湖南省建筑工程初中级职称考试建筑力学部分课件.ppt

《湖南省建筑工程初中级职称考试建筑力学部分课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、建筑力学静力学基本概念静力学是研究物体的平衡问题的科学。主要讨论作用在物体上的力系的简化和平衡两大问题。平衡:在工程上是指物体相对于地球保持静止或匀速直线运动状态，它是物体机械运动的一种特殊形式。一．刚体的概念：在任何外力的作用下，物体的大小和形状始终保持不变的物体。静力学的研究对象仅限于刚体，所以又称之为刚体静力学没有绝对的刚体，所以刚体是个相对的概念。二、力的概念:力是物体之间相互的机械作用力使物体的机械运动状态发生改变，或使物体产生变形力使物体的运动状态发生改变的效应称为外效应力使物体发生变形的效应称为内效应。刚体只考虑外效应变形固体还要研究内效应力的三要素力对物体作用的效应完全

2、决定于以下力的三要素：1.力的大小表示物体相互作用的强弱程度在国际单位制中，力的单位用牛顿（N）或千牛顿（kN），1kN=103N2.力的方向包含力的方位和指向两方面的涵义3.力的作用点指物体上承受力的部位力系定义：作用于同一个物体上的一组力力系(Systemofforces)的分类各力的作用线都在同一平面内的力系称为平面力系；各力的作用线不在同一平面内的力系称为空间力系。平面力系的分类平面汇交力系：各力作用线都汇交于同一点的力系。平面力偶系：若干个力偶(Couple)（一对大小相等、指向相反、作用线平行的两个力称为一个力偶）组成的力系。平面平行力系：所有力的作用线相互平行。平面一般力

3、系：各力的作用线既不平行也不交于一点等效力系(Equivalentforcesystem)指两个力(系)对物体的作用效果完全相同。平衡力系(Equilibriumforcesystem)力系作用下使物体平衡的力系。合力与分力若一个力与一个力系等效。则这个力称为该力系的合力，而力系中的各个力称为该合力的一个分力。平面平行力系平面一般力系第二节　静力学公理公理一二力平衡公理作用于同一刚体上的两个力成平衡的必要与充分条件：力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上。可以表示为：F=-F/或F+F/=0在两个力作用下处于平衡的物体称为二力体，若物体是构件或杆件，也称二力构件或二力杆件简称二力杆。

4、BACFGBAFBAFBAFBAFBAAC二力杆AC在作用于刚体的任意力系中，加上或减去平衡力系，并不改变原力系对刚体作用效应。推论一力的可传性原理作用于刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任意一点，而不改变该力对刚体的效应。F1=－F2=F由此可知，作用于刚体上的力是滑移矢量，因此作用于刚体上力的三要素为大小、方向和作用线。公理二加减平衡力系公理BAFBABAF1F2F1F力的可传性原理作用于物体上同一点的两个力可以合成为作用于该点的一个合力，它的大小和方向由以这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。如图所示，以FR表示力F1和力F2的合力，则可以表示为：FR=F1+F2

5、。即作用于物体上同一点两个力的合力等于这两个力的矢量合。公理三力的平行四边形法则FRF2OF1刚体受同一平面内互不平行的三个力作用而平衡时，则此三力的作用线必汇交于一点。F12F1F3F2ABC推论二三力平衡汇交定理公理四　作用与反作用公理两个物体间相互作用力，总是同时存在，它们的大小相等，指向相反，并沿同一直线分别作用在这两个物体上。公理五　刚化原理变形体在已知力系作用下平衡时，若将此变形体视为刚体（刚化），则其平衡状态不变。力矩与力偶第一节　力对点之矩一、力矩的概念力使物体绕某点转动的力学效应，称为力对该点之矩。例如扳手旋转螺母。FOLdAB力F对O点之矩定义为：力的大小F与力臂d

6、的乘积冠以适当的正负号，以符号mo(F)表示，记为:Mo(F)＝±Fd通常规定：力使物体绕矩心逆时针方向转动时，力矩为正，反之为负。力F对O点之矩的大小，也可以用三角形OAB的面积的两倍表示，即Mo(F)＝±2ΔABC在国际单位制中，力矩的单位是牛顿•米（N•m）或千牛顿•米（kN•m）。由上述分析可得力矩的性质：（1）力对点之矩，不仅取决于力的大小，还与矩心的位置有关。力矩随矩心的位置变化而变化。（2）力对任一点之矩，不因该力的作用点沿其作用线移动而改变，再次说明力是滑移矢量。（3）力的大小等于零或其作用线通过矩心时，力矩等于零。定理：平面汇交力系的合力对其平面内任一点的矩等于所有各

7、分力对同一点之矩的代数和。二、合力矩定理Mo(FR)＝ΣMo(F)上式称为合力矩定理。合力矩定理建立了合力对点之矩与分力对同一点之矩的关系。这个定理也适用于有合力的其它力系。第二节　力偶一、力偶　力偶矩在日常生活和工程实际中经常见到物体受动两个大小相等、方向相反，但不在同一直线上的两个平行力作用的情况。例如（图a）司机转动驾驶汽车时两手作用在方向盘上的力；（图b）工人用丝锥攻螺纹时两手加在扳手上的力；（图c）以及用两个手指拧动水龙头所加的力等等