静定结构的内力计算教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第3章静定结构的内力计算,第一节杆件的内力截面法,第二节内力方程内力图,第三节用叠加法作剪力图和弯矩图,第四节静定平面刚架,第五节静定多跨梁,第六节三拱桥,第七节静定平面桁架,第八节各种结构形式及悬索的受力特点,第3章静定结构的内力计算,内力的概念物体因受外力作用,在物体各部分之间所产生的,相互作用力称为物体的内力。,计算内力的目的:解决强度、刚度问题;,内力计算是建筑力学的重要基础知识;,是进行结构设计的重要一环。,注意:研究的内力主要是平衡杆件横截面上的内力,第一节杆件的内力截面法,1.杆件的内力,以悬臂梁为例,求横截面m-m上的內力,套,F轴力(与横截面垂直),F剪力(与横截面平行)警,M弯矩(与杆轴线垂直),M,F,FN,第一节杆件的内力截面法,(1)轴力FN正负号规定及其它注意点,1)同一位置处左右侧截面上的内力分量必须具有相同的正负号。,2)轴力以拉(效果)为正,压(效果)为负,F,截面,截面,符号为正,符号为负,3)如果杆件受到外力多于两个,则杆件的不同部分上的横截面有不同的轴力。,4)计算截面上的轴力时,应先假设轴力为正值,则轴力的实际符号与其计算符号一致。,一该法称为设正法,第一节杆件的内力截面法,(2)梁剪力F的正负号规定,剪力使所研究的杆段有顺时针方向转动趋势时为正,反之为负。,Fs(+)fs(+),Fs(),Fs(-),正,负,(3)梁弯矩M的正负号规定,M()M(),正,M()M(-),负,规定弯矩使所研究的杆段凹向向上弯曲,(即杆的上侧纵向受压,下侧纵向受拉)时为正,反之为负。,第一节杆件的内力截面法,2.截面法,求内力最基本的方法,0,截面法求内力的步骤,D,1)用假想的截面将杆件截为两段,任选其中的一段为分离体,(2)作分离体的受力图,暴露出的,F,B=50N,截面内力均按正向画出,(3)应用静力学平衡方程求解,FNE,50N,杆件内力的值,F=0,F+70-3050=0.FN=10N,F=0.F2+70-50=0,F1=-20N结果为正,表明轴力是拉力。,结果为负,表明轴力是压力。,第一节杆件的内力截面法,截面法求内力的步骤,例题6-2试求图示简支梁AB截面a-a上的内力,(1)用假想的截面将杆件截为两段,任选其中的一段为分离体,.TTTTTic,作分离体的受力图,暴露出,的截面内力均按正向画出,Foy,3)应用静力学平衡方程求解,解:(1)用平衡方程求解梁的支座反力。,杆件内力的值,2)用截面法求截面a-a的内力,F,=0,0,F=0.F=05/M,F=0.F4+FB2-q=0,M(F)=0.F-1-q=0,M(F)=0,pb5M=0.M=,16,解得,h=0F,=3y,FR,8,F=0.F+Fn=0.F=-q,7,第一节杆件的内力截面法,截面法求内力的步骤,例题6-3试求图示刚架D截面上的内力。,(1)用假想的截面将杆件截为两段,解:(1)求支座反力。,任选其中的一段为分离体,作分离体的受力图,暴露出,的截面内力均按正向画出,(2)用截面法求D截面的内力。,3)应用静力学平衡方程求解,杆件内力的值,F=0.,FA-F=0,Fs,M1(F)=0.Fa-F.5=0,F=0.F+F2=0,F=O,FN+Fr=0,FN=-F,F,F=0.F,FAY,0,F,解得:F,=F.F,F K,2,M4(F)=0,M-F=0,M=F,第二节内力方程内力图,、概述,1.內力方程截面的内力因截面位置不同而变化,取横坐标轴x与杆件,轴线平行,将杆件截面的内力表示为截面的坐标x的函数,称之为内力方程。F(=(0轴力方程,1(0)=(0)剪力方程M(0)=f(x)弯矩方程,AC杆的内力方程,轴力方程FN(x)=F,F,剪力方程F(x)-2,0 xa,弯矩方程M(x)=-,建立内力方程就是求指定截面上的内力,第二节内力方程内力图,、概述,2.内力图用纵坐标y表示内力的值,将内力随横截面位置变化的图线,画在坐标面上,称之为内力图。有轴力图、剪力图、弯矩图等。,3内力图的符号规定,(1)正的轴力和剪力画在x上侧,负的轴力和剪力画在x下侧;,若不画坐标轴,则需:正的标注符号(+);负的标注符号(-)。,(2)将弯矩图画在杆件的受拉侧(图不必标正或负)。,