荷載約束與約束力受力圖課件

建筑力學(xué)

ArchitecturalMechanic授課教師：鐘星鳴開課系部：建筑工程系

1.3荷載（1）荷載的分類按作用時(shí)間：恒載、活載及偶然荷載按作用范圍：集中荷載、分布荷載按作用性質(zhì)：靜力荷載、動力荷載按作用位置：固定荷載、移動荷載（2）載荷的簡化和計(jì)算1、等截面梁自重的計(jì)算在工程結(jié)構(gòu)計(jì)算中，通常用梁軸表示一根梁。等截面的自重總是簡化為沿梁軸方向的均布線荷載q。2均布面載荷化為均布線載荷在工程計(jì)算中，在板面上受到均布面荷載q’(kN/m2)時(shí)，需要將它簡化為沿跨度（軸線）方向均勻分布的線荷載來計(jì)算。已知：板均布面荷載：q’(kN/m2)；板寬b；板跨度Ｌ(m)求：q（kＮ/m）解：板上受到的全部荷載：Ｑ＝q’.b.L(kN)沿板跨度方向均勻分布的線荷載：q===b.q’(kN)例如：①圖中板自重11kＮ；②防水層的均布面荷載為：q’=300N/m2;③水泥沙漿找平層厚0.02m,γ=20kN/m3;④雪載：q4’=300N/m2.求：將全部荷載化成沿板長的均布線荷載。解：q１’==1237N/m2；q2’=300N/m2；q3’==400N/m2q4’=300N/m2q’=q1’+q2’+q3’+q4’=1237+300+400+300=2237N/m2線載：q===3333N/m2。2常見的幾種類型的約束（1）柔性約束約束反力一定通過接觸點(diǎn)，沿著柔體中心線背離物體的方向，且只能是拉力典型：繩索（2）理想光滑接觸面約束約束反力是通過接觸點(diǎn)，沿著接觸面的公共法線指向被約束的物體，只能是支持力（3）光滑圓柱鉸鏈約束約束反力通過接觸點(diǎn)垂直于銷釘軸線，通過銷釘中心方向不定(4)鏈桿約束約束反力沿著鏈桿的軸線，方向不定可以壓可以拉3支座的簡化和支座反力1、支座：建筑物中支承構(gòu)件的約束。2、支座反力：支座對構(gòu)件的作用力叫支座反力。3、支座的類型：（１）、固定鉸支座：受力特性與圓柱鉸鏈相同,用兩個(gè)相互垂直的力表示。（２）、可動鉸支座：受力特性與鏈桿約束相同，支座反力通過鉸中心，沿著支撐面的法線方向。

（３）、固定端支座：如房屋的雨篷、挑梁，其一端嵌入墻里，墻對梁的約束既限制它沿任何方向移動，同時(shí)又限制它的轉(zhuǎn)動，這種約束稱為固定端支座。它除了產(chǎn)生水平和豎直方向的約束反力外，還有一個(gè)阻止轉(zhuǎn)動的約束反力偶。1.5物體的受力分析（1）受力分析解決力學(xué)問題時(shí)，首先要選定需要進(jìn)行研究的物體，即選擇研究對象；然后根據(jù)已知條件，約束類型并結(jié)合基本概念和公理分析它的受力情況。作用在物體上的力有：一類是:主動力,如重力,風(fēng)力,氣體壓力等二類是：被動力，即約束反力。二、分離體（或脫離體）：從周圍物體中單獨(dú)分離出來的研究對象。三、受力圖：表示研究對象（即脫離體）所受全部力的圖形。主動力一般是先給定的，約束力則需要根據(jù)約束的性質(zhì)來判斷。解：(1)以結(jié)構(gòu)整體為研究對象，主動力有荷載F，注意到B、C處為光滑面約束，約束反力為FB、FC。其受力圖如圖1.31(b)所示。(2)取AB桿的分離體，A處為光滑圓柱鉸鏈約束，D處受到柔繩約束，其受力圖如圖(c)所示。(3)取出AC桿的分離體，A處受到AB桿的反作用力FAx′、FAy′，E處為柔繩約束，AC桿受力如圖(d)所示。例題2、在圖(a)中，多跨梁ABC由ADB、BC兩個(gè)簡單的梁組合而成，受集中力F及均布載荷q作用，試畫出整體及梁ADB、BC段的受力圖。解：(1)取整體為研究對象，先畫集中力F與分布載荷q，再畫約束反力。A處約束反力分解為二正交分量，D、C處的約束反力分別與其支承面垂直，B處約束反力為內(nèi)力，不能畫出，整體的受力圖如圖(b)所示。(2)取ADB段的分離體，先畫集中力F及梁段上的分布載荷q，再畫A、D、B處的約束反力FAx、FAy、FD、FBx、FBy，ADB梁受力如圖(c)所示。(3)取BC段的分離體，