结构平衡与体系.doc

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1、1A411020房屋结构平衡的技术要求【考点内容一】掌握结构的平衡条件(静定梁部分)力的三要素大小、方向、作用点作用力与反作用力的关系大小相等、方向相反、沿同一作用线相互作用力的合成与分解符合平行四边形法则物体的平衡状态物体相对于地球处于静止状态和匀速直线状态二力平衡条件两个力大小相等,方向相反,作用线重合平面汇交力系的平衡条件∑X=0,∑Y=0一般平面力系的平衡条件∑X=0,∑Y=0,∑M=0利用平衡条件求未知力的步骤取隔离体→画受力图→列平衡方程静定梁的内力包括剪力和弯矩计算梁内力的一般步骤1

2、.去掉约束,画出杆件受力图2.利用平衡方程,求出约束反力3.用截面法计算出梁的内力(剪力、弯矩)说明:上述难点是力的平衡方程和截面法在计算静定梁内力中的应用。但考生应熟练掌握平面任意力系平衡方程(ΣX=0,ΣY=0,ΣMA=0)的应用,此处知识点一般每年有1分的题。学习方法:首先明确各种支座的支座反力(详见图例说明);然后利用平衡方程。首先了解各种支座的支座反力:一、P9 图1A411021-7 悬臂梁中的B点,即固定端支座,其支座反力为:二、P9 图1A411021-8 简支梁中的左侧支座,即固

3、定铰支座,其支座反力为:简支梁中的右侧支座,即可动铰支座,其支座反力为:P9页图1A411021-9的图为伸臂梁,A点处为固定铰支座,B点处为可动铰支座,B以右为伸臂部分三、平衡方程——ΣX=0——ΣY=0——ΣM=0四、梁的内力:剪力(V)、弯矩(M)【典型题型】有一简支梁受力与支承如下图,则梁中的弯矩为(A)kN.m。A.5B.6C.7.510解题思路:计算梁内力的一般步骤:第一步,去掉约束,画出杆件受力图。假设A点处有向上的力RAY,水平的力RAX。第二步:利用平衡方程,求出约束反力。——Σ

4、X=0=> RAX=0——ΣY=0=> RAY+RBY=5——ΣM=0=> 5×2=RBY×5=> RBY=2kN,RAY=3kN第三步:如需计算梁的内力(剪力或弯矩)可用截面法,取B点至跨中的一段梁作为隔离体,此时应标注出跨中的内力V跨中、M跨中,然后再列平衡方程,可以得出:跨中的弯矩=RBY*5/2=2×2.5=5KN.M[2005年真题]有一伸臂梁受力及支承如图,则固端A的弯矩为()kN.m。A2B3C6D9答案:C解题思路:计算梁内力的一般步骤:第一步,去掉约束,画出杆件受力图;

5、第二步:利用平衡方程,求出约束反力;——ΣX=0=> RAX=0——ΣY=0=> RAY=3kN——ΣMA=0=> mA=3×2=6kN·m第三步:用截面法计算出梁的内力。如图所示,固端A的弯矩=3×2=6KN.M【考点内容二】掌握结构的平衡条件(静定桁架部分)静定桁架的内力计算方法节点法、截面法桁架的特点1.桁架的节点是铰接;2.每个杆件的轴线是直线,并通过铰的中心;3.荷载及支座反力都作用在节点上节点法计算内力的步骤1.去掉约束,画出受力图2.利用平衡方程,求出约束反力3.用节点法求出杆件内力

6、杆件的内力(二力杆)压杆、拉杆、零杆截面法计算内力的步骤1.去掉约束,画出受力图2.利用平衡方程,求出约束反力 3.用截面法求出杆件内力[2004年真题]有一桁架,受力及支承如下图,则AC杆和AB杆的内力分别为()。拉力为正,压力为负。A.-1kN,-1kNB.0,-1kNC.1kN,1kND.1kN,0答案:B解题思路:计算内力的思路为:1.去掉约束,画出受力图2.利用平衡方程,求出约束反力——ΣX=0=> RCX=-1kN——ΣY=0=> RCY+RDY=0——ΣMC=0=> 1×a=RDY×

7、a=> RDY=1         RCY=-1kN3.用节点法求出杆件内力  节点法NAB=1kN体现在AB杆上即为压杆。NAB=-1kN【考点内容三】掌握防止结构倾覆的技术要求力矩的概念及平衡力使物体绕某点转动的效果要用力矩来度量;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逆时针力矩之和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,使其作用效果相同防止构件倾覆的技术要求对于悬挑构件(如阳台、雨篷、探头

8、板等)、挡土墙、起重机械防止倾覆的基本要求是:引起倾覆的力矩应小于抵抗倾覆力矩,为了安全,可取M抗≥(1.2~1.5)M倾。【典型考题】为了安全,对于悬挑阳台防止其倾覆的抵抗倾覆的力矩(M抗)可取其引起倾覆的力矩(M倾)的( )倍.A.0.5~1.0B.1.0~1.2C.1.2~1.5D.1.5~2.0答案:C解题思路:对于悬挑构件(如阳台、雨篷、探头板等)、挡土墙、起重机械防止倾覆的基本要求是:引起倾覆的力矩应小于抵抗倾覆力矩,为了安全,可取M抗≥(1.2~1.5)M倾。所以正确

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