建筑力學(xué)04教案下載

1、 高職課件教案下載教案周次第10周，第2 次課課題第九章梁的彎曲（1）教學(xué)時(shí)數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 理解平面彎曲的概念； 2. 掌握截面法和簡(jiǎn)便法計(jì)算梁的剪力和彎矩的方法。 教學(xué)重點(diǎn)計(jì)算梁的剪力和彎矩的方法教學(xué)難點(diǎn)簡(jiǎn)便法計(jì)算梁的剪力和彎矩關(guān)鍵計(jì)算梁的剪力和彎矩的規(guī)律教學(xué)方法情境設(shè)計(jì)引入式、對(duì)比式，啟發(fā)式、討論式主要教學(xué)內(nèi)容 一、平面彎曲的概念；二、截面法計(jì)算梁的剪力和彎矩的方法步驟；三、計(jì)算梁的剪力和彎矩的規(guī)律；四、簡(jiǎn)便法計(jì)算梁的剪力和彎矩。練習(xí)、作業(yè)9-1cd · 梁的彎曲 第一節(jié)平面彎曲的概念一、彎曲與平面彎曲1、彎曲：直桿在垂直于桿軸的外

2、力作用下，桿的軸線變?yōu)榍€，這種變形叫彎曲。2、梁：以彎曲為主變形的構(gòu)件稱為梁。特點(diǎn)： a、形狀：軸線是直的，橫截面至少有一個(gè)對(duì)稱軸。b、荷載：荷載與梁軸垂直并作用在梁的縱向?qū)ΨQ面內(nèi)3、平面彎曲：梁變形后，梁的彎曲平面與外力作用平面相重合的這種彎曲稱為平面彎曲二、單跨靜定梁的三種形式（1）簡(jiǎn)支梁（2）外伸梁（3）懸臂梁   列舉建筑工程實(shí)例 第二節(jié)梁的彎曲內(nèi)力 剪力和彎矩 一、截面法求內(nèi)力（一）、剪力和彎矩梁平面彎曲時(shí)截面產(chǎn)生兩種內(nèi)力: 剪力V和彎矩M        

3、;  復(fù)習(xí)截面法求內(nèi)力方法：截開；代替；平衡剪力V：構(gòu)件受彎時(shí)，橫截面上其作用線平行于截面的內(nèi)力。彎矩M： 構(gòu)件受彎時(shí)，橫截面上其作用面垂直于截面的內(nèi)力偶矩。     （二）、剪力和彎矩正、負(fù)號(hào)的規(guī)定剪力：順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)彎矩：下受拉為正，上受拉為負(fù) （三）、用截面法計(jì)算梁指定截面上的剪力和彎矩用截面法計(jì)算梁指定截面上的剪力和彎矩的方法步驟：1) 求支座反力。2) 用假想的截面將梁從要求剪力和彎矩的位置截開。3) 取截面的任一側(cè)為隔離體，作出其受力圖，列平衡方程求出剪力和彎矩。舉例計(jì)算  二、簡(jiǎn)便方

4、法求內(nèi)力總結(jié)計(jì)算剪力和彎矩的基本規(guī)律1求剪力的規(guī)律梁內(nèi)任一截面上的剪力V，在數(shù)值上等于該截面一側(cè)（左側(cè)或右側(cè)）所有外力在平行于剪力方向投影的代數(shù)和.V=F 注意：當(dāng)外力對(duì)所求截面產(chǎn)生順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，產(chǎn)生正的剪力，反之，產(chǎn)生負(fù)的剪力。不以坐標(biāo)軸方向?yàn)闇?zhǔn)。2求彎矩的規(guī)律梁內(nèi)任一截面上的彎矩M，等于該截面一側(cè)（左側(cè)或右側(cè)）所有外力對(duì)該截面形心的力矩的代數(shù)和。M=MC注意：當(dāng)外力矩使考慮的梁段產(chǎn)生下凸彎曲變形時(shí)（即上部受壓，下部受拉）產(chǎn)生正的彎矩，反之產(chǎn)生負(fù)的彎矩。直接由外力求內(nèi)力的方法稱為簡(jiǎn)易法舉例計(jì)算周次第11周，第1 次課課題第九章梁的彎曲（2）教學(xué)時(shí)數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 理解內(nèi)力方程法繪

5、制剪力圖和彎矩圖的方法步驟； 2. 掌握各種荷載作用下梁的剪力圖和彎矩圖形狀規(guī)律。 教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)力方程法繪制剪力圖和彎矩圖的方法教學(xué)難點(diǎn)各種荷載作用下梁的剪力圖和彎矩圖形狀規(guī)律關(guān)鍵通過做題總結(jié)規(guī)律教學(xué)方法 主要教學(xué)內(nèi)容 一、內(nèi)力方程法繪制剪力圖和彎矩圖； 二、通過做題總結(jié)各種荷載作用下梁的剪力圖和彎矩圖形狀規(guī)律練習(xí)、作業(yè)9-2 b 9-4cd 9-5bd 9-6b· 梁的彎曲 第三節(jié)用內(nèi)力方程繪制梁的內(nèi)力圖一、內(nèi)力方程法繪制剪力圖和彎矩圖的方法（一）、剪力方程和彎矩方程梁橫截面上的剪力和彎矩一般是隨橫截面的位置而變化

6、的。若橫截面沿梁軸線的位置用橫坐標(biāo)x表示，則梁內(nèi)各橫截面上的剪力和彎矩就都可以表示為坐標(biāo)x的函數(shù)，即V=V（x）和M=M（x）以上兩函數(shù)分別稱為梁的剪力方程和彎矩方程。（二）、剪力圖和彎矩圖將剪力和彎矩在全梁范圍內(nèi)變化的規(guī)律用圖形來表示，這種圖形稱為剪力圖和彎矩圖。繪圖時(shí)，以平行于梁軸線的橫坐標(biāo)x表示梁橫截面的位置，以垂直于x軸的縱坐標(biāo)（按適當(dāng)?shù)谋壤┍硎鞠鄳?yīng)橫截面上的剪力或彎矩。剪力圖可以作在梁軸線的任一側(cè)，并標(biāo)明正、負(fù)號(hào)(通常按坐標(biāo)軸要求);彎矩圖作在梁受拉的一側(cè)。舉例計(jì)算二、各種荷載作用下梁的剪力圖和彎矩圖形狀規(guī)律（一）在均布荷載作用的梁段，剪力圖為斜直線，彎矩圖為二次拋物線。在剪力等于

7、零的截面彎矩有極值。（二）在無(wú)荷載作用的梁段，剪力圖為平行線，彎矩圖為斜直線。（三）在集中荷載作用處，剪力圖有一突變，突變值等于該集中力的大小，而彎矩圖出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。（四）在集中力偶作用處，剪力圖沒有變化，而彎矩圖出現(xiàn)突變，突變值等于集中力偶矩大小。周次第11周，第2 次課課題第九章梁的彎曲（3）教學(xué)時(shí)數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 理解荷載集度、剪力、彎矩之間的微分關(guān)系； 2. 掌握各種荷載作用下梁的剪力圖和彎矩圖形狀規(guī)律。 教學(xué)重點(diǎn)“簡(jiǎn)捷法”繪制剪力圖和彎矩圖教學(xué)難點(diǎn)荷載集度、剪力、彎矩之間的微分關(guān)系關(guān)鍵通過大量做題掌握熟練運(yùn)用q、M、Q的微分關(guān)系繪制內(nèi)力圖教學(xué)方法對(duì)比式，啟發(fā)式、

8、討論式主要教學(xué)內(nèi)容 一、荷載集度、剪力、彎矩之間的微分關(guān)系；二、各種荷載作用下梁的剪力圖和彎矩圖形狀規(guī)律； 三、“簡(jiǎn)捷法”繪制剪力圖和彎矩圖的方法步驟。練習(xí)、作業(yè)9-8  9-9 9-11 · 梁的彎曲 第四節(jié)用微分關(guān)系畫剪力圖和彎矩圖· M(x)、FQ (x)、q(x)之間的微分關(guān)系 簡(jiǎn)單介紹高等數(shù)學(xué)式子，得結(jié)論：剪力圖上某點(diǎn)處的切線斜率等于該點(diǎn)處荷載集度的大小。彎矩圖上某點(diǎn)處的切線斜率等于該點(diǎn)處剪力的大小。二、剪力、彎矩與外力間的關(guān)系利用數(shù)學(xué)微分關(guān)系解釋荷載作用下梁的剪力圖和彎矩圖形狀規(guī)律列表歸納總結(jié)三、用簡(jiǎn)捷法繪制梁的剪力圖和彎

9、矩圖的步驟(1) 求支座反力（懸臂梁除外）。(2) 將梁進(jìn)行分段梁的端截面、集中力、集中力偶的作用截面、分布荷載的起止截面都是梁分段時(shí)的界線截面。(3) 由各梁段上的荷載情況，根據(jù)規(guī)律確定其對(duì)應(yīng)的剪力圖和彎矩圖的形狀。(4) 確定控制截面，求控制截面的剪力值、彎矩值。（5）逐段繪出梁的剪力圖和彎矩圖。 控制截面是指對(duì)內(nèi)力圖形能起控制作用的截面。當(dāng)圖形為平行直線時(shí)，只要確定一個(gè)截面的內(nèi)力數(shù)值就能作出圖來，此時(shí)找到一個(gè)控制截面就行了；當(dāng)圖形為斜直線時(shí)就需要確定兩個(gè)截面的內(nèi)力數(shù)值才能作出圖來，此時(shí)要找到兩個(gè)控制截面；當(dāng)圖形為拋物線時(shí)就需要至少確定三個(gè)截面的內(nèi)力數(shù)值才能作出圖來，此時(shí)至少要找

10、到三個(gè)控制截面；一般情況下，選梁段的界線截面、剪力等于零的截面、跨中截面為控制截面。 舉例繪圖計(jì)算周次第12周，第1 次課課題第九章梁的彎曲（4）第六節(jié)梁的應(yīng)力及強(qiáng)度計(jì)算教學(xué)時(shí)數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 理解正應(yīng)力公式推導(dǎo)的全過程； 2. 掌握梁正應(yīng)力強(qiáng)度條件的應(yīng)用； 3.掌握矩形截面剪應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)梁正應(yīng)力強(qiáng)度條件的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)正應(yīng)力公式推導(dǎo)的全過程關(guān)鍵引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用梁的彎曲基本理論知識(shí)理解梁的校核和設(shè)計(jì)教學(xué)方法對(duì)比式，啟發(fā)式、討論式主要教學(xué)內(nèi)容 一、梁橫截面上的正應(yīng)力； 二、梁橫截面上的剪應(yīng)力；三、梁的強(qiáng)度條件及其應(yīng)用。練習(xí)、作業(yè)9-

11、11  9-149-16 · 梁的彎曲 第六節(jié)梁的應(yīng)力及強(qiáng)度計(jì)算 一、純彎曲橫截面上的正應(yīng)力1. 正應(yīng)力分布規(guī)律梁橫截面上任一點(diǎn)處的正應(yīng)力與該點(diǎn)到中性軸的距離成正比。即彎曲正應(yīng)力沿截面高度成線性分布。中性軸上各點(diǎn)處的正應(yīng)力等于零，距中性軸最遠(yuǎn)的上、下邊緣上各點(diǎn)處正應(yīng)力最大，其它點(diǎn)的正應(yīng)力介于零到最大值。 2. 正應(yīng)力計(jì)算公式  表明：橫截面上任一點(diǎn)的正應(yīng)力與該橫截面上的彎矩和該點(diǎn)到中性軸的距離成正比，而與該截面對(duì)中性軸的慣性矩成反比。 舉例計(jì)算橫截面上任一點(diǎn)的正應(yīng)力 二、梁橫截面上的剪應(yīng)力1) 剪應(yīng)力的方向與剪力同

12、向平行。2)剪應(yīng)力沿截面寬度均勻分布，即同一橫截面上，與中性軸等距離的點(diǎn)切應(yīng)力均相等。    V需求切應(yīng)力處橫截面上的剪力；Iz為橫截面對(duì)中性軸的慣性矩；Sz*為橫截面上需求切應(yīng)力處平行于中性軸的線以上（或以下）部分的面積對(duì)中性軸的靜矩；b為橫截面的寬度。 表明:剪應(yīng)力沿截面高度按二次拋物線規(guī)律分布。距中性軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)處切應(yīng)力等于零；中性軸上切應(yīng)力取得該截面上的最大值 將     表明：矩形截面梁上的最大剪應(yīng)力是平均剪應(yīng)力的1.5倍，發(fā)生在中性軸上。 舉例計(jì)算 三、梁

13、的強(qiáng)度條件：1.梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件：解決三類問題：（1）、強(qiáng)度核算：已知：、W、M是否：（2）、選擇截面：已知：、M據(jù)：確定截面尺寸（若是型鋼可查型鋼表）、計(jì)算許用核載：已知：、求進(jìn)而確定荷載舉例計(jì)算（1）、根據(jù)抗彎截面系數(shù)選擇合理截面從抗彎截面系數(shù)的計(jì)算可以推知：一般情況下，抗彎截面系數(shù)與截面高度的平方成正比，所以，合理的截面形狀應(yīng)該是在橫截面面積A相等的條件下，比值Wz/A盡量大些。 （2）、根據(jù)材料特性選擇截面對(duì)于抗拉和抗壓相同的塑性材料，一般采用對(duì)稱于中性軸的截面，如圓形、工字形等。對(duì)于抗拉和抗壓不相同的脆性材料，最好選用關(guān)于中性軸不對(duì)稱的截面，如T形、槽形等。（3）、采用變截面梁為了

14、充分利用材料，理想的梁應(yīng)該是在彎矩大的部位采用大截面，而在彎矩小的部分就采用小截面，使彎矩與截面相對(duì)應(yīng)，這種梁的橫截面尺寸在全梁范圍內(nèi)不是一個(gè)常數(shù)，而是沿著軸線有一定變化的梁稱為變截面梁。最理想的變截面梁應(yīng)該是：梁的每一個(gè)橫截面上的最大正應(yīng)力都恰好等于梁所用材料的彎曲許用應(yīng)力，這種變截面梁稱為等強(qiáng)度梁。 周次第12周，第2 次課課題第九章梁的彎曲（5）教學(xué)時(shí)數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 理解撓度和轉(zhuǎn)角概念； 2. 掌握用撓度和轉(zhuǎn)角概念； 3. 了解梁的剛度條件； 4. 理解提高梁剛度的措施。 教學(xué)重點(diǎn)疊加法計(jì)算梁的變形教學(xué)難點(diǎn)提高梁剛度的措施關(guān)鍵會(huì)選用梁在簡(jiǎn)單荷載作用下的撓度和轉(zhuǎn)角教學(xué)方法對(duì)比式，啟發(fā)式、討論式主要教學(xué)內(nèi)容 一、撓度和轉(zhuǎn)角概念；二、撓度和轉(zhuǎn)角概念；三、梁的剛度條件四、提高梁剛度的措施。練習(xí)、作業(yè)9-179-18 · 梁的彎曲 第七節(jié)梁的變形· 撓度和轉(zhuǎn)角 撓度梁彎曲時(shí)，任一橫截面的形心（即軸線上的各點(diǎn)）在垂直于x軸方向（即沿y軸方向）的線位移，稱為該截面的撓度，一般用y表示.轉(zhuǎn)角梁彎曲時(shí)，任一橫截面繞其中性軸相對(duì)于原來位置所轉(zhuǎn)過的角度一般用表示二、疊加法計(jì)