別農(nóng)等于淹零,劍各力嫌對任稠意一初點之霉矩的手代數(shù)板和也捏等于硬零。給用數(shù)按學(xué)公暴式表法達為栽:此外蹲,平深面一立般力胳系的械平衡勝方程龜還可魔以表鋪示為寬二矩夜式和嚇三力鴨矩式久。二厚矩式滔為:三力屬矩式幟為:(一靜)平卵面力忍系272)平積面一行般力錢系的火特例①平面睬匯交善力系:如境果平紙面匯智交力目系中姑的各可力作容用線訂都匯滲交于軍一點O,則孕式中慘,即剪平面撒匯交線力系陸的平密衡條疊件為嗓力系解的合氣力為蹲零,棍其平嶄衡方侄程為菜:②平面仆平行受力系:力代系中犬各力疫在同帶一平棗面內(nèi)嘆,且勞彼此共平行混的力鴨系稱是為平爪面平妨行力高系。軋設(shè)有鍋作用演在物伍體上廢的一鍵個平音面平黃行力菠系,裙取x軸與貞各力災(zāi)垂直崗,則秩各力翠在x軸上旗的投后影恒武等于丘零,惹即。因扣此,樸根據(jù)遮平面枝一般賢力系鳥的平內(nèi)衡方腎程可元以得德出平堡面平卻行力框系的君平衡厲方程望:(一貝)平柜面力牲系28同理每,利條用平聽面一攏般力旗系平章衡的曲二矩飛式,壯可以令得出差平面葬平行忠力系塵平衡旱方程盡的又趁一種瓣形式喉:注意羞,式描中A、B連線紫不能擊與力配平行閑。平鋸面平響行力放系有象兩個混獨立歉的方捎程,蘇所以按也只球能求享解兩唐個未雨知數(shù)批。③平面有力偶毫系:在蜓物體寄的某農(nóng)一平揉面內(nèi)辮同時篇作用攏有兩催個或賺者兩觀個以冶上的貫力偶悔時,新這群配力偶凡就稱魯為平手面力蛇偶系淋。由客于力倒偶在關(guān)坐標(biāo)目軸上膽的投艙影恒時等于掌零,屠因此蹤蝶平面拐力偶源系的紋平衡撤條件獎為:索平面嬌力偶贈系中鉆各個衣力偶餓的代幼數(shù)和惱等于奮零,疏即:(一鴉)平躲面力騎系29【例6-蠢6】求圖6-弦17刑(攀a)所示腔簡支期桁架響的支鍛座反智力?!窘狻?l栗)取整拴個桁騎架為壇研究綠對象膝。(2境)畫受弊力圖(圖6-曬17臉b)。桁深架上偶有集決中荷鉛載及狂支座A、B處的揭反力FA、FB,它那們組倦成平策面平蛾行力刻系。(一肯)平物面力魯系圖6徹-17例6粗-6圖30(3福)選取咱坐標(biāo)食系,侄列方打程求身解:物體藥實際箭發(fā)生辟相互稠作用切時,厭其作反用力惰是連縣續(xù)分刻布作新用在蛾一定判體積傷和面泛積上寧的,各這種舞力稱看為分初布力喇,也勤叫分目布荷骨載。堪單位避長度繪上分卻布的環(huán)線荷侵載大挖小稱健為荷情載集也度,刊其單越位為哲牛頓倍/米(N小/m浴),如鍵果荷丟載集追度為良常量嶺,即鬧稱為狡均勻而分布娘荷載吧,簡姥稱均禽布荷柳載。鳳對于復(fù)均布球荷載話可以憲進行家簡化獨計算乘:認駝為其樹合力午的大傳小為F=茶qa,a為分軟布荷鞠載作伶用的隱長度浪,合淡力作膽用于四受載女長度駱的中括點。(一桑)平箱面力源系31【例6-學(xué)7】求圖6-盜18艙(漢a)所示剝梁支蹤蝶座的里反力模?!窘狻?l都)取梁AB為研襖究對貸象。(2穿)畫出好受力偵圖(事圖6-叛18拌b)。裂梁上個有集顏中荷剃載F、均軌布荷盜載q和力名偶M以及練支座A、B處的狂反力FAx、FAy和M。(一折)平訴面力爽系圖6壤-18例6叨-7圖32(3粘)選取暈坐標(biāo)自系,煤列方洗程求撇解:以整瘋體為閃研究偏對象干,校帆核計倒算結(jié)丘果:說明拼計算紫無誤旺。總結(jié)找例6-嶄6、例6-剖7,可歸納胡出物濾體平朗衡問苦題的差解題堤步驟絞如下限:A.選取耳研究株對象燥;B.畫出滲受力任圖;C.依照悠受力窗閣的棚特點戰(zhàn)選取羞坐標(biāo)磨系,珍注意濁投影快為零烏和力碗矩為傲零的兩應(yīng)用科,列床方程媽求解腔;D.校核推計算諷結(jié)果教。(一撓)平紗面力耳系33Z6鼓.1姿.5力偶輪和力或矩的吳概念3.力偶美、力裝矩的肉特性翻及應(yīng)爺用(1扣)力偶薦和力慎偶系1)力偶①力惑偶的湯概念下:把殊作用峰在同蹤蝶一物威體上拖大小寒相等齊、方私向相罰反但慢不共濤線的聾一對嶄平行疲力組詢成的鴿力系卷稱為脫力偶堪,記籃為(F,F(xiàn)’板)。力樂偶中襯兩個余力的取作用甚線間愿的距檢離d稱為極力偶凍臂。暗兩個委力所佩在的裹平面權(quán)稱為不力偶晝的作旅用面稍。②力旨偶矩兇:用披力和咱力偶膚臂的逼乘積墊再加紛上適辮當(dāng)?shù)捏H正負館號所死得的賣物理岡量稱騰之為增力偶策,記尊作M嫁(F,F(xiàn)’銅)或M,即泡:力偶閥正負史號的粒規(guī)定:力勤偶正芬負號駝表示喇力偶莖的轉(zhuǎn)府向,悔其規(guī)粥定與饅力矩唱相同抓。若完力偶萌使物衡體逆堡時針廢轉(zhuǎn)動輛,則丹力偶志為正火;反斜之,壓為負飾。力偶脫矩的溫單位廉與力輝矩的狗單位駝相同叼。力偶根對物達體的當(dāng)作用粉效應(yīng)杏取決拒于力遙偶的良三要當(dāng)素,撈即力各偶矩碌的大檢小、誼轉(zhuǎn)向元和力瘡偶的葉作用吼面的序方位賤。(一扯)平魯面力工系34③井力偶豪的性微質(zhì)A.力偶峽無合梢力,熄不能鏡與一餅個力焦平衡協(xié)和等惠效,撥力偶腥只能棵用力膜偶來仙平衡萄。力鉤偶在這任意辣軸上怪的投浙影等睜于零繼。B.力偶扎對其殃平面謀內(nèi)任弊意點善之矩揪,恒價等于宗其力攜偶矩惱,而央與矩俯心的導(dǎo)位置偽無關(guān)燦。實踐爛證明件,凡是衡三要強素相舅同的羅力偶血,彼漁此相狠同,酬可以加互相幫代替左。如圖6-仁19所示育。(一曲)平掩面力艱系圖6拘-1吐9壟力偶351)力偶愚系作用姓在同皇一物根體上回的若辮干個丟力偶游組成卻一個絹力偶犁系,綁若力孝偶系館的各旺力偶懸均作頸用在強同一踐平面校,則鉤稱為墾平面盤力偶湊系。力偶鋤對物膀體的禁作崩烏效應(yīng)匙只有趁轉(zhuǎn)動蹈效直聚,而塵轉(zhuǎn)動曲效應(yīng)那由力輸偶的充大小味和轉(zhuǎn)級向來振度量尖,因味此.胞力偶座系的賣作用劉效果撓也只怎能是慶產(chǎn)生葡轉(zhuǎn)動精,其席轉(zhuǎn)動胳效應(yīng)刪的大蹤蝶小等趴于各泰力偶僑轉(zhuǎn)動娃效應(yīng)承的總棕和。宣可以社證明組.平面位力偶篩系合怖成的烈結(jié)果蜻為一敲合力怪偶,被其合佳力偶眠矩等棍于各忍分力乘偶矩筑的代生數(shù)和盡,即:(2)力村矩1)力矩維的概而念從實限踐中失知道移,力緣瑞可使罵物體恥移動叔,又區(qū)可使尿物體劇轉(zhuǎn)動頁,例遞如當(dāng)簡我們艘擰螺涼母時耍(圖6-缺20),殺在扳印手上跨施加企一力F,扳裳手將倍繞螺祝母中紗心O轉(zhuǎn)動赤,力致越大抄或者O點到臟力F作用設(shè)線的腫垂直客距離d越大屯,螺拜母將既容易午被擰謀緊。(一詳)平聲面力紀系36(一才)平幻玉面力垂系將O點到段力F作用茅線的尤垂直固距離d稱為凈力臂脹,將帶力F與O點到座力F作用蓋線的汪垂直音距離d的乘施積Fd并加陜上表巾示轉(zhuǎn)病動方壺向的板正負膊號稱挪為力F對O點的頭力矩聚,用表示奪,即O點稱叔為力蔽矩中田心,吊簡稱墓矩心慢。正負忍號的悲規(guī)定翅:力堤使物揀體繞巴矩心津逆時緞針轉(zhuǎn)贊動時漂,力著矩為齒證;問反之魔,為那負。力矩簽的單朋位:訓(xùn)牛米(N飄·m棄)或者普千牛桐米(kN腔·m)。圖6獻-2卵0窩力矩釀的概甜念37(一藏)平嚴面力涂系2)合訴力矩澤定理可以夸證明挑:合力梢對平面面內(nèi)計任意落一點鏈之矩豈,等托于所殲有分浙力對謊同一從點之奔矩的怖代數(shù)巧和。即:則38【例6-扣8】圖6-湊21所示蜓每1m長擋萬土墻牙所受銀的壓逃力的筋合力擠為F,它說的大東小為16物0k概N,方怪向如炮圖所蔽示。事求土沒壓力F使墻糞傾覆嶺的力狼矩?!窘狻客翂号芰可使亂墻繞粘點A傾覆憶,故暗求F對點A的力護矩。采用畝合力省矩定卵理進躁行計天算比鑼較方熔便。(一皆)平鈔面力仇系圖6鞏-21例6但-8圖(39(二市)桿習(xí)件的漏內(nèi)力Z6慣.2鬼.1單跨曲靜定早梁的健形式輛和受慕力(P1來65寨-1顧66)Z6磚.2義.2用截共面法圣計算歷單跨野靜定而梁(P1臥66夏-1打67)Z6沙.2密.3多跨沈靜定凱梁的止概念標(biāo),多等跨靜撿定梁選的計取算步動驟(P1垂67)Z6娃.2繞.4桁架驢的概橡念,哥并根穗據(jù)截厲面法窄,利顛用平懂衡概盲念求昏解內(nèi)稼力(P1肆67炊-1替68)(二吼)桿脆件的銅內(nèi)力40Z6逢.2囑.1單跨墊靜定么梁的節(jié)形式洲和受然力1.單跨貼靜定約梁的畢內(nèi)力(1)靜它定梁枯的受常力靜定練結(jié)構(gòu)風(fēng)只在衰荷載懇作用喊下才脊產(chǎn)生蒼反力農(nóng)、內(nèi)前力;反疑力和槍內(nèi)力逗只與沈結(jié)構(gòu)剩的尺零寸、拜幾何酷形狀韻有關(guān)探,而婦與構(gòu)羨件截橡面尺穴寸、命形狀鵝、材績料無路關(guān),近且支亦座沉左陷、碌溫度竹變化付、制銳造誤團差等侍均不付會產(chǎn)碼生內(nèi)胳力,翅只產(chǎn)魂生位富移。l)單跨疑靜定龜梁的堵形式單跨組靜定族梁的離常見朱形式累有三輸種:簡支(圖6-疏22)、伸臂(圖6-鑰23)和懸臂(圖6-尊24)。圖6判-2種2草簡支使單跨樣靜定基梁圖6千-2嬸3狀伸臂搶單跨冊靜定碎梁(二蘆)桿亦件的蒼內(nèi)力41圖6艦-2透4遍懸臂紙單跨跑靜定創(chuàng)梁圖6撿-2吧5皺軸力突的正把方向2)靜定衡梁的筒受力橫截趨面上挽的內(nèi)電力:A.軸力:截慶面上潮應(yīng)力劍沿桿睜軸切殲線方堪向的泛合力吩,使場桿產(chǎn)嗎生伸紹長變銳形為維正,詠畫軸咬力圖嘩要注有明正酬負號固(圖6-藏25)。B.剪力:截被面上傭應(yīng)力寶沿桿聯(lián)軸法小線方金向的顏合力償,使鬼桿微鈔段有稼順時芳針方劍向轉(zhuǎn)幼動趨痰勢的同為正發(fā),畫掃剪力自圖要棗注明五正負銀號;碑由力仔的性丟質(zhì)可僅知:盛在剛抱體內(nèi)笛,力攏沿其延作用陸線滑活移,晚其作念用效疼應(yīng)不嗚改變侮。如薄果將葛力的終作用西線平貴行移攪動到榆另一淹位置持,其帆作用托效應(yīng)鋤將發(fā)塘生改但變,瓣其原勾因是顏力的醋轉(zhuǎn)動變效應(yīng)垃與力徒的位僵置有理直接旅的關(guān)下系(汗圖6-無26)。(二薯)桿轉(zhuǎn)件的止內(nèi)力42C.彎矩:截末面上塵應(yīng)力號對截科面形現(xiàn)心的握力矩康之和舍,不般規(guī)定傘正負瘋號。貧彎矩支圖畫咳在桿心件受移拉一就側(cè),使不注拐符號凱(圖6-夕27)。Z6跌.2垃.2用截社面法易計算巖單跨龍靜定敞梁(2夫)用截扔面法雁計算豪單跨惑靜定筋梁計算恢單跨筒靜定躁梁常拍用截障面法灘,即雙截取涌隔離允體(死一個岡結(jié)點射、一諒根桿窗或結(jié)竹構(gòu)的共一部掏分)典,建藝立平鋼衡方星程求慕內(nèi)力預(yù)。截面鞏一側(cè)擾上外唉力表少達的射方式邁:∑Fx優(yōu)=截面經(jīng)一側(cè)眾所有詢外力銳在桿慘軸平筑行方笨向上州投影嘩的代釘數(shù)和宇?!艶y鍛=截面朋一側(cè)飽所有遞外力娛在桿甜軸垂離直方芹向上淋投影瞎的代另數(shù)和煮。∑M=截面練一側(cè)你所有跪外力戒對截向面形笑心力遵矩代些數(shù)和霉,使雨隔離恒體下瞎側(cè)受呼拉為茫正。駛為便籃于判事斷哪映邊受曲拉,豬可假配想該辭脫離仇體在班截面鑰處固墳定為早懸臂座梁。(二直)桿注件的司內(nèi)力圖6敞-2瘡6見剪力遣的正風(fēng)方向圖6圈-2巷7康彎矩遷的正幟方向43【例6-陶9】求圖6-許28所示裕單跨面梁跨遞中截避面內(nèi)截力。【解】單跨宇梁的羅支座和反力炮如圖6-搏28(a)所綿示:利用蓋截面佩法截涂取跨鮮中截剛面,繼如圖6-堵28傻(b該)所示狗:圖6糕-22例6棵-9圖((二茄)桿艦件的叫內(nèi)力44多跨么靜定熔梁的險概念堂,多片跨靜扇定梁月的計劉算步真驟2.多跨形靜定兇梁內(nèi)擱力的棄基本首概念多跨還靜定事梁是橡指由虜若干閱根梁斑用鉸關(guān)相連弄,并咸用若慨干支黎座與曲基礎(chǔ)芽相連迅而組雷成的薯靜定渾結(jié)構(gòu)肅。多跨權(quán)靜定妖梁的姨受力遼分析勵遵循炒先附嘩屬部飄分,商后基枕本部免分的攪分析而計算這順序原。如圖6-夾29所示斷梁,以其中AC部分磨不依尸賴于爺其他穴部分崗,獨側(cè)立地房誠與大裂地組意成一狼個幾釘何不守變部拾分,診稱它海為基爪本部仆分;坦而CE部分葉就需脾要依毛靠基全本部和分AC才能古保證鴨它的劃幾何濫不變嚴性,諷相對算于AC部分漏來說脈就稱寺它為踩附屬緊部分責(zé)。(二希)桿兇件的困內(nèi)力圖6盜-2卻9條多跨跪靜定丟梁的領(lǐng)受力稻分析45Z6灘.2擊.4桁架抗的概穴念,雞并根雕據(jù)截界面法找,利疲用平呼衡概翠念求滲解內(nèi)奏力3.靜定筆平面旨桁架胸內(nèi)力發(fā)的基馬本概談念桁架顏是由俯鏈桿梨組成關(guān)的格暈構(gòu)體身系,當(dāng)荷塑載僅獅作用兩在結(jié)瘡點上跨時,致桿件禽僅承受沒軸向麥力,取截面判上只蔬有均窮勻分例布的正漏應(yīng)力守,這畫是最浪理想映的一種睡結(jié)構(gòu)箏形式斃(圖6-萍30)。一般塑平面衰桁架返內(nèi)力朗分析尋利用侍截面栗法,濁由于尚桿件慶僅承果受軸對向力抹,因莖此可敘利用沫:的平慎衡關(guān)誓系式亮求解股內(nèi)力窯。(二礙)桿樹件的撥內(nèi)力圖6灰-3槳0撇理想汽結(jié)構(gòu)46(三知)桿返件強潔度、街剛度困和穩(wěn)信定性別的基漠本概行念Z6爐.3雞.1變性哀固體便的概勿念,慘并理眾解變堆性固列體的江四種繡基本竊假設(shè)嫂(P1量68)Z6勸.3傳.2桿件輛的四么種基龍本變巾形(P1事69)Z6蔬.3酷.3剛度甩的概袖念,獲影響劉彎曲巧變形纏(位艙移)岸的因防素(P1禽70)Z6富.3挑.4穩(wěn)定瓜性的奸概念糖,臨寧界力Fcr計算今公式起的應(yīng)釀用條害件(P1文70刮-1露71)Z6媽.3旬.5內(nèi)力姑、應(yīng)午力和拳應(yīng)變從的概匠念,掀及其通關(guān)系支(P1腫71推-1練72)(三窄)桿卷件強船度、旦剛度脹和穩(wěn)減定性殿的基秘本概貿(mào)念47Z6娘.3彈.1變性蛾固體艘的概弦念,塔并理號解變況性固大體的箭四種貢基本更假設(shè)1.變形榆固體模基本哭概念魚及基附本假桂設(shè)構(gòu)件狹是由黃固體肝材料欠制成游的,漁在外貍力作繼用下下,固名體將榮發(fā)生群變形艇,故委稱為鞋變形停固體逢。在進渡行靜艙力分誕析和年計算禿時,吃構(gòu)件飽的微洋小變基形對剛其結(jié)赤果影開響可演以忽諸略不晶計,述因而御將構(gòu)封件視商為剛?cè)阁w,先但是校在進漫行構(gòu)逆件的耽強度塔、剛鳥度、皮穩(wěn)定爛性計己算和盤分析脅時,窮必須完考慮梅構(gòu)件割的變態(tài)形。構(gòu)件色的變局形與泡構(gòu)件母的組哲成和咱材料腐有直輩接的浩關(guān)系贈,為墊了使傳計算胡工作篇簡化獅,把杰變形陪固體當(dāng)?shù)哪尘┬耘_質(zhì)進記行抽娛象化筋和理售想化仆,做稼一些聽必要非的假園設(shè),微同時紙又不夾影響沉計算尾和分刻析結(jié)宇果。對變師形固陣體的步基本屆假設(shè)穩(wěn)主要詢有:(1凡)均勻絞性假肉設(shè)鏟;(2)連蓄續(xù)性喪假設(shè)襪;(3)各剩向同靜性假告設(shè);即(4)小布變形月假設(shè)斥。(三課)桿低件強燦度、壯剛度位和穩(wěn)繁定性鏡的基詳本概愿念48Z6結(jié).3對.2桿件法的四械種基暗本變役形2.桿件棕的基削本受破力形請式(1)桿與件在工墊程實學(xué)際中釣,構(gòu)艙件的牢形狀沾可以持是各匹種各妹樣的慌,但忽經(jīng)過冤適當(dāng)冰的簡桌化,褲一般??梢詺鈿w納趴為四么類,率即:桿、葵板、索殼和突塊。所增謂桿削件,炒是指決長度腥遠大瞎于其旗他兩葡個方勺向尺欠寸的罷構(gòu)件粗。桿旺件的蹈形狀板和尺園寸可相由桿墨的橫拌截面蘋和軸適線兩勁個主忘要幾趙何元美素來融描述崇。桿輩的各產(chǎn)個截令面的斷形心艱的連難線叫踢軸線辟,垂疏直于飽軸線愧的截份面叫柿橫截籠面。軸線員為直華線、徹橫截悔面相終同的米桿稱助為等壩值桿捏。(2)桿童件的建基本紹受力勇形式涉及變斤形桿件陪受力貫有各慰種情董況,忙相應(yīng)康的變弄形就訓(xùn)有各源種形亂式。剖在工有程結(jié)方構(gòu)中熊,桿艘件的綁基本簽變形烤有以橡下四杠種:(三輩)桿沾件強押度、饅剛度駐和穩(wěn)賣定性堂的基臟本概磁念491)軸向回拉伸圈與壓渠縮(近圖6-頭3l鉤a、b)2)剪切(圖6-焰3l浪c)3)扭轉(zhuǎn)械(圖6-輩3l獸d)4)彎曲(圖6-央3l煩e)(三賠)桿濁件強暫度、吩剛度捷和穩(wěn)獨定性陽的基部本概頓念圖6規(guī)-3牌1退桿件決變形激的基懷本形谷式503.桿件苗強度壩的概昆念構(gòu)件泰應(yīng)有生足夠甚的強討度。領(lǐng)所謂主強度丟,就弓是構(gòu)碧件在葵外力懇作用框下抵艘抗破濤壞的禍能力拘。對攔桿件怪來講劫,就布是結(jié)細構(gòu)桿眨件在任規(guī)定梢的荷降載作跨用下深,保蹈證不惑因材勒料強服度發(fā)常生破睜壞的轟要求收,稱嚇為強半度要侍求。睜即必中須保劉證桿她件內(nèi)指的工誤作應(yīng)兆力不紅超過吩桿件烏的許燦用應(yīng)勤力,販滿足推公式桑:4.桿件察剛度許和穩(wěn)決定的些基本廟概念Z6蔽.3猜.3剛度腦的概廳念,屋影響陶彎曲若變形砌(位體移)奪的因帶素(1)剛桃度剛度絕是指拉構(gòu)件妻抵抗散變形欠的能花力。結(jié)構(gòu)棍桿件馬在規(guī)絲式定的新荷載科作用福下.港雖有惠足夠搖的強蠻度,晶但其絹變形爽不能難過大峽,超擾過了肯允許寒的范陸圍,左也會染影響拴正常聞的使暢用,堡限制門過大攻變形遭的要場求即竿為剛赤度要禿求。餅即必弊須保潮證桿劍件的濤工作移變形古不超誕過許急用變燥形,訪滿足盲公式跪:(三緊)桿其件強羨度、棉剛度板和穩(wěn)班定性攀的基康本概纖念51拉伸汗和壓伍縮的靠變形折表現(xiàn)肅為桿喪件的早伸長美和縮吵短,氣用△L表示浮,單李位為嫁長度施。剪心切和似扭矩墊的變疲形一懇般較貝小。彎矩滑的變軟形表舉現(xiàn)為泰桿件造某一僵點的局撓度鹽和轉(zhuǎn)胞角,乳撓度忌用f表示裕,單沖位為坊長度筋,轉(zhuǎn)塞角用θ表示康,單曬位為價角度思。當(dāng)詳然然繩,也州可以籍求出氣整個志構(gòu)件由的撓味度曲條線。梁的彩撓度致變形組主要仰由彎圍矩引己起,斷叫彎郊曲變當(dāng)形,愈通常刊我們中都是傾計算剩梁的協(xié)最大芽撓度歉,簡扛支梁博在均鵲布荷故載作艘用下恩梁的照最大麥撓度融作用碎在梁峰中,辮且擇。由上例述公乳式可營以看略出,影響蒙彎曲植變形闊(位付移)板的因頁素為釀:1)材料落性能沈:與鉗材料拘的彈繭性模藥量E成反夢比;2)截面純大小月和形前狀:慮與截嚇面慣紙性矩I成反烈比;3)構(gòu)件榜的跨廢度:敏與構(gòu)逮件的符跨度L的2、3或4次方桿成正進比,書該因經(jīng)素影莖響最儲大;(三盒)桿浴件強濟度、絞剛度卻和穩(wěn)淘定性私的基獵本概顧念52Z6生.3灰.4穩(wěn)定常性的旋概念諷,臨配界力Fc糊r計算挎公式渡的應(yīng)洗用條因件(2)穩(wěn)殺定性穩(wěn)定羞性是盈指構(gòu)豆件保桃持原裳有平積衡狀織態(tài)的播能力僵。平衡智狀態(tài)菌一般賊分為岔穩(wěn)定銳平衡春和不聞穩(wěn)定貿(mào)半衡煙,如借圖6-本32所示之。(三蝕)桿趙件強隱度、喝剛度鴿和穩(wěn)做定性裝的基暗本概默念圖6決-3勁2券平衡病狀態(tài)魄分類(a言)不趁穩(wěn)定蔥平衡姿;(畫b)編穩(wěn)定餡平衡53兩種勵平衡神狀態(tài)嫌的轉(zhuǎn)屬變關(guān)鬧系如棕圖6-擇33所示診。因此嗎對于產(chǎn)受壓桿桿件趨,要杰保持居穩(wěn)定燃的平?jīng)Q衡狀蛇態(tài),伴就要證滿足盛所

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