建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 第5版 課件匯 牛少儒 項(xiàng)目1-7 建筑結(jié)構(gòu)選型-軸向受力構(gòu)件的受力和變形分析

項(xiàng)目1建筑結(jié)構(gòu)選型建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)1認(rèn)識(shí)建筑結(jié)構(gòu)任務(wù)2認(rèn)識(shí)建筑力學(xué)CONTENTS目錄任務(wù)1認(rèn)識(shí)建筑結(jié)構(gòu)01任務(wù)2認(rèn)識(shí)建筑力學(xué)02教學(xué)目標(biāo)1.培養(yǎng)通過力學(xué)思想和方法分析問題和解決問題的能力。2.培養(yǎng)學(xué)生工匠精神、愛國主義精神、職業(yè)榮譽(yù)感。

1.能判斷結(jié)構(gòu)類型。2.能識(shí)別結(jié)構(gòu)構(gòu)件。3.能判斷各類型結(jié)構(gòu)的使用范圍。4.能分析構(gòu)件的變形。

1.理解結(jié)構(gòu)的概念。2.了解結(jié)構(gòu)的類型。3.了解構(gòu)件的概念和類型。4.了解建筑力學(xué)的研究對象。5.了解建筑力學(xué)的任務(wù)。6.掌握桿件的基本變形。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01任務(wù)1認(rèn)識(shí)建筑結(jié)構(gòu)思考1.結(jié)構(gòu)的概念建筑結(jié)構(gòu)：建筑結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)單元，按照一定組成規(guī)則，通過正確的連接方式所組成的能夠承受并傳遞荷載和其他間接作用的骨架。房屋建筑的空間受力骨架體系，由豎向承重結(jié)構(gòu)、水平承重結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)組成。2.結(jié)構(gòu)的組成及類型結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)基本部分。2.結(jié)構(gòu)的組成及類型板墻或柱梁基礎(chǔ)水平承重構(gòu)件豎向承重構(gòu)件思考圖中的墻片是結(jié)構(gòu)構(gòu)件嗎？3.構(gòu)件的分類桿件：構(gòu)件一個(gè)方向的尺寸遠(yuǎn)大于另外兩個(gè)方向的構(gòu)件。3.構(gòu)件的分類板、殼：構(gòu)件兩個(gè)方向的尺寸遠(yuǎn)大于另外一個(gè)方向。板殼3.構(gòu)件的分類實(shí)體：三個(gè)方向的尺寸在同一個(gè)數(shù)量級(jí)。1.按組成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料不同分木結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)構(gòu)件由木材構(gòu)成。故宮仁壽殿建于明代。以木結(jié)構(gòu)為主體的柱梁構(gòu)架貫穿中國宮殿建筑的始終。經(jīng)歷多次地震而保持整體性，“墻倒房不塌”?！抖Y記》《周禮·考工記》4.結(jié)構(gòu)的分類砌體結(jié)構(gòu)：承重構(gòu)件由磚石等砌體材料組成。中國古代的軍事防御工事，是一道高大、堅(jiān)固而且連綿不斷的長垣，用以限隔敵騎的行動(dòng)。長城不是一道單純孤立的城墻，而是以城墻為主體，同大量的城、障、亭、標(biāo)相結(jié)合的防御體系。1987年12月，長城被列為世界文化遺產(chǎn)。4.結(jié)構(gòu)的分類1.按組成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料不同分鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：承重構(gòu)件由鋼筋混凝土材料組成。4.結(jié)構(gòu)的分類1.按組成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料不同分鋼結(jié)構(gòu)：承重構(gòu)件由鋼材制成。圍繞“簡約、安全、精彩”的辦賽要求，國家體育場場館改造遵循“節(jié)儉辦奧”理念，凸顯綠色、智慧和人性化特色，主要對無障礙設(shè)施系統(tǒng)、景觀照明系統(tǒng)、觀眾服務(wù)設(shè)施系統(tǒng)及其他設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)等四方面共計(jì)37個(gè)分項(xiàng)進(jìn)行提升。4.結(jié)構(gòu)的分類1.按組成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料不同分膜結(jié)構(gòu)：承重構(gòu)件由膜組成。4.結(jié)構(gòu)的分類1.按組成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料不同分(2)按結(jié)構(gòu)形式和受力系統(tǒng)分磚混結(jié)構(gòu)：水平受力構(gòu)件為鋼筋混凝土樓板，豎向受力構(gòu)件為砌體墻片的結(jié)構(gòu)體系。4.結(jié)構(gòu)的分類框架結(jié)構(gòu)：承重構(gòu)件板、梁、柱組成的結(jié)構(gòu)體系。(2)按結(jié)構(gòu)形式和受力系統(tǒng)分4.結(jié)構(gòu)的分類框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：在框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置添加剪力墻片共同抵抗水平荷載作用形成的結(jié)構(gòu)體系。(2)按結(jié)構(gòu)形式和受力系統(tǒng)分4.結(jié)構(gòu)的分類筒體結(jié)構(gòu)：是指由一個(gè)或多個(gè)筒體作承重結(jié)構(gòu)的高層建筑體系。(2)按結(jié)構(gòu)形式和受力系統(tǒng)分4.結(jié)構(gòu)的分類PART02任務(wù)2認(rèn)識(shí)建筑力學(xué)1.建筑力學(xué)的研究對象構(gòu)件外力作用下的平衡和運(yùn)動(dòng)靜力學(xué)構(gòu)件在外力作用下，內(nèi)部的反應(yīng)及變形材料力學(xué)剛架和超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)件和體系在外力作用的內(nèi)力和變形。結(jié)構(gòu)力學(xué)建筑力學(xué)：主要研究桿件的平衡和外力作用下的內(nèi)部反應(yīng)及變形。1.建筑力學(xué)的研究對象桿件桿件體系1.建筑力學(xué)的研究對象（1）變形固體的概念01外力作用下產(chǎn)生變形的固體稱為變形固體。（2）變形固體的假設(shè)假定組成材料的物質(zhì)在材料所占有的體積內(nèi)是連續(xù)分布的，即材料間無空隙。連續(xù)性假定組成材料的各種物質(zhì)，在材料所占有的體積內(nèi)是均勻分布的。均勻性假定假定材料在各個(gè)方向上所表現(xiàn)出來的力學(xué)性能都相同。各向同性假定（3）小變形假設(shè)2.建筑力學(xué)的任務(wù)桿件和桿件體系的平衡強(qiáng)度問題：關(guān)于結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的安全問題。結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗破壞的能力。桿件和桿件體系的變形剛度問題：關(guān)于結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的變形問題。結(jié)構(gòu)的剛度：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗變形的能力。桿件和桿件體系的穩(wěn)定穩(wěn)定問題：研究結(jié)構(gòu)平衡形式的穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件保持其原有平衡形式的能力。建筑力學(xué)的任務(wù)：研究桿件和桿件體系的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性問題，為其提供計(jì)算的方法和依據(jù)。3.桿件的基本變形（1）軸向拉伸和壓縮這種變形是在一對大小相等、方向相反、作用線與桿軸線重合的外力作用下，桿件產(chǎn)生長度的改變（伸長與縮短）。

3.桿件的基本變形（2）剪切這種變形是在一對相距很近、大小相等、方向相反、作用線垂直于桿軸線的外力作用下，桿件的橫截面沿外力方向發(fā)生的錯(cuò)動(dòng)。

3.桿件的基本變形（3）扭轉(zhuǎn)這種變形是在一對大小相等、方向相反、位于垂直于桿軸線的平面內(nèi)的力偶作用下，桿的任意兩橫截面發(fā)生的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。3.桿件的基本變形（4）彎曲這種變形是在橫向力或一對大小相等、方向相反、位于桿的縱向平面內(nèi)的力偶作用下，桿的軸線由直線彎曲成曲線。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目2分析結(jié)構(gòu)上的荷載建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)1分析荷載CONTENTS目錄荷載的概念01荷載的表達(dá)02荷載的分類03教學(xué)目標(biāo)1.培養(yǎng)通過力學(xué)思想和方法分析問題和解決問題的能力。2.培養(yǎng)學(xué)生工匠精神、愛國主義精神、職業(yè)榮譽(yù)感。

1.能分析結(jié)構(gòu)上的荷載。2.能識(shí)別荷載的類型。

1.理解荷載的概念。2.掌握荷載的分類。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01荷載的概念1.荷載的概念荷載：建筑物的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在施工和使用過程中受到各種力的作用，其中，主動(dòng)使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的力稱為主動(dòng)力。通常把作用于結(jié)構(gòu)上的主動(dòng)力稱為荷載，如結(jié)構(gòu)的自重，土壓力，風(fēng)、雪荷載等。PART02荷載的表達(dá)1.思考力是物體間的相互作用。2.荷載的表達(dá)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。使物體發(fā)生變形。

力的三要素及表示法：力的大小、方向、作用點(diǎn)。AFPART03荷載的分類1.按作用形式分分集中荷載單位：KN分布荷載單位：KN/m、KN/m2

、KN/m31.按作用形式分分集中荷載：KN1.按作用形式分分均布線荷載KN/m1.按作用形式分分均布體荷載KN/m32.按作用性質(zhì)分分加載過程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件無速度的變化。靜荷載加載過程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件有速度的變化。動(dòng)荷載荷載是否會(huì)引起結(jié)構(gòu)的加速度改變。2.按作用性質(zhì)分分靜荷載2.按作用性質(zhì)分分動(dòng)荷載3.按荷載隨時(shí)間變異分分永久荷載：3.按荷載隨時(shí)間變異分分樓面可變荷載吊車荷載可變荷載：3.按荷載隨時(shí)間變異分分偶然荷載：山東日照石大科技石化有限公司發(fā)生液化烴球罐火災(zāi)爆炸事故

THANKS感謝聆聽項(xiàng)目2分析結(jié)構(gòu)上的荷載建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)2力的基本公理CONTENTS目錄公理一01公理二02公理三03公理四04教學(xué)目標(biāo)1.培養(yǎng)通過力學(xué)思維和方法分析問題和解決問題的能力。2.培養(yǎng)職業(yè)榮譽(yù)感和家國情懷。

1.能應(yīng)用平行四邊形公理畫出合力。2.能應(yīng)用二力平衡公理確定力的方向。3.能應(yīng)用三力平衡匯交定理解決實(shí)際工程問題。

1.理解四個(gè)基本公理。2.理解三個(gè)重要推論。3.應(yīng)用基本公理解決問題。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01

公理一力的平行四邊形公理1.公理一A

公理一：力的平行四邊形公理

作用于物體上任一點(diǎn)的兩個(gè)力可合成為作用于同一點(diǎn)的一個(gè)力，

即合力。合力的矢由原兩力的矢為鄰邊而作出的力平行四邊形

的對角矢來表示。F1F2R矢量表達(dá)式：R=F1+F2即，合力為原兩力的矢量和。2.思考FRAF2F1A(b)ABDF1Rα1(a)F3F4(a)F3DF1F1OF4F2

對作用于O點(diǎn)的多個(gè)力怎么合成呢？任選一點(diǎn)A，將力系中的各力依次首尾相連，最后從起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段就是該力系的合力。PART02

公理二二力平衡公理1.公理二ABFF

公理二：二力平衡公理：

作用在剛體上的兩個(gè)力使剛體平衡的充要條件是這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，作用在同一直線上。

2.工程實(shí)例液壓桿3.二力構(gòu)件FAAFBB（a）ABFBFA（b）FBFAAB（c）FAFBBA（e）FAFB（d）BA

受兩個(gè)力作用平衡的構(gòu)件稱為二力構(gòu)件。PART03

公理三加減平衡力系公理1.思考分(b)(a)(c)FBABFFABFAF2.公理三分公理三：加減平衡力系公理

在作用于剛體的已知力系中，加上或減去任意的平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用效應(yīng)。3.推論1分推論1：力的可傳性原理

作用于剛體上某點(diǎn)的力，可以沿其作用線移動(dòng)至剛體的任意點(diǎn)，不改變原力對該力對剛體的作用效應(yīng)。==FAF2F1FABF1AB4.推論2分

當(dāng)剛體在三個(gè)力作用下平衡時(shí)，設(shè)其中兩力的作用線相交于某點(diǎn)，則第三力的作用線必定也通過這個(gè)點(diǎn)。F1F3R1F2A=證明：A3F1F2F3A3AA2A1推論2：三力平衡匯交定理PART04

公理四作用與反作用公理1.公理四公理四：作用和反作用公理

作用力和反作用力總是同時(shí)存在，兩力的大小相等、方向相反、沿著同一直線，分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上。2.思考神州十三號(hào)載人飛船

外太空拔河THANKS感謝聆聽項(xiàng)目2分析結(jié)構(gòu)上的荷載建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)3力的投影及合力投影定理CONTENTS目錄力在坐標(biāo)軸上的投影01合力投影定理02教學(xué)目標(biāo)1.養(yǎng)成通過力學(xué)思想和方法分析問題和解決問題的能力。2.提高學(xué)習(xí)能力和溝通能力。

1.能分析結(jié)構(gòu)中的各構(gòu)件荷載的投影。2.能用合力的投影定理求合力。

1.理解力的投影的概念。2.掌握力的投影的計(jì)算。3.掌握投影的應(yīng)用。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01力在坐標(biāo)軸上的投影1.投影的概念投影所在的平面叫做投影面照射光線叫做投影線投影面投影投影線

用光線照射物體，在某個(gè)平面（地面、墻壁等）上得到的影子叫做物體的投影我國古代的計(jì)時(shí)器日晷，就是根據(jù)日影來觀測時(shí)間的．2.投影的正負(fù)投影的正負(fù)規(guī)定：xyFabFxFyαa1b1從起點(diǎn)垂足A到終點(diǎn)垂足B如果與軸同向，投影為正；反向?yàn)樨?fù)。ABFxybaFxFyαb1a1BA3.投影的計(jì)算xyFabFxFyαa1b1ab=Fx=+Fcosαa1b1=Fy=FsinαAB投影的計(jì)算4.思考

思考：投影和分力有什么相同和不同之處？？xyFFyABFxFyαFxA1B1PART02合力投影定理1.合力投影定理力系的合力在任一軸上的投影，等于力系中各力在同一軸上投影的代數(shù)和。x2.思考已知合力求分力和已知分力求合力？THANKS感謝聆聽項(xiàng)目2分析結(jié)構(gòu)上的荷載建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)4計(jì)算力矩CONTENTS目錄力矩的概念01力矩的性質(zhì)02力矩的計(jì)算03教學(xué)目標(biāo)1.通過力矩概念、性質(zhì)的學(xué)習(xí)應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)用知識(shí)分析問題和解決問題的能力。2.提高協(xié)作能力，合作精神。

1.能判斷已知力是否產(chǎn)生力矩效應(yīng)。2.能計(jì)算力矩。3.能應(yīng)用合力矩定理。

1.復(fù)述力矩的概念。2.解釋力矩的性質(zhì)。3.闡述力矩計(jì)算公式。4.解釋合力矩定理。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01力矩的概念1.力矩的概念定義：力使物體繞一點(diǎn)或一個(gè)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或有轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢的效應(yīng)，稱為力矩。力矩的表達(dá)：力矩的大?。毫氐膯挝唬海Ρ郏壕匦牡搅Φ淖饔镁€的垂直距離矩心：轉(zhuǎn)動(dòng)中心或選定的力矩計(jì)算參考點(diǎn)2.力矩的正負(fù)力矩的正負(fù)規(guī)定：使物體繞矩心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正，順時(shí)針為負(fù)。PART02力矩的性質(zhì)1.性質(zhì)（1）、（2）、（3）（1）力矩的值與矩心位置有關(guān)，同一力對不同矩心，其力矩不同。（2）力

沿其作用線移動(dòng)時(shí)，力矩不變。（3）力的作用線通過矩心，力矩為零。2.性質(zhì)(4)（4）合力對平面內(nèi)任一點(diǎn)之矩等于各分力對同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和，稱為合力矩定理。PART03力矩的計(jì)算例題分例2-3：如圖所示，剛架上作用力F，已知F=10kN，

°,試分別計(jì)算力對點(diǎn)A和點(diǎn)B的力矩。解：1）計(jì)算力對點(diǎn)A之矩，可直接按力矩的定義求得，即其中

，也可以根據(jù)合力矩定理，求得力F對點(diǎn)A的矩。由于

通過矩心A，故

，于是得2）計(jì)算力F對點(diǎn)B之矩，根據(jù)合力矩定理計(jì)算，即THANKS感謝聆聽項(xiàng)目2分析結(jié)構(gòu)上的荷載建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)5計(jì)算力偶CONTENTS目錄力偶的概念01力偶的性質(zhì)02力的等效平移03教學(xué)目標(biāo)1.通過力矩概念、性質(zhì)的學(xué)習(xí)應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)用知識(shí)分析問題和解決問題的能力。2.提高協(xié)作能力，合作精神。

1.能判斷已知力是否產(chǎn)生力偶效應(yīng)。2.能計(jì)算力偶。3.能對力進(jìn)行等效平移。

1.復(fù)述力偶的概念。2.解釋力偶的性質(zhì)。3.闡述力偶計(jì)算公式。4.解釋合力偶定理。5.理解力的等效平移。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01力偶的概念1.力偶的概念定義：平面內(nèi)一對等值、反向、且不共線的平行力，稱為力偶。力偶的表達(dá)：力偶的作用效果：純轉(zhuǎn)動(dòng)力偶的大?。河昧ε季囟攘?，力偶矩的表達(dá)：

或m力偶矩的大小：力偶臂：二力作用線間垂直距離力偶的單位：2.力偶的正負(fù)力偶的正負(fù)規(guī)定：使物體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正，順時(shí)針為負(fù)。PART02力偶的性質(zhì)1.性質(zhì)（1）（1）力偶沒有合力。力偶在任一軸的投影為零力偶不能與一個(gè)力平衡力偶不能用一個(gè)力代替力偶可以與什么相平衡？思考：2.性質(zhì)（2）（2）力偶對其所在平面內(nèi)的矩恒等于力偶矩。力偶的作用效果決定于力偶中力的大小和力偶臂的長短，與矩心位置無關(guān)。3.性質(zhì)（3）（3）同一平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，只要其力偶矩（大小和方向）相等，則二者彼此等效。兩個(gè)推論：（1）力偶可以在其平面內(nèi)任意轉(zhuǎn)動(dòng)，而不改變它對剛體的作用效果。（2）只要力偶矩保持不變，同時(shí)改變力偶中力的大小和力偶臂的長度，不會(huì)改變力偶對剛體的作用效果。4.性質(zhì)(4)（4）同一平面內(nèi)的n個(gè)力偶，其合力偶矩等于各分力偶矩的代數(shù)和，稱為合力偶矩定理。PART03力的等效平移1.力的等效平移定理分定理：作用于剛體上的力可平行移動(dòng)到剛體內(nèi)的任一點(diǎn)，但必須同時(shí)附加一個(gè)力偶，這個(gè)附加力

偶的矩等于原來的力對新作用點(diǎn)之矩。平移前的一個(gè)力與平移后的一個(gè)力和一個(gè)力偶對剛體的作用效果等效2.工程應(yīng)用分THANKS感謝聆聽項(xiàng)目3選擇建筑材料建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)1選用鋼筋CONTENTS目錄鋼筋的種類01鋼筋的力學(xué)性能02結(jié)鋼筋的強(qiáng)度指標(biāo)03鋼筋的加工04鋼筋的選用05教學(xué)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。2.樹立學(xué)生的節(jié)能意識(shí)。3.培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識(shí)。

1.能識(shí)別工程中的鋼筋。2.能在工作中評測鋼筋。3.能分析鋼筋的變形。4.能選用鋼筋。

1.了解鋼筋的分類。2.了解鋼筋的的等級(jí)標(biāo)識(shí)。3.掌握鋼筋的強(qiáng)度表示。4.掌握鋼筋的力學(xué)性能。5.掌握鋼筋的選用。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01鋼筋的種類1.思考福州小城鎮(zhèn)住宅樓項(xiàng)目鋼筋的選擇2.鋼筋種類

按化學(xué)成分分碳素鋼普通低合金鋼按外形分低碳鋼中碳鋼高碳鋼光圓鋼筋帶肋鋼筋2.鋼筋種類按生產(chǎn)加工工藝分熱軋鋼筋冷拉鋼筋熱處理鋼筋鋼絲HPB300

HRB400HRBF400RRB400HRB500HRBF500冷軋帶肋鋼筋3.鋼筋牌號(hào)熱軋鋼筋的符號(hào)說明HPB300生產(chǎn)工藝：hotrolled(熱軋）表面形狀：plain（光圓）鋼筋：bar屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值3.鋼筋牌號(hào)HRB400

hotrolled（熱軋）ribbed（帶肋）

bar（鋼筋）RRB400remainedheattreatment（余熱處理）ribbed（帶肋）

bar（鋼筋）

屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值4.鋼筋符號(hào)種類符號(hào)熱軋鋼筋HPB300AHRB400

HRBF400RRB400CCFCRHRB500

HRBF500D

D

F5.識(shí)別鋼筋信息“4”代表牌號(hào)為

HRB400鋼筋，即三級(jí)鋼筋“”代表鋼筋生產(chǎn)廠家的代碼“22”代表鋼筋直徑“E”的鋼筋是專門為滿足對有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu)性能要求生產(chǎn)的鋼筋PART02鋼筋的力學(xué)性能1.鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（強(qiáng)度）1.鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（強(qiáng)度）ob——彈性階段bc——屈服階段cd——強(qiáng)化階段de——破壞階段b——屈服強(qiáng)度d

——極限強(qiáng)度工程上取屈服強(qiáng)度作為鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)，因?yàn)殇摻钋螽a(chǎn)生了較大的塑性變形，將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增加，使構(gòu)件無法正常工作。鋼筋的極限強(qiáng)度是鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度，不能作為設(shè)計(jì)中鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)，因?yàn)楫?dāng)應(yīng)力達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)，構(gòu)件出現(xiàn)頸縮并很快被拉斷，無任何安全儲(chǔ)備。鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（軟鋼）1.鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（強(qiáng)度）它沒有明顯的屈服臺(tái)階，其強(qiáng)度很高，但延伸率大為減小，塑性性能降低。設(shè)計(jì)上取相應(yīng)于殘余應(yīng)變?yōu)?.2％時(shí)的應(yīng)力（

）作為假定屈服強(qiáng)度，或稱條件屈服點(diǎn)，其值相當(dāng)于

為其極限抗拉強(qiáng)度。鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（硬鋼）2.鋼筋的塑性性能

1）延伸率：2）冷彎性能：延伸率越大，鋼筋的塑性和變形能力越好。

彎心直徑越小，彎過的角度越大，冷彎性能越好，鋼筋的塑性性能越好。3）沖擊韌性韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力。韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。PART03鋼筋的強(qiáng)度指標(biāo)1.鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值作為基本代表值。所謂強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，是指正常情況下可能出現(xiàn)的最小材料強(qiáng)度值。《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001規(guī)定，材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率，熱扎鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)屈服強(qiáng)度確定,用符號(hào)

表示。2.鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，混凝土結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)采用鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，其值比鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值低。3.鋼筋的彈性模量鋼筋的彈性模量是反映彈性階段鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的物理量其中：—鋼筋屈服前的應(yīng)力，單位為—為相應(yīng)鋼筋的應(yīng)變。PART04鋼筋的加工1.鋼筋調(diào)直鋼筋調(diào)直就是利用鋼筋調(diào)直機(jī)或采用冷拉的方法，通過拉力將彎曲的鋼筋拉直，以便于加工的過程。鋼筋調(diào)直宜采用機(jī)械方法，也可采用冷拉方法。當(dāng)采用冷拉方法調(diào)直鋼筋時(shí)，HPB300級(jí)鋼筋的冷拉率不宜大于4%，HRB400級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋的冷拉率不宜大于1%。2.鋼筋切斷資源是有限的，鋼筋下料時(shí)須按計(jì)算的下料長度切斷，避免浪費(fèi)。鋼筋切斷可采用鋼筋切斷機(jī)或手動(dòng)切斷器。手動(dòng)切斷器只用于切斷直徑小于16mm的鋼筋；鋼筋切斷機(jī)可切斷直徑40mm以內(nèi)的鋼筋。3.鋼筋彎折PART05鋼筋的選用1.對鋼筋性能的要求1）強(qiáng)度鋼筋應(yīng)具有可靠的屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的主要依據(jù)，鋼筋的屈服強(qiáng)度越高，則鋼筋的用量就越少。2）塑性要求鋼筋在斷裂前有足夠的變形，提前給人以預(yù)兆。鋼筋的塑性好，也易于鋼筋的加工成型，因此要保證鋼筋的延伸率和冷彎性能。3）可焊性很多情況下，鋼筋之間的連接需要通過焊接的方式，因此要求在一定的工藝條件下，鋼筋焊接后施焊熱影響區(qū)域不能產(chǎn)生裂紋及過大的變形，保證焊接后的接頭性能良好。4）與混凝土的粘結(jié)力鋼筋和混凝土兩種物理性能不同的材料能結(jié)合在一起共同工作，主要是由于混凝土在凝結(jié)硬化時(shí)，牢固的與鋼筋粘結(jié)在一起，相互傳遞內(nèi)力的原因。通常選取帶肋鋼筋，來提高鋼筋和混凝土的粘結(jié)力。2.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定（1）縱向受力普通鋼筋可采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、RRB400、HPB300鋼筋；（2）梁、柱和斜撐構(gòu)件的縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋；（3）箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋；（4）預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。為追求高額利潤，在選用鋼筋時(shí)，有人會(huì)選用"瘦身"鋼筋。使用"瘦身鋼筋"目的是減少建設(shè)成本，但給工程帶來了極大地安全隱患，這樣的作法是違反法律規(guī)定的。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目3選擇建筑材料建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)2選用混凝土CONTENTS目錄混凝土的強(qiáng)度01混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)02混凝土的變形03混凝土的選用04教學(xué)目標(biāo)1.樹立學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)與安全意識(shí)。2.培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識(shí)。

1.能在工作中評測混凝土。2.能選用混凝土。

1.了解混凝土的強(qiáng)度和強(qiáng)度指標(biāo)。2.了解混凝土的變形3.掌握混凝土的選用。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01混凝土的強(qiáng)度1.思考福州小城鎮(zhèn)住宅樓項(xiàng)目混凝土的選擇2.混凝土的強(qiáng)度

用邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d后，以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的破壞時(shí)的平均壓應(yīng)力為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。

按上述規(guī)定所測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度稱為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

,單位為

。

1)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度

混凝土強(qiáng)度是混凝土的重要力學(xué)性能，是設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)，它直接影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。2.混凝土的強(qiáng)度我國規(guī)范習(xí)慣于用混凝土立方體抗壓強(qiáng)度作為劃分混凝土強(qiáng)度等級(jí)的基本指標(biāo)，按

的大小劃分為14級(jí)。C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。

混凝土強(qiáng)度等級(jí)2.混凝土的強(qiáng)度2）混凝土軸心抗壓強(qiáng)度

試驗(yàn)?zāi)康模翰捎美庵w試件，反映混凝土的實(shí)際工作狀態(tài)。

試件尺寸：我國取mm為標(biāo)準(zhǔn)試件。

按與立方體試件相同的制作、養(yǎng)護(hù)條件和標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度稱為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，記為

，單位為

。2.混凝土的強(qiáng)度3）混凝土軸心抗拉強(qiáng)度

試驗(yàn)?zāi)康模夯炷恋目估瓘?qiáng)度是混凝土的基本力學(xué)特征之一，比抗壓強(qiáng)度小得多，一般只有抗壓強(qiáng)度的5％～10％，該比值隨混凝土強(qiáng)度的提高而降低。混凝土試件的軸心抗拉強(qiáng)度是確定混凝土抗裂度的重要指標(biāo)。

PART02混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)1.混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)PART03混凝土的變形1.混凝土在一次短期荷載作用下的變形混凝土一次荷載作用下的應(yīng)力—應(yīng)變曲線2.混凝土在荷載長期作用下的變形性能混凝土在荷載長期作用下，即使應(yīng)力維持不變，它的應(yīng)變也會(huì)隨時(shí)間繼續(xù)增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變混凝土徐變試件的變形與時(shí)間的關(guān)系2.混凝土在荷載長期作用下的變形性能徐變的原因：①水泥凝膠體的黏性流動(dòng)，使骨料應(yīng)力增大。②混凝土中內(nèi)部微裂縫的發(fā)展。影響徐變的因素：①應(yīng)力的大??；②混凝土的齡期；③混凝土的制作、養(yǎng)護(hù)環(huán)境；④水灰比與水泥用量；⑤骨料用量及力學(xué)性能。徐變對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響：

①使鋼筋混凝土構(gòu)件截面產(chǎn)生內(nèi)力重分布；②使受彎構(gòu)件和偏壓構(gòu)件的變形加大；③使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。PART04混凝土的選用1.《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》要求1）素混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25；預(yù)應(yīng)力混凝土樓板結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，其他預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40；鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。2）承受重復(fù)荷載作用的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。3）抗震等級(jí)不低于二級(jí)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。4)采用500MPa及以上等級(jí)的鋼筋的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工時(shí)，我們在選用混凝土?xí)r，要按規(guī)范規(guī)定選取混凝土，而且避免使用不達(dá)標(biāo)的混凝土，始終樹立質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目3選擇建筑材料建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)3鋼筋的錨固長度CONTENTS目錄鋼筋和混凝土共同工作的原因01粘結(jié)力的組成及分布02保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施03教學(xué)目標(biāo)1.樹立學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)與安全意識(shí)。2.培養(yǎng)學(xué)生查閱知識(shí)的能力。

1.能計(jì)算鋼筋的錨固長度。2.能查表得到鋼筋的錨固長度。3.能知道并識(shí)別鋼筋的連接方式。1.了解鋼筋和混凝土共同工作的原因。2.了解粘結(jié)力的組成及分布。3.掌握保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01鋼筋和混凝土共同工作的原因1.思考鋼筋與混凝土為什么能一起工作2.共同工作的原因一是兩者具有相近的線膨脹系數(shù)，因此當(dāng)溫度變化時(shí)，兩種材料不會(huì)產(chǎn)生過大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力的破壞；二是因?yàn)榛炷两Y(jié)硬并達(dá)到一定的強(qiáng)度以后，兩者之間建立了足夠的粘結(jié)力，保證鋼筋不會(huì)從混凝土中拔出或壓出，與混凝土更好地共同工作。粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體，共同工作的基礎(chǔ)。PART02粘結(jié)力的組成及分布1.粘粘結(jié)力的組成

化學(xué)膠結(jié)力摩擦力機(jī)械咬合力1.粘粘結(jié)力的分布PART03保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施1.鋼筋的錨固

錨固：通過鋼筋埋置段或機(jī)械措施將鋼筋所受的力傳給混凝土。b受拉鋼筋基本錨固長度：—普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

—混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C60時(shí)，按C60取值—錨固鋼筋的直徑—錨固鋼筋的外形系數(shù)1.鋼筋的錨固1.鋼筋的錨固1.鋼筋的錨固2.鋼筋的連接1）綁扎搭接

軸心受拉及小偏心受拉桿件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接；其他構(gòu)件中的鋼筋采用綁扎搭接時(shí)，受拉鋼筋直徑不宜大于25mm，受壓鋼筋直徑不宜大于28mm。同一構(gòu)件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜相互錯(cuò)開。鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3倍搭接長度，凡搭接接頭中點(diǎn)位于該連接區(qū)段長度內(nèi)的搭接接頭均屬于同一連接區(qū)段。當(dāng)直徑不同的鋼筋搭接時(shí)，按直徑較小的鋼筋計(jì)算。2.鋼筋的連接位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受拉鋼筋搭接接頭面積百分率：對梁類、板類及墻類構(gòu)件，不宜大于25%；對柱類構(gòu)件，不宜大于50%。當(dāng)工程中確有必要增大受拉鋼筋搭接接頭面積百分率時(shí)，對梁類構(gòu)件，不宜大于50%；對板、墻、柱及預(yù)制構(gòu)件的拼接處，可根據(jù)實(shí)際情況放寬。縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度，應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋搭接接頭面積百分率按下列公式計(jì)算，且不應(yīng)小于300mm?！v向受拉鋼筋搭接長度；——縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)2.鋼筋的連接2.鋼筋的連接2）機(jī)械連接鋼筋的機(jī)械連接是通過連接件的直接或間接地機(jī)械咬合或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞到另一根鋼筋的連接方式。縱向受力鋼筋機(jī)械連接接頭宜相互錯(cuò)開。雖然機(jī)械連接的套筒長度很短，但傳力影響范圍并不小，因此規(guī)定鋼筋機(jī)械連接接頭連接區(qū)段的長度為，為連接鋼筋的較小直徑。凡接頭中點(diǎn)位于該連接區(qū)段長度內(nèi)的機(jī)械連接接頭均屬于同一連接區(qū)段。2.鋼筋的連接3）焊接連接焊接連接是常用的連接方法，有電阻點(diǎn)焊、閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊、氣壓焊和埋弧壓力焊等六種焊接方法。縱向受力鋼筋的焊接接頭應(yīng)相互錯(cuò)開。鋼筋焊接接頭連接區(qū)段的的長度為且不小于500mm，為連接鋼筋的較小直徑，凡接頭中點(diǎn)位于該連接區(qū)段長度內(nèi)的焊接接頭均屬于同一連接區(qū)段。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目4確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)1認(rèn)識(shí)約束及約束反力CONTENTS目錄自由與約束01工程中常見的約束和約束反力02教學(xué)目標(biāo)1.培養(yǎng)辯證思維能力。2.樹立正確的人生觀。3.樹立法律意識(shí)和規(guī)范意識(shí)。4.培養(yǎng)通過力學(xué)思想和方法分析和解決工程問題的能力。

1.能正確對待自由和約束。2.能識(shí)別各種約束。3.能正確繪制各約束的約束反力。

1.理解約束的概念，清晰自由與約束的關(guān)系。2掌握各種約束的特點(diǎn)。3掌握各種約束的約束反力繪制。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01自由與約束思考沒有約束的生活……1.自由體和非自由體的概念自由體：可以在空間任意運(yùn)動(dòng)的物體非自由體：運(yùn)動(dòng)受到某些限制的物體什么是真正的自由？思考PART02工程中常見的約束及約束反力1.約束及約束反力的概念一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)受到周圍物體的限制時(shí)，這些周圍物體就稱為該物體的約束。列車是被約束體，鐵軌是約束體。鐵軌作用在車輪上的力為約束力。既然約束限制物體的運(yùn)動(dòng)，那么當(dāng)物體沿著約束所能限制的方向有運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)，約束對該物體必然有力作用，以阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，這種力稱為約束反力，簡稱為反力。即約束體作用在被約束物體上的力。1.約束及約束反力的概念約束反力的特點(diǎn)：1.是被動(dòng)力，大小取決于作用于物體的主動(dòng)力。2.作用位置在約束與被約束物體的接觸面上。3.作用方向與約束所能限制的物體運(yùn)動(dòng)方向相反主動(dòng)力：主動(dòng)使物體運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢的力。在工程上稱為荷載。例如：自重2.工程中常見的約束及約束反力由拉緊的繩索、鏈條、帶等柔軟物體構(gòu)成的約束統(tǒng)稱為柔體約束。這種約束作用是將物體拉住，且柔體約束只能受拉力，不能受壓力。約束反力的作用點(diǎn)：接觸點(diǎn)約束反力的方向：沿柔體中心線背離被約束物體。(1)柔體約束2.工程中常見的約束及約束反力鋼結(jié)構(gòu)天橋的吊裝懸索橋2.工程中常見的約束及約束反力兩物體直接接觸，當(dāng)接觸面光滑，摩擦力可以忽略不計(jì)時(shí)，兩物體的接觸面就稱為光滑接觸面約束。這種約束不論接觸面的形狀如何，都只能在接觸面的公法線方向上將被約束物體頂住或支撐住。約束反力作用點(diǎn)：接觸點(diǎn)約束反力方向：沿著接觸面的公法線指向被約束的物體，只能是壓力。(2)光滑接觸面約束2.工程中常見的約束及約束反力FFFF1F2F32.工程中常見的約束及約束反力在兩個(gè)物體上分別穿直徑相同的圓孔，再將一直徑略小于孔徑的銷釘插入該兩物體的孔中，不計(jì)銷釘與銷釘孔壁間的摩擦?xí)r，便構(gòu)成了光滑圓柱鉸鏈約束。光滑圓柱鉸鏈約束的約束性質(zhì)是限制物體平面移動(dòng)（不限制轉(zhuǎn)動(dòng)），其約束反力是互相垂直的兩個(gè)力（本質(zhì)上是一個(gè)力），指向任意假設(shè)。

(3)光滑圓柱鉸鏈約束ABF2.工程中常見的約束及約束反力BCA2.工程中常見的約束及約束反力(4)鏈桿約束兩端以鉸鏈與其它物體連接中間不受力且不計(jì)自重的剛性直桿稱鏈桿，這種約束反力只能限制物體沿鏈桿軸線方向運(yùn)動(dòng)，因此鏈桿的約束反力沿著鏈桿,兩端中心連線方向，指向或?yàn)槔驗(yàn)閴毫?。鏈桿屬于二力桿的一種特殊情形。2.工程中常見的約束及約束反力ADCACDACDF

α2.工程中常見的約束及約束反力（5)固定鉸支座（鉸鏈支座）用圓柱鉸鏈把結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件與基礎(chǔ)或靜止的構(gòu)件相連構(gòu)成的支座稱為固定鉸支座。構(gòu)件與支座用光滑的圓柱鉸鏈聯(lián)接，構(gòu)件不能產(chǎn)生沿任何方向的移動(dòng)，但可以繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)，可見固定鉸支座的約束反力與圓柱鉸鏈約束相同，即約束反力一定作用于接觸點(diǎn)，通過銷釘中心，方向未定。2.工程中常見的約束及約束反力瀝青麻絲填縫工程實(shí)際中，這樣的杯形基礎(chǔ)可簡化為固定鉸支座。思考2.工程中常見的約束及約束反力在固定鉸支座下面加幾個(gè)可沿支承面滾動(dòng)的滾軸，但由于支座的連接，使它不能離開支承面，就構(gòu)成可動(dòng)鉸支座。這種約束，只能約束構(gòu)件沿垂直于支承面方向的移動(dòng)，而不能阻止構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)和沿支承面方向的移動(dòng)。所以，它的約束反力的作用點(diǎn)就是約束與被約束物體的接觸點(diǎn)、約束反力通過銷釘?shù)闹行?，垂直于支承面，方向可能指向?gòu)件，也可能背離構(gòu)件，視主動(dòng)力情況而定。（6)可動(dòng)鉸支座2.工程中常見的約束及約束反力2.工程中常見的約束及約束反力固定鉸可動(dòng)鉸思考2.工程中常見的約束及約束反力(7)固定端支座如圖所示是房屋建筑中的懸挑雨篷的剖面圖，在此結(jié)構(gòu)中，墻對雨篷的約束使雨篷靠墻的一端既不能上下移動(dòng)，又不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這種約束稱為固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向移動(dòng)，也不能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以固定端支座除產(chǎn)生水平和豎直方向的約束反力外，還有一個(gè)約束反力偶。細(xì)石混凝土填縫工程實(shí)際中，這樣的杯形基礎(chǔ)可簡化為固定端支座。思考THANKS感謝聆聽建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures項(xiàng)目4確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖任務(wù)2確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖CONTENTS目錄簡化原則01簡化方法02教學(xué)目標(biāo)1.養(yǎng)成通過力學(xué)思想和方法分析問題和解決問題的能力。2.運(yùn)用主要矛盾和次要矛盾關(guān)系解決工程實(shí)際問題。

1.能對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行力學(xué)模型簡化。

1.了解計(jì)算簡圖的概念。2.了解計(jì)算簡圖的簡化思路。3.掌握簡化方法。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01簡化原則1.計(jì)算簡圖的概念進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析之前，應(yīng)首先將實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行抽象和簡化，使之既能反映實(shí)際的主要受力特征，同時(shí)又能使計(jì)算大大簡化。這種經(jīng)合理抽象和簡化，用來代替實(shí)際結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型叫做結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖。計(jì)算簡圖的選取在結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析中占有相當(dāng)重要的地位，它直接影響著計(jì)算工作量的大小和分析結(jié)構(gòu)與實(shí)際間的差異。2.確定計(jì)算簡圖的原則計(jì)算簡圖的確定，是力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，極為重要。確定計(jì)算簡圖的原則是：(2)考慮主要因素忽略次要因素使計(jì)算盡可能的簡單。(1)計(jì)算簡圖應(yīng)能反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的主要受力和變形性能，保證設(shè)計(jì)上需要的足夠精度；PART02簡化方法1.結(jié)構(gòu)體系的簡化1)平面簡化結(jié)構(gòu)體系的簡化是指把實(shí)際的空間體系在可能的條件下簡化或分解為若干個(gè)平面結(jié)構(gòu)體系，這樣對整個(gè)的空間體系的計(jì)算就可以簡化為對平面體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算。1.結(jié)構(gòu)體系的簡化

鉸結(jié)點(diǎn)。2)桿件簡化3)結(jié)點(diǎn)簡化桿件一般用軸線代替。剛結(jié)點(diǎn)。組合結(jié)點(diǎn)。2.支座的簡化1)可動(dòng)鉸支座。2)固定鉸支座。3)固定支座思考？3.荷載的簡化荷載的簡化是指將實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件上所受到的各種荷載簡化為作用在構(gòu)件縱軸上的線荷載、集中荷載或力偶。在簡化時(shí)應(yīng)注意力的作用點(diǎn)、方向和大小。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目4確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)3繪制結(jié)構(gòu)受力圖CONTENTS目錄單一構(gòu)件受力分析01構(gòu)件體系受力分析02教學(xué)目標(biāo)1.養(yǎng)成通過力學(xué)思想和方法分析問題和解決問題的能力。2.養(yǎng)成具體問題具體分析的科學(xué)思維。

1.能分析單個(gè)構(gòu)件的受力。2.能分析構(gòu)件體系的受力。

1.受力圖的概念。2.受力圖的繪制方法。3.掌握單個(gè)構(gòu)件的受力分析。4.掌握構(gòu)件體系的受力分析。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01單一構(gòu)件受力分析1.受力圖的概念及繪制步驟繪制受力圖的一般步驟為：（1）明確研究對象，畫出研究對象的隔離體簡圖。（2）在隔離體上畫出全部主動(dòng)力。（3）在隔離體上畫出全部的約束力，注意約束力一定要與約束的類型相對應(yīng)。將作用在隔離體上的所有主動(dòng)力和約束反力以力矢的形式表示在隔離體上，我們把這種描述研究對象所受全部主動(dòng)力和約束反力的簡圖稱為受力圖。受力圖能形象直觀的表達(dá)研究對象的受力情況。如果受力圖不準(zhǔn)確，隨后的計(jì)算則毫無意義，所以準(zhǔn)確繪制受力圖至關(guān)重要。2.單一構(gòu)件受力分析2.單一構(gòu)件受力分析2.單一構(gòu)件受力分析3.構(gòu)件體系受力分析3.構(gòu)件體系受力分析3.構(gòu)件體系受力分析3.構(gòu)件體系受力分析畫受力圖時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1)必須明確研究對象。畫受力圖首先必須明確要畫哪個(gè)物體的受力圖，因?yàn)椴煌难芯繉ο蟮氖芰D是不同的。2)明確約束力的個(gè)數(shù)。凡是研究對象與周圍物體相接觸的地方，都一定有約束反力，不可隨意增加或減少。3)注意約束力與約束類型相對應(yīng)。要根據(jù)約束的類型畫約束力，即按約束的性質(zhì)確定約束力的作用位置和方向，不能主觀臆斷。另外，同一約束力在不同的受力圖中假定的指向應(yīng)一致。4)二力桿要優(yōu)先分析。5)注意作用力與反作用力之間的關(guān)系。當(dāng)分析兩物體之間的相互作用時(shí)，要注意作用力與反作用力的關(guān)系。作用力的方向一旦確定，其反作用力的方向就必須與其相反。6）整體與部分中，同一支座的約束反力完全相同。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目5構(gòu)件的平衡建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)1簡化平面一般力系CONTENTS目錄簡化方法和結(jié)果01平面一般力系簡化結(jié)果的討論02平面一般力系的合力矩定理03教學(xué)目標(biāo)1.培養(yǎng)通過力學(xué)思想和方法分析問題和解決問題的能力。

1.能夠?qū)ζ矫嬉话懔ο颠M(jìn)行簡化。

1.理解力向一點(diǎn)簡化。2.分析簡化結(jié)果。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01簡化方法和結(jié)果思考物體三點(diǎn)連線構(gòu)成等邊三角形，三點(diǎn)受到三個(gè)力作用，大小相等，方向沿著三角形三個(gè)邊，構(gòu)成逆時(shí)針方向，那么三個(gè)力使物體處于什么狀態(tài)？1.力系的概念平面一般力系作用在同一平面內(nèi)的各力作用線，有的相交，有的平行，這樣的力系稱為平面一般力系F1F2F3F4AFFCFAyFAxxyM=Fa1.力系的概念平面匯交力系F1F2F3F4A平面平行力系F1F2F3F4平面力偶力系M1M2M4M32.平移結(jié)果F1F2F3F4F1M1F2M2M4F4F3M3AA平面匯交力系+平面力偶力系2.平移結(jié)果在該點(diǎn)得到一個(gè)力（主矢）和一個(gè)力偶（主矩），即F1M1F2M2M4F4F3M3FRMMRAAAFAxFAy（a）（b）（c）PART02平面一般力系簡化結(jié)果的討論3.結(jié)果的討論在該點(diǎn)得到一個(gè)力（主矢）和一個(gè)力偶（主矩），即平面任意力系簡化的可能結(jié)果（1）（2）（3）（4）3.結(jié)果的討論（1）這種情況代表原力系只與一個(gè)力等效，合力作用線通過簡化中心。思考：這種結(jié)果與簡化中心的位置有關(guān)嗎？（2）這是一種一般情況下的簡化結(jié)果。思考：這種結(jié)果可以繼續(xù)簡化嗎？提示：力的等效平移定理逆過程3.結(jié)果的討論（2）這種情況可以進(jìn)一步簡化為一合力，同時(shí)改變簡化中心的位置。換言之：結(jié)果（1）是與簡化中心位置有關(guān)的。由上頁圖可知：又因?yàn)榍笾骶貢r(shí)有:所以：3.結(jié)果的討論（3）這種情況代表原力系與一個(gè)力偶等效。思考：這種情況與簡化中心位置有關(guān)嗎？（4）這種情況說明：平面任意力系是一個(gè)平衡力系。總之，平面任意力系的簡化，綜合起來最后有三種可能的結(jié)果：（1）合力；（2）合力偶；（3）平衡。PART03平面一般力系的合力矩定理合力矩定理：平面任意力系的合力對作用面內(nèi)任意一點(diǎn)的矩等于力系中各力對同一點(diǎn)的矩的代數(shù)和。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目5構(gòu)件的平衡建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)2建立平面一般力系平衡方程CONTENTS目錄平面一般力系的平衡條件01平面一般力系平衡方程的其他形式02幾種特殊力系的平衡方程03教學(xué)目標(biāo)1.養(yǎng)成利用力學(xué)思維認(rèn)識(shí)問題分析問題、解決問題的能力。2.養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，訓(xùn)練科學(xué)的思維方法。

1.能用平面一般力系平衡方程解決力學(xué)問題。

1.理解平面一般力系平衡方程各式子的意義。2.了解平衡方程的特殊形式。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01平面一般力系的平衡條件已知，平面任意力系平衡的充分必要條件是：即：故，平面任意力系平衡方程為：一矩式平衡方程PART02平面一般力系平衡方程的其他形式A、B連線不能與x軸垂直A、B連線不能與y軸垂直反例說明：1.二矩式平衡方程A、B、C三點(diǎn)不共線反例說明：2.三矩式平衡方程PART03幾種特殊力系的平衡方程1.平面平行力系平衡方程平面平行力系2.平面力偶力系平衡方程平面力偶力系

3.平面匯交力系平衡方程平面匯交力系

THANKS感謝聆聽項(xiàng)目5構(gòu)件的平衡建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)3求解構(gòu)件約束反力CONTENTS目錄求解思路01單個(gè)構(gòu)件的約束反力求解02物體系的約束反力求解03教學(xué)目標(biāo)1.培養(yǎng)利用力學(xué)思維認(rèn)識(shí)問題分析問題、解決問題的能力。2.養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，訓(xùn)練科學(xué)的思維方法。

1.能用平面一般力系平衡方程求單個(gè)構(gòu)件約束反力。2.能用平面一般力系平衡方程求結(jié)構(gòu)體系的約束反力。

1.掌握用平衡方程求一個(gè)構(gòu)件的約束反力。2.掌握用平衡方程結(jié)構(gòu)體系的約束反力。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01求解思路平面一般力系平衡問題的解題步驟為：1.選取研究對象，作出研究對象的受力圖。2.對所選取的研究對象，列出平衡方程。3.由平衡方程解出未知量。將計(jì)算結(jié)果代入不獨(dú)立的平衡方程，以校核解題過程有無錯(cuò)誤。PART02單個(gè)構(gòu)件的約束反力求解

PART03物體系的約束反力求解圖示所示的組合梁，就是由梁AC和梁CD通過鉸C連接，并支承在A、B、D支座而組成的一個(gè)物體系統(tǒng)。

在一個(gè)物體系統(tǒng)中，一個(gè)物體的受力與其他物體是緊密相關(guān)的；整體受力又與局部緊密相關(guān)的。物體系統(tǒng)的平衡是指組成系統(tǒng)的每一個(gè)物體及系統(tǒng)的整體都處于平衡狀態(tài)。在研究物體系統(tǒng)的平衡問題時(shí)，不僅要知道外界物體對這個(gè)系統(tǒng)的作用力，同時(shí)還應(yīng)分析系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的相互作用力。通常將系統(tǒng)以外的物體對這個(gè)系統(tǒng)的作用力稱為外部力，系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用力稱為內(nèi)部力。例如圖（b）所示的組合梁的受力圖，荷載q、F及A、B、D支座的約束反力就是外部力，而在鉸C處左右兩段梁之間的互相作用的力就是內(nèi)部力。外部力和內(nèi)部力是相對的概念，是對一定的考察對象而言的，例如圖組合梁在鉸C處兩段梁的相互作用力，對組合梁的整體來說，就是內(nèi)部力，而對左段梁或右段梁來說，就成為外部力了，如圖（c）所示。

THANKS感謝聆聽項(xiàng)目6幾何組成分析建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructuresCONTENTS目錄任務(wù)1幾何組成分析的目的01任務(wù)2幾何組成分析的方法02教學(xué)目標(biāo)1.養(yǎng)成用力學(xué)方法分析結(jié)構(gòu)問題的能力。2.養(yǎng)成用唯物辯證法分析問題的能力。

1.能分析桿件體系的幾何性質(zhì)。2.能判斷桿件體系的結(jié)構(gòu)性能。

1.理解幾何不變體系的概念。2.了解幾何可變體系的概念。3.了解幾何組成分析的目的。4.幾何組成分析的規(guī)則。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01任務(wù)1幾何組成分析的目的1.幾何不變體系和幾何可變體系幾何不變體系在荷載作用下，不考慮材料的應(yīng)變，結(jié)構(gòu)的幾何形狀和位置保持不變。幾何可變體系在荷載作用下，結(jié)構(gòu)的幾何形狀和位置發(fā)生改變的體系。2.幾何組成分析的目的（1）判斷桿件體系的幾何性質(zhì)，判斷其是否可以作為結(jié)構(gòu)使用。（2）研究幾何不變體系的組成規(guī)律及桿件結(jié)構(gòu)組成的合理形式。（3）確定結(jié)構(gòu)是否有多余約束，判斷結(jié)構(gòu)的靜定性質(zhì)，選擇合適的分析計(jì)算方法。PART02任務(wù)2幾何組成分析的方法1.自由度和約束的概念（1）剛片剛片是指平面體系中幾何形狀不變的平面體。在幾何組成分析中，由于不考慮材料的變形，所以，每根梁、每一桿件或已知的幾何不變部分均可視為剛片。支承結(jié)構(gòu)的地基也可以看作是一個(gè)剛片。1.自由度和約束的概念（2）自由度體系的自由度是指該體系運(yùn)動(dòng)時(shí)，確定其位置所需的獨(dú)立坐標(biāo)的數(shù)目。注意：地基是一個(gè)不動(dòng)剛片，它的自由度為0。

2.約束對自由度的影響約束:能夠減少體系自由度的裝置稱為約束或聯(lián)系。能減少幾個(gè)自由度就叫做幾個(gè)約束。常用的約束有鏈桿、鉸（單鉸、復(fù)鉸）和剛結(jié)點(diǎn)。xy

一根鏈桿減少1個(gè)自由度，相當(dāng)于1個(gè)約束。xy

一個(gè)鉸減少2個(gè)自由度，相當(dāng)于2個(gè)約束。xy

一個(gè)剛性鏈接減少3個(gè)自由度，相當(dāng)于3個(gè)約束。3.

不變體系的判定規(guī)則任務(wù)（1）三剛片規(guī)則

三剛片規(guī)則：三個(gè)剛片用不在同一直線上的三個(gè)單鉸兩兩相連，組成無多余約束的幾何不變體系。3.不變體系的判定規(guī)則任務(wù)（2）兩剛片規(guī)則二剛片規(guī)則：兩個(gè)剛片用一個(gè)鉸和一根不通過此鉸的鏈桿相聯(lián)，組成幾何不變體系，無多余約束。3.不變體系的判定規(guī)則任務(wù)（3）二元體規(guī)則二元體規(guī)則：在一個(gè)體系上增加或拆除二元體，不改變原體系的幾何構(gòu)造性質(zhì)。二元體---不在一直線上的兩根鏈桿連結(jié)一個(gè)新結(jié)點(diǎn)的裝置。4.靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)對于無多余約束的結(jié)構(gòu)，它的全部支座反力和內(nèi)力可由平面一般力系的平衡方程求得，稱為靜定結(jié)構(gòu)。有多余約束的結(jié)構(gòu)，除了平衡方程外，還需要增加變形約束條件才能求出全部反力和內(nèi)力，稱為超靜定結(jié)構(gòu)。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目7軸向受力構(gòu)件的受力和變形分析建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)1分析軸向拉壓桿的內(nèi)力CONTENTS目錄內(nèi)力概念和截面法01軸向拉壓桿的內(nèi)力02引例解析03教學(xué)目標(biāo)1.用力學(xué)思維解決工程問題的能力。

1.能確定軸力的方向。2.能求指定截面的軸力。1.了解截面法。2.掌握軸向受力構(gòu)件的內(nèi)力類型。3.掌握軸力的符號(hào)規(guī)定。4.掌握截面法求指定截面軸力。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01內(nèi)力概念和截面法1.思考福州小城鎮(zhèn)住宅樓項(xiàng)目柱受力分析2.內(nèi)力概念內(nèi)力：因外部載荷作用而引起的構(gòu)件內(nèi)部之間的相互作用力3.求內(nèi)力的方法－截面法1.截開2.代替3.平衡PART02軸向拉壓桿的內(nèi)力1.軸向拉壓桿的內(nèi)力

在一對大小相等、方向相反、作用線與桿軸線重合的外力作用下，使桿件發(fā)生長度的改變(伸長或縮短)。軸向拉伸軸向壓縮1.軸向拉壓桿的內(nèi)力

1)截開在求內(nèi)力的截面n-n處，假想地將桿截為兩部分，取其中一部分為研究對象，如左側(cè)桿段（脫離體）。nnFFFnn1.軸向拉壓桿的內(nèi)力

(2)代替

棄去部分對研究對象的作用以截開面上的內(nèi)力代替。nnFFFnnNQM1.軸向拉壓桿的內(nèi)力nnFFFnnNQM軸力N

與桿軸相重合的內(nèi)力3)平衡

對研究對象列平衡方程2.軸力的正負(fù)號(hào)規(guī)定軸力的方向以使桿件拉伸為正。軸力的方向以使桿件壓縮為負(fù)。nnFFFnnNNnnF++3..軸向拉壓桿指定截面內(nèi)力求解例1：試求下圖（a）所示軸向受力桿件截面1—1截面的軸力。1）截開：用假想截面在1—1截面處將桿件截成兩部分。（a）（b）2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖（b）所示。3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。得

PART03引例解析1.任務(wù)引例解析——福州小城鎮(zhèn)住宅樓項(xiàng)目中柱內(nèi)力分析THANKS感謝聆聽項(xiàng)目7軸向受力構(gòu)件的受力和變形分析建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)2繪制軸向拉壓桿的內(nèi)力圖CONTENTS目錄軸力圖的概念01軸力圖的繪制02引例解析03教學(xué)目標(biāo)1.用力學(xué)思維解決工程問題的能力。

1.能繪制軸向受力構(gòu)件的軸力圖。1.理解軸力圖的概念。2.掌握軸力圖的繪制。3.掌握考慮自重的軸力圖繪制。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01軸力圖的概念1.思考福州小城鎮(zhèn)住宅樓項(xiàng)目柱內(nèi)力分析2.軸力圖概念

為了清楚地表示軸力隨橫截面位置的變化情況,常畫軸力圖。

這種表明軸力隨橫截面位置變化規(guī)律的圖形稱為軸力圖。PART02軸力圖的繪制1.軸力圖繪制

畫軸力圖時(shí)，通常以平行桿件軸線的x坐標(biāo)表示桿件的橫截面位置，以與桿軸線垂直的坐標(biāo)N表示橫截面上的軸力，按適當(dāng)比例將軸力隨橫截面位置變化的情況畫成圖形。正值軸力位于x軸上方負(fù)值軸力位于x軸下方xN軸力圖作用：（1）反映出軸力與截面位置變化關(guān)系，較直觀；（2）確定出最大軸力的數(shù)值及其所在橫截面的位置，確定危險(xiǎn)截面位置，為強(qiáng)度計(jì)算提供依據(jù)。1.軸力圖繪制

例1：已知

；

；

；

；試畫所示桿件的軸力圖。1.軸力圖繪制1）分段：桿件在分界面A、B、C、D截面處有外力，因此，此桿AB、BC、CD各段的軸力不同。分析可知，每段內(nèi)任意截面的軸力為常數(shù)，即軸力圖為三條水平線組成。2）AB段：求段內(nèi)任意截面截面1-1的軸力，用假想截面在1-1處將桿件截成兩部分。取左側(cè)隔離體為研究對象，如圖（b）所示。由平衡方程：得

（a）（b）（c）（d）（e）3）BC段：求段內(nèi)任意截面截面2-2的軸力，用假想截面在2-2處將桿件截成兩部分。取左側(cè)隔離體為研究對象，如圖（c）所示。由平衡方程：得

1.軸力圖繪制4）CD段：求段內(nèi)任意截面3-3截面的軸力，用假想截面在3-3處將桿件截成兩部分。取右側(cè)隔離體為研究對象，如圖（d）所示。（a）（b）（c）（d）（e）由平衡方程：得：

根據(jù)求得的各段軸力，畫出軸力圖，如圖（e）所示，正、負(fù)軸力分別畫在基線的兩側(cè)。由軸力圖可以看出AB段的軸力最大.。1.軸力圖繪制

例2：如圖所示為某建筑的一根鋼筋混凝土柱，柱高為3.6m，截面尺寸為450mm×450mm，，柱上承受橫梁傳來的荷載，其合力通過柱的軸線，大小為F=100kN，已知鋼筋混凝土的重度為

。求柱中1-1截面、柱底2-2截面的內(nèi)力，并畫出整根柱子的內(nèi)力圖。1.軸力圖繪制1）求柱中截面的軸力。用假想截面1-1在處將桿件截成兩部分。取上側(cè)隔離體為研究對象，如圖（b）所示。隔離體上作用著兩個(gè)外力，一個(gè)是橫梁傳來的荷載F=100kN，一個(gè)是1-1截面以上部分鋼筋混凝土柱的自重，設(shè)以上的柱的體積為V1，自重為G1，則（a）（b）

（c）（d）

（e）由平衡方程:得:1.軸力圖繪制2）求柱底2-2截面的軸力。用假想截面在處將桿件截成兩部分。取上側(cè)隔離體為研究對象，如圖7-5（c）所示。隔離體上同樣作用著兩個(gè)外力，一個(gè)是橫梁傳來的荷載F=100kN，一個(gè)是2-2截面以上部分鋼筋混凝土柱的自重，設(shè)以上的柱的體積為V2，自重為G2，則（a）（b）

（c）（d）

（e）由平衡方程:得:1.軸力圖繪制3）繪制軸力圖。由于柱自重的影響，不同截面的內(nèi)力也不相同，計(jì)算距離柱頂任意距離處的截面內(nèi)力。用假想截面在處將桿件截成兩部分。取上側(cè)隔離體為研究對象，如圖（d）所示。（a）（b）

（c）（d）

（e）由上式可以看出，任意截面的軸力為以為變量的一次函數(shù)。一次函數(shù)的圖像為一條斜直線，取柱頂和柱底的軸力確定此斜直線。當(dāng)時(shí)

，

；當(dāng)時(shí)

，

。然后將柱頂和柱底的軸力用直線連起來，即得到整根柱子的軸力圖，如圖(e）所示。由軸力圖可以看出最大軸力在柱底。PART03引例解析1.任務(wù)引例解析——福州小城鎮(zhèn)住宅項(xiàng)目中柱內(nèi)力圖分析THANKS感謝聆聽項(xiàng)目7軸向受力構(gòu)件的受力和變形分析建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)3計(jì)算靜定平面桁架內(nèi)力CONTENTS目錄認(rèn)識(shí)桁架結(jié)構(gòu)01桁架結(jié)構(gòu)中所有桿的內(nèi)力（節(jié)點(diǎn)法）02桁架結(jié)構(gòu)中指定桿件的內(nèi)力（截面法）03教學(xué)目標(biāo)1.了解我國建筑實(shí)力，激發(fā)民族認(rèn)同感。2.增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)。

1.掌握節(jié)點(diǎn)法求桁架各桿內(nèi)力。2.能判斷桁架結(jié)構(gòu)中的零桿。1.理解桁架的概念和組成。2.掌握節(jié)點(diǎn)法求桁架各桿內(nèi)力。3.掌握截面法求桁架指定桿件的內(nèi)力。4.掌握桁架中零桿的判斷。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01認(rèn)識(shí)桁架結(jié)構(gòu)1.思考溫州科技館北展廳屋蓋采用空間鋼管結(jié)構(gòu)體系，鋼管之間采用直接相貫的焊接節(jié)點(diǎn)，主桁架為平面桁架2.桁架概念和組成

桁架是由若干直桿在兩端用鉸連接而成的結(jié)構(gòu)。基本假設(shè):（1）節(jié)點(diǎn)全部為光滑鉸節(jié)點(diǎn)。

（2）各桿軸線都是直線且通過鉸的中心。

（3）荷載和支座反力都作用在節(jié)點(diǎn)上并位于桁架平面內(nèi)。

2.桁架概念和組成

1)世界首臺(tái)樁梁一體架橋機(jī)“共工號(hào)”“共工號(hào)”2)世界首座三塔四跨鋼桁架懸索橋——溫州甌江北口大橋主橋荷載試驗(yàn)結(jié)果順利通過。試驗(yàn)期間，144輛總重量近5000噸的重型卡車“壓”橋，刷新國內(nèi)公路橋梁“體檢”加載重量紀(jì)錄。桁架結(jié)構(gòu)在大跨度橋梁上的應(yīng)用，彰顯了我國建筑實(shí)力PART02桁架結(jié)構(gòu)中所有桿的內(nèi)力（節(jié)點(diǎn)法）1.節(jié)點(diǎn)法概念

節(jié)點(diǎn)法是取桁架的節(jié)點(diǎn)為隔離體，由于桁架的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都處于平衡狀態(tài)，因此利用節(jié)點(diǎn)的平衡條件來計(jì)算桿件的內(nèi)力。節(jié)點(diǎn)法可以求出簡單桁架全部桿件的軸力。

桁架各桿件都只承受軸力，作用于桁架任一節(jié)點(diǎn)的力構(gòu)成一個(gè)平面匯交力系。平面匯交力系平衡方程數(shù)有兩個(gè)，可求解兩個(gè)未知數(shù)。在利用節(jié)點(diǎn)法計(jì)算桁架內(nèi)力時(shí)，應(yīng)從不超過兩根桿件的節(jié)點(diǎn)開始，因此可先利用整體平衡條件求出桁架的約束反力，然后從兩桿節(jié)點(diǎn)開始計(jì)算，依次利用各節(jié)點(diǎn)的平衡條件，求出各桿的軸力。2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用

例1：用節(jié)點(diǎn)法求圖（a）所示桁架各桿件的內(nèi)力。2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用（1）求約束反力取桁架整體為研究對象，畫受力圖如圖（b）所示，列平衡方程解方程得2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用（2）求各桿內(nèi)力1）取節(jié)點(diǎn)A為隔離體,畫受力圖如圖（c）所示，列平衡方程得得2）取節(jié)點(diǎn)C為隔離體,畫受力圖如圖（d）所示，列平衡方程得2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用3）取節(jié)點(diǎn)F為隔離體,畫受力圖如圖（e）所示，列平衡方程聯(lián)立解方程得4）取節(jié)點(diǎn)G為隔離體,畫受力圖如圖（f）所示，列平衡方程得得2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用5）取節(jié)點(diǎn)D為隔離體,畫受力圖如圖（g）所示，列平衡方程6）取節(jié)點(diǎn)E為隔離體,畫受力圖如圖（h）所示，列平衡方程得得得2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用7）取節(jié)點(diǎn)H為隔離體,畫受力圖如圖（i）所示，列平衡方程8）校核：取節(jié)點(diǎn)B為隔離體,畫受力圖如圖（j）所示，列平衡方程得計(jì)算結(jié)果無誤2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用（3）各桿的內(nèi)力如圖（k）所示3.零桿判斷（1）L形節(jié)點(diǎn)L形節(jié)點(diǎn)為不共線的兩桿節(jié)點(diǎn)，如圖（a）所示，當(dāng)節(jié)點(diǎn)上無荷載作用時(shí)，兩桿內(nèi)力都為零。（2）T形節(jié)點(diǎn)T形節(jié)點(diǎn)為兩桿共線的三桿節(jié)點(diǎn)，如圖（b）所示，當(dāng)節(jié)點(diǎn)上無荷載作用時(shí)，則不共線的第三桿內(nèi)力為零，共線兩桿的內(nèi)力相等，符號(hào)相同。PART03桁架結(jié)構(gòu)中指定桿件的內(nèi)力（截面法）1.截面法法概念

截面法是截取兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)部分作為隔離體計(jì)算桁架內(nèi)力。截面法用于計(jì)算桁架中求少數(shù)指定桿件的內(nèi)力。在需求內(nèi)力的桿件上作一適當(dāng)?shù)慕孛?，將桁架截為兩部分，然后任取一部分作為研究對象，此時(shí)，隔離體上的荷載、約束反力及桿件內(nèi)力組成一個(gè)平面一般力系，利用平衡條件來計(jì)算所求桿件的內(nèi)力。2.截面法應(yīng)用

例2：用截面法求圖（a）所示桁架GH、DH、DE各桿的內(nèi)力。2.截面法應(yīng)用（1）求約束反力取桁架整體為研究對象，由于對稱性，則點(diǎn)A與點(diǎn)B處約束反力相同(2)求GH、DH、DE各桿的內(nèi)力用1-1截面假想將GH、DH、DE截開，取左邊部分為研究對象，畫受力圖如圖（b）所示，利用平衡條件列出平衡方程，即得得得（3）校核計(jì)算結(jié)果無誤THANKS感謝聆聽項(xiàng)目7軸向受力構(gòu)件的受力和變形分析建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)4分析軸向拉壓桿的應(yīng)力與強(qiáng)度CONTENTS目錄應(yīng)力的概念01計(jì)算軸向拉壓桿的應(yīng)力02應(yīng)用強(qiáng)度公式解決實(shí)際問題03分析軸向拉壓桿的強(qiáng)度0405引例解析教學(xué)目標(biāo)1.用力學(xué)思維解決工程問題的能力。

1.能夠進(jìn)行軸向拉壓桿應(yīng)力、強(qiáng)度計(jì)算。1.掌握應(yīng)力的類型。2.掌握軸向拉壓構(gòu)件應(yīng)力和強(qiáng)度的計(jì)算方法。3.掌握受彎構(gòu)件應(yīng)力和強(qiáng)度的計(jì)算方法。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01應(yīng)力的概念1.思考福州小城鎮(zhèn)住宅樓項(xiàng)目柱應(yīng)力分析2.應(yīng)力的概念

截面內(nèi)某點(diǎn)的應(yīng)力是指截面上該點(diǎn)處的