建筑力学重点内容教案(四)

《建筑力学重点内容教案(四)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、建筑力学重点内容教案（四）新授课静定结构和超静定结构建筑物中支承荷载、传递荷载并起骨架作用的部分叫做结构，例如在房屋建筑中由梁、板、柱、基础等构件组成的体系。前面，我们介绍了单个杆件的强度、刚度和稳定性问题。本章将要介绍结构的几何组成规则、结构受力分析的基本知识、不同结构形式受力特点等问题。第一节结构计算简图实际结构很复杂，完全根据实际结构进行计算很困难，有时甚至不可能。工程中常将实际结构进行简化，略去不重要的细节，抓住基本特点，用一个简化的图形来代替实际结构。这种图形叫做结构计算简图。也就是说，结构计算简图是在结构

2、计算中用来代替实际结构的力学模型。结构计算简图应当满足以下的基本要求：1.基本上反映结构的实际工作性能；2.计算简便。从实际结构到结构计算简图的简化，主要包括支座的简化、节点的简化、构件的简化和荷载的简化。—、支座的简化一根两端支承在墙上的钢筋混凝土梁，受到均布荷载g的作用（图10-lo）,对这样一个最简单的结构，如果要严格按实际情况去计算，是很困难的。因为梁两端所受到的反力沿墙宽的分布情况十分复杂，反力无法确定，内力更无法计算。为了选择一个比较符合实际的计算简图，先要分析梁的变形情况：因为梁支承在砖墙上，其两端均不

3、可能产生垂直向下的移动，但在梁弯曲变形吋，两端能够产生转动；整个梁不可能在水平方向移动，但在温度变化时，梁端能够产生热胀冷缩。考虑到以上的变形特点，可将梁的支座作如下处理：通常在一端墙宽的屮点设置固定较支座，在另一端墙宽的中点设置可动较支座，用梁的轴线代替梁，就得到了图10-16的计算简图。这个计算简图反映了：梁的两端不可能产生垂直向下移动但可转动的特点；左端的I古I定较支座限制了梁在水平方向的整体移动；右端的可动较支座允许梁在水平方向的温度变形。这样的简化既反映了梁的实际工作性能及变形特点，又便于计算。这就是所谓的

4、简支假设某住宅楼的外廊，采用由一端嵌固在墙身内的钢筋混凝土梁支承空心板的结构方案（图10-20）o由于梁端伸入墙身，并有足够的锚固长度，所以梁的左端不可能发生任何方向的移动和转动。于是把这种支座简化为固定支座，其计算简图如图10-26所示，计算跨度可取梁的悬挑长加纵墙宽度的一半。预制钢筋混凝土柱插入杯形基础的做法通常有以下两种：当杯口四周用细石混凝土填实、地基较好且基础较大时，可简化为固定支座（图10—3a）；在杯口四周填入沥青麻丝，柱端可发生微小转动，则可简化为较支座（图10-36）o当地基较软、基础较小时，图口的

5、做法也可简化为较支座。支座通常可简化为可动较支座、固定较支座、固定支座三种形式。二、节点的简化结构中两个或两个以上的构件的连接处叫做节点。实际结构中构件的连接方式很多，在计算简图中一般可简化为较节点和刚节点两种方式。1.较节点较节点连接的各杆可绕较节点做相对转动。这种理想的较在建筑结构中很难遇到。但象图10—40中木屋架的端节点，在外力作用下，两杆间可发生微小的相对转动，工程中将它简化为较节点（图10-46）o2•刚节点刚节点连接的各杆不能绕节点自由转动，在钢筋混凝土结构屮刚节点容易实现。图10-5a是某钢筋混凝土框

6、架顶层的构造，图中的梁和柱的混凝土为整体浇注，梁和柱的钢筋为互和搭接。梁和柱在节点处不可能发生相对移动和转动，因此，可把它简化为刚节点（图10—56）。三、构件的简化构件的截面尺寸通常比长度小得多。在计算简图屮构件用其轴线表示，构件之间的连接用节点表示，构件长度用节点间的距离表示。四、荷载的简化在工程实际中，荷载的作用方式是多种多样的。在计算简图上通常可将荷载作用在杆轴上，并简化为集中荷载和分布荷载两种作用方式。关于荷载的分类及简化已在第一章中述及。这里不再重复。在结构设计中，选定了结构计算简图后，在按简图计算的同时

7、，还必须采取相应韵措施，以保证实际结构的受力和变形特点与计算简图相符。因此，在按图施工时，必须严格实现图纸中规定的各项要求。施工中如疏忽或随意修改图纸；就会使实际结构与计算简图不符，这将导致结构的实际受力情况与计算不符，就可能会出现大的事故。检查与回顾1•结构计算简图应满足哪些基本要求?1.结构计算简图的简化主要包括哪些内容?新授课第二节平面结构的几何组成分析一、几何组成分析的概念建筑结构通常是由若干杆件组成的，但并不是用-些杆件就可随意地组成建筑结构。例如图10—6a中的较接四边形，可不费多少力就把它变成平行四边形

8、（图。一6b）,但这种较接四边形不能承受任何荷载的作用，当然不能作为建筑结构使用。如果在较接四边形中加上一根斜杆（图10-7）,那么在外力作用下其几何形状就不会改变了。图10—6图110—7从儿何组成的观点看，由杆件组成的体系可分为两类：1•几何不变体系在荷载作用下，不考虑材料的应变时，体系的形状和位置是不能改变的2•几何可变体系在荷载作用下，