房建实务的可编辑教材精编版.doc

房建实务的可编辑教材工程力学与工程结构一、内容提要1A410000 房屋建筑工程技术lA411000 工程力学与工程结构1、1A411010 掌握杆件强度、刚度和稳定的基本概念2、1A411020 掌握平面力系的平衡方程及杆件内力分析3、1A411030 掌握主要工程结构的受力特点及应用4、1A411040 熟悉常用房屋结构的形式、体系和受力特点5、1A411050 了解建筑抗震基本知识二、重点、难点1、1A411010 掌握杆件强度、刚度和稳定的基本概念2、1A411020 掌握平面力系的平衡方程及杆件内力分析三、内容讲解1A410000房屋建筑工程技术lA411000工程力学与工程结构1A411010掌握杆件强度、刚度和稳定的基本概念lA411011杆件的基本受力形式结构杆件的基本受力形式按其变形特点可归纳为以下五种:拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。1A411012杆件强度的基本概念结构杆件在规定的荷载作用下,保证不因材料强度发生破坏的要求,称为强度要求。lA411013杆件刚度的基本概念结构杆件在规定的荷载作用下,虽有足够的强度,但其变形也不能过大,超过了允许的范围,也会影响正常的使用。限制过大变形的要求即为刚度要求。梁的变形主要是弯矩所引起的,叫弯曲变形。剪力所引起的变形很小,可以忽略不计。影响位移因素为:(1)材料性能:与材料的弹性模量E成反比。(2)构件的截面:截面越大惯性矩越大,与截面的惯性矩I成反比。(3)构件的跨度:此因素影响最大。lA411014杆件稳定的基本概念在工程结构中,受压杆件比较细长,受力达到一定的数值时,杆件突然发生弯曲,以致引起整个结构的破坏,这种现象称为失稳。因此受压杆件要有稳定的要求。例题:下面关于压杆的四种计算长度(a、b、c、d)说法错误的是()。a、当柱的一端固定一端自由b、两端固定c、一端固定一端铰支d、两端铰支A、当柱的一端固定一端自由时,压杆的计算长度最长B、两端固定压杆的计算长度最小C、一端固定一端铰支比两端铰支的计算长度小D、一端固定一端自由比两端铰支的计算长度小答案:D1A411020掌握平面力系的平衡方程及杆件内力分析lA411021力的基本性质(1)力的作用效果促使或限制物体运动状态的改变,称力的运动效果;促使物体发生变形或破坏,称力的变形效果。(2)力的三要素力的大小、力的方向和力的作用点的位置称力的三要素。(3)作用与反作用原理力是物体之间的作用,其作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,沿同一作用线相互作用。(4)力的合成与分解力的合成可用平行四边形法则。但是力的合成只有一个结果,而力的分解会有多种结果。(5)约束与约束反力工程结构是由很多杆件组成的一个整体,其中每一个杆件的运动都要受到相联杆件的限制或称约束。约束杆件对被约束杆件的反作用力,称约束反力。lA411022平面汇交力系的平衡方程及应用(1)物体的平衡状态物体相对于地球处于静止状态和等速直线运动状态,力学上把这两种状态都称为平衡状态。(2)平衡条件两个力大小相等,方向相反,作用线相重合,这就是二力的平衡条件。(3)平面汇交力系的平衡条件一个物体上的作用力系,作用线都在同一平面内,且汇交于一点,这种力系称为平面汇交力系。平面汇交力系的平衡条件是见图1A411022-、力矩的特性及应用(1)力矩的概念力矩=力×力臂。力矩的单位是N·m。(2)力矩的平衡物体绕某点没有转动的条件是,对该点的顺时针力矩之和等于反时针力矩之和,即称力矩平衡方程(3)力矩平衡方程的应用利用力矩平衡方程求杆件的未知力,见图1A411023-2(4)力偶的特性两个大小相等方向相反,作用线平行的特殊力系称为力偶,如图1A411023-3。力偶矩等于力偶的一个力乘力偶臂,即力偶矩的单位是N·m或kN·m。(5)力的平移法则作用在物体某一点的力可以平移到另一点,但必须同时附加一个力偶,如图1A411023-4lA411024用截面法计算单跨静定梁的内力杆件结构可以分为静定结构和超静定结构两类。可以用静力平衡条件确定全部反力和内力的结构叫静定结构。(1)梁在荷载作用下的内力图1A411024-1为一简支梁。梁受弯后,上部受压,产生压缩变形;下部受拉,产生拉伸变形。V为1-l截面的剪力,l-1截面上有一拉力N和一压力N,形成一力偶M,此力偶称1-1截面的力矩。根据可求得梁的截面上有两种内力,即弯矩M和剪力V。(2)剪力图和弯矩图见图1A411024-2。找出悬臂梁上各截面的内力变化规律,可取距A点为x的任意截面进行分析。首先取隔离体,根据剪力弯矩根据前面的剪力和弯矩方程即可画出剪力图和弯矩图。不同荷载下,不同支座梁的剪力图和弯矩图,见图1A411024-3和图lA411024-4。1A411025静定桁架的内力计算(1)桁