建筑力学与结构受压及受拉构件
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《建筑力学与结构》课程标准(征求意见稿)课程代码课程类别专业基础课程课程类型理实一体课程课程性质必修课程课程学分4学分课程学时68学时修读学期第3学期适用专业建筑工程技术合作开发企业执笔人付德成审核人1.课程定位与设计思路1.1课程定位《建筑力学与结构》是建筑工程专业的核心基础课程,专业必修课程。
是学生分析计算结构承载能力、适用性能的必修课程。
其教学指导思想是:注重基本原理及结构构件设计计算方法的教授,使学生能正确理解和掌握混凝土结构构件各种受力形式的设计计算方法,以及培养学生综合运用知识的能力。
通过工学结合的方式,利用实习实训基地的工程模型,采用理论与实际相结合的方法,使学生熟悉基本结构形式和基本构件的构造,了解构件的受力情况,能够掌握荷载组合的方法,并能完成简单结构构件的设计和验算。
本课程与前修课程《建筑识图与构造》《建筑材料与检测》课程相衔接,共同培养学生专业基础能力;与后续课程《建筑施工技术》等课程相衔接,培养学生的专业素养和职业能力,为学生将来作为一名合格的工程技术人员奠定良好的基础。
1.2设计思路通过对本专业对应的施工现场“八大员”的工作岗位任务及职业能力分析,确定了课程的设计思路为:以“工作过程为导向”的教学方法,改革传统教学模式。
通过方法和任务推动真实的学习过程,学习者作为行动者成为课堂的中心,在专业、方法及社会能力上,以行动导向式教学培养培养学生全面的人格。
通过本课程的实践教学,使理论知识与感性认识结合,以帮助和巩固所学书本知识,从而实现本专业的培养目标。
本课程的总学时为64学时,3学分。
2.课程目标2.1能力目标1)能够对荷载进行分类,并对永久荷载标准值、活荷载标准值、活荷载组合值进行计算,能够在结构极限状态设计中正确取值;2)能够对钢筋混凝土受弯构件、受压构件、受拉构件进行承载力计算,能够对钢筋混凝土构件进行挠度计算和裂缝宽度计算;3)能够进行现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖结构分析;4)能够对预应力混凝土结构构件进行分析。
建筑力学的知识点公式总结1. 受力分析在建筑力学中,受力分析是非常基础的知识点,它是分析结构在外力作用下的受力和变形情况。
受力分析的基本原理是平衡条件,即结构受力平衡,外力和内力之和为0。
常见的受力分析问题包括梁的受力分析、柱的受力分析、桁架的受力分析等。
2. 弹性力学弹性力学是研究材料在外力作用下的变形和应力、应变关系的学科。
在建筑力学中,弹性力学是非常重要的知识点,它涉及了材料的力学性质、变形规律和材料的弹性极限等。
弹性力学的基本公式包括胡克定律、杨氏模量、泊松比等。
3. 结构力学结构力学是研究结构在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中,结构力学包括了梁的受力分析、柱的受力分析、框架结构的受力分析等。
结构力学的基本公式包括静力平衡方程、变形公式、内力计算公式等。
4. 桥梁力学桥梁力学是研究桥梁结构在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中,桥梁力学是一个重要的分支学科,它涉及了桥梁的受力分析、变形分析、挠度计算等。
桥梁力学的基本公式包括桁架结构的受力分析公式、桁架结构的位移计算公式等。
5. 基础力学基础力学是研究基础在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中,基础力学是非常重要的知识点,它涉及了基础的受力分析、变形分析、承载力计算等。
基础力学的基本公式包括基础的受力分析公式、基础的变形计算公式等。
综上所述,建筑力学是土木工程学科中的重要基础学科之一,它涉及了受力分析、弹性力学、结构力学、桥梁力学和基础力学等多个方面的知识。
掌握建筑力学的知识对于土木工程师来说是非常重要的,它可以帮助工程师更好地设计和施工结构,确保结构的安全性和稳定性。
建筑力学的知识点和公式虽然繁多,但只有通过实践和不断的学习,才能真正掌握其中的精髓。
建筑力学与结构一、引言建筑力学与结构是建筑工程中的重要学科之一,它研究建筑物的受力和结构的设计原理。
建筑力学与结构的学习对于建筑工程师和结构工程师来说至关重要。
本文将从以下几个方面介绍建筑力学与结构的相关内容。
二、建筑力学的基本概念2.1 建筑力学的定义建筑力学是研究建筑物在承受荷载和受力状态下的力学行为的学科。
它包括静力学、动力学、热力学和材料力学等基本理论,并将其应用于建筑结构的设计、施工和维护中。
2.2 建筑物的力学模型建筑物的力学模型是建立在力学原理基础上的建筑物的简化模型。
它可以将复杂的建筑结构简化为一组力学元件,从而进行力学分析和设计。
2.3 建筑荷载建筑荷载是指建筑物在使用过程中所受到的外部荷载作用,包括常见的重力荷载、风荷载、地震荷载等。
了解建筑荷载的特点和计算方法对于建筑结构的设计具有重要意义。
三、建筑结构的基本原理3.1 结构的稳定性结构的稳定性是指结构在受力状态下保持平衡的能力。
包括静力平衡、受力图、结构位移等。
稳定性分析是结构设计中必不可少的一项工作,它保证了建筑物在使用过程中的安全和稳定。
3.2 结构的强度与刚度结构的强度是指结构在承受荷载作用下不发生破坏的能力。
结构的刚度是结构在受力时变形的能力。
强度和刚度是建筑结构设计的两个重要指标,需要通过力学分析和计算来确定。
四、建筑力学与结构的应用4.1 结构设计结构设计是指根据建筑和结构的要求,通过合理的力学分析和计算,确定建筑结构的形式、尺寸、材料和构造等。
结构设计需要综合考虑建筑的功能、荷载、材料性能等因素,确保结构的安全和经济。
4.2 结构施工和检验结构施工是根据结构设计方案进行施工和安装。
结构检验是通过对已建成结构进行检测和评估,确保结构的质量和安全。
五、建筑力学与结构是建筑工程中不可或缺的学科,它研究建筑物的受力和结构的设计原理,为建筑工程师和结构工程师提供了重要的理论基础和实践指南。
建筑力学与结构涵盖了静力学、动力学、热力学和材料力学等内容,涉及结构的稳定性、强度和刚度等关键要素。
第一章静力学基础一、填空题1、力是物体之间的相互机械作用。
2、力是矢量,力的三要素分别为:大小、方向、作用点3、刚体是在力的作用下不变形的物体4、所谓平衡,就是指物体相对于地球处于静止状态或匀速直线运动状态5、力对物体的作用效果一般分为内(变形)效应和外(运动)效应.6、二力平衡条件是刚体上仅受两力作用而平衡的必要与充分条件是:此两力必须等值、反向、共线。
7、加减平衡力系原理是指对于作用在刚体上的任何一个力系,可以增加或去掉任一个平衡力系,并不改变原力系对于刚体的作用效应。
8、力的可传性是刚体上的力可沿其作用线移动到该刚体上的任一点而不改变此力对刚体的影响。
9、作用于物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力,该合力的大小和方向由力的平行四边形法则确定。
10、平面汇交力系的合力矢量等于力系各分力的矢量和,合力在某轴上的投影等于力系中各分力在同轴上投影的代数和11、力矩的大小等于__力_____和__力臂_______的乘积。
通常规定力使物体绕矩心逆时针转时力矩为正,反之为负。
12、当平面力系可以合成为一个合力时,则其合力对于作用面内任一点之矩,等于力系中各分力对同一点之矩的代数和13、力偶是指一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系。
力偶对刚体的作用效应只有转动。
14、力偶对物体的转动效应取决于力偶矩的大小、__力偶的转向__、 ___力偶作用面的方位_三要素。
15、只要保持力偶的三要素不变,可将力偶移至刚体上的任意位置而不改变其作用效应.16、平面力偶系的合成结果为_一合力偶_,合力偶矩的值等于各分力偶矩的代数和。
17、作用于刚体上的力,均可从原作用点等效地平行移动_到刚体上任一点,但必须同时在该力与指定点所决定的平面内附加一个力偶。
二、判断题:(对的画“√”,错的画“×”)1、两物体间相互作用的力总是同时存在,并且两力等值、反向共线,作用在同一个物体上。
(× )2、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时,力矩等于零(√)3、力偶无合力,且力偶只能用力偶来等效。
第一章力和受力图一、填空题1.相互机械运动状态产生变形力的大小方向作用点2.施力物体受力物体刚体平衡。
3.光滑接触面必通过接触点沿接触面公法线并指向被约束物体。
4.自由体非自由体约束约束反力。
5.铰链直杆链杆轴线方向待定。
6.相等,相反,二力作用点的连线7.垂直于支承面支承面8.汇交于一点9.相等相反同一直线上10.沿柔体中心线背离物体二、选择题1.B2.D3.B4.D5.C6.A7.D8.B9.C10.C三、简答题1.什么是刚体?在哪些情况下可以把物体抽象成刚体?答:在力的作用下,大小和形状均保持不变的物体称为刚体。
一般建筑结构或构件受力所产生的变形都很小,略去变形的影响不会使力的作用效果产生显著变化时。
3.简述二力平衡公理与作用力和反作用力公理之间的区别。
答:一个是两个力作用同一物体上;一个是两个力分别作用在两个不同的物体上。
4.一辆救援车在公路上拖一辆抛锚车,两车受力大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,因此二力互相平衡。
这种说法成立吗?为什么?答:不成立。
因为救援援车与抛锚车并没有作用在同一物体上,他们作用在相邻的物体上,所以是作用力和反作用力公理。
5.如图1—1所示的杆件,重力为G,当矮墙与地面均为光滑面时,杆件能保持平衡吗?为什么?答:不平衡。
因为它不符合三力交汇定理,A点无法与其他两点相交。
所以会下滑。
5.简述力的平行四边形公理答:作用在物体上同一点的力,可以合成为一个合力,合力的作用点也在该点,合力的大小和方向由以这个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。
四、作图题1.试作出下列各图中各球的受力图,假定接触处都是光滑的。
(1)(2)(3)(4)2.试作下列各杆件的受力图,假定接触处都是光滑的。
(1)(2)(3)(4)3.(1)(2)(3)(4)(5)4.(1)(2)(3)(4)※(5)※(6)第二章平面力系的平衡一、填空题1. 平面力系平面汇交力系2. 方向相反作用力不重合3. 力臂4. 力偶臂力偶矩5. 其本身零6.代数和7.∑F x=0;∑F y=08.9.零10.力偶矩无关二、选择题1.B2.D3.D4.A8.B6.C三、简答题1.简述合力投影定理。
《建筑力学与结构》课程试题库一、单选题1. 结构上的作用有直接作用和( D )。
A. 荷载作用B. 结构作用C. 动力作用D. 间接作用2. 以下哪一项不属于直接作用( D )。
A. 结构自重B. 楼面荷载C. 雪荷载D. 地基不均匀沉降3. 以下哪一项不属于直接作用( B )。
A. 结构自重B. 温度变化C. 雪荷载D. 楼面荷载4. 以下哪一项属于永久荷载( A )。
A. 结构自重B. 安装荷载C. 风荷载D. 雪荷载5. 以下哪一项不属于永久荷载( D )。
A. 构件粉刷层B. 构件自重C. 固定设备重量D. 吊车荷载6. 水泥砂浆的重度是( B )。
A. 25 kN/m3B. 20 kN/m3C. 30 kN/m3D. 40kN/m37. 石灰砂浆、混合砂浆的重度是( A )。
A. 17kN/m3B. 20 kN/m3C. 30 kN/m3D. 40kN/m38. 某钢筋混凝土矩形截面梁的截面尺寸为 250mm 600mm,则梁的自身混凝土重量为( B )。
A. 4.7 kN/mB.3.75 kN/mC.5 kN/mD.7 kN/m9. 某钢筋混凝土矩形截面梁的截面尺寸为 250mm 600mm,梁两侧及梁底用厚20mm 石灰砂浆抹灰,则梁两侧抹灰层的重量为( C )。
A. 8.2 kN/mB. 6.7 kN/mC. 0.493 kN/mD. 0.756 kN/m10. 临时性结构的设计使用年限为( A )。
A. 5 年B. 10 年C. 7 年D. 2 年11. 易于替换的结构构件的设计使用年限为(B )。
A. 5 年B. 25 年C. 10 年D. 15 年12. 一般情况下,永久荷载分项系数为( A )。
A. 1B. 1.2C. 1.4D. 1.513. 一般情况下,可变荷载分项系数(C )。
2A.1 B.1.2 C.1.4 D.1.514. 混凝土结构的正常使用极限状态主要是验算构件的( A )。
《建筑力学与结构》拉伸和压缩变形时的承载力计算【学习目标】1、 能够进行构件与结构截面轴力计算及准确地画轴力图。
2、 能进行计算轴向拉(压)杆的强度及工程实际应用。
3、 能够对材料的检验及性能的比较。
【知识点】变形固体的概念及其基本假设;杆件变形的基本形式;内力、截面法;应力、正应力、 剪应力、轴向拉压杆变形和应变;轴向拉压杆强度计算;金属材料性能与检验。
【工作任务】任务 轴向拉、压杆的强度计算 实验1轴向拉伸实验 实验2轴向压缩实验 【教学设计】引入实际工程中轴向拉伸与压缩实例,建立受力构件有关基本知识、基本理论,明确轴向拉(压)是力学与结构研究的第一种基本变形;为此本单元设计一个工作任务和两个实验,通过对构件的外力→内力→应力→建立强度条件→材料检验;从而对轴向拉(压)构件有一个比较清晰的认识和知识体系,达到分析与解决实际问题的能力。
※ 任务布置: 如图4-1a 所示的三角形托架,其杆AB 是由两根等边角钢所组成。
已知荷载P =75kN ,三号钢的许用应力[]=160MPa ,试选择等边角钢的型号。
图4-1※ 相关知识:1、轴向拉伸与压缩构件受力分析;2、轴向拉伸与压缩构件内力—轴力计算;3、构件轴力图的绘制;4、构件应力计算;5、材料轴向拉伸和压缩时的力学性能;6、利用强度条 件选择构件截面。
※ 任务解决:(六步法)1、咨迅学生收集相关设计资料及工程实际调研、提出问题,教师讲授知识点。
2、决策、计划拟定设计方案,学生独立作出决策任务--→学生动手准备--→学生提出问题--→教师讲授知识点bN N CB图2-27 例题2-12图3、实施学生以小组为单位,完成设计任务。
4、检查、评估学生自查、小组互查、教师检查,分析老师、学生二者评分偏差的原因,指出学生错误的地方及注意事项。
4.1 轴向拉伸与压缩构件工程实例在工程实际中,经常有承受轴向拉伸荷载或轴向压缩荷载的等直杆。
例如图4-2a 所示桁架的竖杆、斜杆和上、下弦杆,图4-2b 所示起重机构架的各杆及起吊重物的钢索,图4-2c 所示的钢筋混凝土电杆上支承架空电缆的横担结构,BC 、AB 杆,此外,千斤顶的螺杆,连接气缸的螺栓及活塞连杆等都是轴间拉压杆。
课程标准建筑力学与结构是高职建筑工程技术专业的核心课,本课程内容设计与组织安排是按照基于工作过程导向的课程观来设计的,重构教学内容,设计8个模块即结构计算简图的确定、建筑结构荷载计算、力学计算、建筑结构基本设计原则、钢筋混凝土基本构件、建筑结构、结构工程图识读、解决建筑施工中力学与结构问题。
其主要内容包括建筑力学与建筑结构两大部分,因此课程名称仍为《建筑力学与结构》本课程的任务是培养学生建筑结构工程图识读能力和基本建筑结构验算及一般设计能力,具备施工中结构问题认知及处理能力。
研究杆件或杆系结构在荷载作用下的平衡条件及承载能力,介绍建筑结构的设计方法和房屋抗震设计的基本知识;介绍建筑结构基本构件的设计和验算方法及结构施工图的绘制方法与识读,使所设计和施工的构件既安全可靠,又经(一)能力目标具有确定结构计算简图的能力;具有对一般结构进行受力分析、内力分析和绘制内力图的能力;具有测试强度指标和构件应力的初步能力;具有对构件进行强度、刚度和稳定性计算的能力;具有正确识读和绘制结构施工图的基本能力;具有正确选用各种常用结构材料的能力;具有常见结构体系认知能力;具有对常用结构构件进行计算、设计和验算的基本能力;具有处理施工中有关结构问题的一般能力。
(二)知识目标在整个教学过程中应从高职培养目标和学生的实际出发,对基本理论的学习以应用为目的,教学内容以必需够用为度,重点学习建筑力学与结构的基本理论和基本知识、常用杆件及结构的受力分析方法、结构的内力计算及内力图的绘制方法、结构位移的计算方法及常用结构构件的设计方法,结构工程图识读基本知识,掌握设计工作过程知识。
(三)德育目标培养学生勤奋向上、严谨细致的良好学习习惯和科学的工作态度;具有创新与创业的基本能力;具有爱岗敬业与团队合作精神;具有公平竞争的意识;具有自学的能力;具有拓展知识、接受终生教育的基本能力0 绪论1.教学要求要求对建筑结构建立感性认识,掌握建筑结构的概念及分类;了解建筑结构的发展概况;了解建筑结构构件及其受力状态;了解本课程的特点、地位及学习方法。
建筑力学与结构受压及受拉构件
首先,受压构件是以压应力为主的构件。
在外力作用下,构件的顶部
受到压力,而底部承受的是压应力。
受压构件一般为柱体、墙体等。
在构
造设计中,受压构件要满足强度和稳定性的要求。
主要的设计考虑因素包
括构件的截面尺寸、材料的强度特性以及构件的几何形状等。
另外,在受
压构件设计中,承受的压力越大,构件的稳定性就越重要。
因此,在考虑
受压构件的设计时,需要进行强度计算、屈曲计算等。
其次,受拉构件是以拉应力为主的构件。
在外力作用下,构件的顶部
受到拉力,而底部承受的是拉应力。
受拉构件一般为梁、绳等。
与受压构
件相比,受拉构件的设计要相对简单。
因为在拉应力下,材料往往会更加
均匀,不容易出现破坏。
但是,如果拉应力过大,就有可能导致拉伸破坏。
因此,在受拉构件的设计中,也需要进行强度计算、拉伸计算等。
受压和受拉构件在结构力学中也有一些共同之处。
首先,它们都需要
保证构件的强度和稳定性。
无论是受压还是受拉构件,在承受外力的同时,都必须能够保持结构的稳定。
其次,它们都需要考虑构件的截面尺寸和材
料的选择。
不同的材料具有不同的强度特性,因此在设计中要选择合适的
材料以满足结构的需求。
另外,构件的截面尺寸的设计也是十分重要的,
需要根据力学性能进行合理的选择。
总之,了解受压和受拉构件的结构特点和力学性能对于建筑力学与结
构的研究和设计非常重要。
通过合理的设计和计算,可以确保构件的强度
和稳定性,从而提高建筑物的安全性和可靠性。
因此,在进行建筑设计和
施工时,需要充分考虑受压和受拉构件的特点,并进行合理的设计和选择。