梁的内力图
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梁的内力图课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解梁内力的基本概念,掌握梁受力分析的方法。
2. 学生能够识别并绘制不同工况下的梁内力图,包括弯矩图、剪力图和轴力图。
3. 学生能够运用力学原理,解释梁内力与外力之间的关系。
技能目标:1. 学生能够运用几何法或解析法进行梁内力图的绘制。
2. 学生能够运用计算机软件辅助分析梁的内力,并进行简单的结构优化。
3. 学生能够通过实际案例,分析并解决工程中的梁内力问题。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对力学学科的浓厚兴趣,增强探究精神和创新意识。
2. 学生能够认识到力学知识在实际工程中的应用价值,培养工程意识和责任感。
3. 学生能够通过团队合作,培养沟通协调能力和解决问题的能力。
课程性质:本课程属于高中物理力学部分,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:高中年级的学生已具备一定的物理基础和空间想象力,对实际问题具有较强的探究欲望。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
通过课程学习,使学生能够将理论知识运用到实际工程中,培养学生的创新意识和实践能力。
教学过程中,关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
将课程目标分解为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 梁的基本概念:介绍梁的定义、分类及受力特点,结合课本第三章第一节内容。
2. 梁的受力分析:讲解梁在外力作用下的弯矩、剪力和轴力的产生,运用课本第三章第二节的方法进行分析。
3. 梁内力图的绘制:a. 几何法:介绍利用几何法绘制梁内力图的方法,结合课本第三章第三节的案例。
b. 解析法:讲解运用解析法绘制梁内力图的过程,参考课本第三章第四节的内容。
4. 计算机软件辅助分析:引入相关软件(如CAD等),帮助学生更直观地观察和分析梁内力图,结合课本第三章第五节。
5. 实际案例解析:分析典型工程案例,使学生了解梁内力在实际工程中的应用,结合课本第三章第六节。
梁的内力图课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握梁的内力图的基本概念、绘制方法和应用。
通过本节课的学习,学生应能够:1.理解梁的内力图的概念,知道梁的内力图的作用。
2.掌握梁的内力图的绘制方法,能够独立完成简单梁的内力图的绘制。
3.能够应用内力图进行梁的受力分析,解决实际问题。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.梁的内力图的基本概念:介绍梁的内力图的定义、作用及其与梁的受力状态的关系。
2.梁的内力图的绘制方法:讲解梁的内力图的绘制原理,引导学生掌握绘制方法,并通过示例进行演示。
3.梁的内力图的应用:结合实际问题,让学生学会运用内力图进行梁的受力分析,解决问题。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标,我们将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解梁的内力图的基本概念、绘制方法和应用,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生学会运用内力图解决实际问题。
3.实验法:安排一定的实验课时,让学生在实验中观察、分析梁的内力图的绘制和应用,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了保证本节课的教学效果,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT,生动展示梁的内力图的绘制和应用。
4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每位学生都能参与到实验中来,提高实践能力。
以上就是本节课的教学设计,希望通过以上设计,能够帮助学生更好地理解和掌握梁的内力图相关知识,提高学生的实践能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本节课的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置适量的作业,要求学生独立完成,通过作业的完成质量评估学生的掌握程度。
3.考试:安排一次期中考试,测试学生对梁的内力图知识的掌握情况,包括理论知识和应用能力。
简单载荷梁内力图(剪力图与弯矩图)表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
常用截面几何与力学特征表表2-5标准标准标准标准标准标准标准注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
实用文档2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
[例1] 已知二跨等跨梁l =5m ,均布荷载q =11.76kN/m ,每跨各有一集中荷载F =29.4kN ,求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] M B 支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN ·m V B 左=(-0.625×11.76×5)+(-0.688×29.4)=(-36.75)+(-20.23)=-56.98kN[例2] 已知三跨等跨梁l =6m ,均布荷载q =11.76kN/m ,求边跨最大跨中弯矩。
简单载荷梁内力图(剪力图与弯矩图)表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
常用截面几何与力学特征表表2-5注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
.\2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
[例1] 已知二跨等跨梁l =5m ,均布荷载q =11.76kN/m ,每跨各有一集中荷载F =29.4kN ,求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] M B 支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN ·m V B 左=(-0.625×11.76×5)+(-0.688×29.4)=(-36.75)+(-20.23)=-56.98kN[例2] 已知三跨等跨梁l =6m ,均布荷载q =11.76kN/m ,求边跨最大跨中弯矩。
简单载荷梁内力图(剪力图与弯矩图)表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
常用截面几何与力学特征表表2-5注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:m axy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
[例1] 已知二跨等跨梁l =5m ,均布荷载q =11.76kN/m ,每跨各有一集中荷载F =29.4kN ,求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] M B 支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN ·m V B 左=(-0.625×11.76×5)+(-0.688×29.4)=(-36.75)+(-20.23)=-56.98kN[例2] 已知三跨等跨梁l =6m ,均布荷载q =11.76kN/m ,求边跨最大跨中弯矩。
作图示梁的内力图:
梁:由支座支承,承受的外力以横向力和剪力为主,以弯曲为主要变形的构件称为梁。
1、从功能上分,有结构梁,如基础地梁、框架梁等;与柱、承重墙等竖向构件共同构成空间结构体系,有构造梁,如圈梁、过梁、连系梁等,起到抗裂、抗震、稳定等构造性作用。
2、梁按照结构工程属性可分为:框架梁、剪力墙支承的框架梁、内框架梁、梁、砌体墙梁、砌体过梁、剪力墙连梁、剪力墙暗梁、剪力墙边框梁。
3、从施工工艺分,有现浇梁、预制梁等。
地梁
4、从材料上分,工程中常用的有型钢梁、钢筋混凝土梁、木梁、钢包砼梁等。
5、梁依据截面形式,可分为:矩形截面梁、T形截面梁、十字形截面梁、工字形截面梁、匚形截面梁、囗形截面梁、不规则截面梁。
6、从受力状态分,可分为静定梁和超静定梁。
静定梁是指几何不变,且无多余约束的梁。
超静定梁是指几何不变,且有多余约束的梁。
7、梁按照其在房屋的不同部位,可分为:屋面梁、楼面梁、地下框架梁、基础梁。
所以梁很复杂。
部分梁定义:
1.地梁(DL):地梁也叫基础梁、地基梁,简单地说就是基础上的梁。
一般用于框架结构和框-剪结构中,框架柱落在地梁或地梁的交叉处。
其主要作用是支撑上部结构,并将上部结构的荷载转递到地基上。
2.框架梁(KL):框架梁是指两端与框架柱相连的梁,或者两端与剪力墙相连但跨高比不小于5的梁。
框架梁可以分为:
a、屋面框架梁(WKL):屋面框架梁指的是框架结构屋面最高处的框架梁;
b、楼层框架梁(KL):楼层框架梁指的是各楼面的框架梁;
c、地下框架梁(DKL):地下框架梁指设置在基础顶面以上且低于建筑标高正负零(室内地面)以下并以框架柱为支座,不受地基反力作用,或者地基反力仅仅是地下梁及其覆土的自重产生,不是由上部荷载的作用所产生,这样的地下梁,称为地下框架梁。
3.圈梁(QL):圈梁是沿建筑物外墙四周及部分内横墙设置的连续封闭的梁。
其目的是为了增强建筑的整体刚度及墙身的稳定性。
在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁叫基础圈梁,也叫地圈梁;而在墙体上部,紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈梁。
在砌体结构中,圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种。
4.连梁(LL):在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中 ,连接墙肢与墙肢 ,连梁是指两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁。
连梁一般具有跨度小、截面大,与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。
一般在风荷载和地震荷载的作用下,连梁的内力往往很大。
5.暗梁(AL):完全隐藏在板类构件或者混凝土墙类构件中,钢筋设置方式与单梁和框架梁类构件非常近似。
暗梁总是配合板或者墙类构件共同工作。
板中的暗梁可以提高板的抗弯能力,因而仍然具备梁的通用受力特征。
混凝土墙中的暗梁作用比较复杂,已不属于简单的受弯构件,它一方面强化墙体与顶板的节点构造,另一方面为横向受力的墙体提供边缘约束。
强化墙体与顶板的刚性连接。
6.边框梁(BKL):框架梁伸入剪力墙区域就变成边框梁。
7.框支梁(KZL):因为建筑功能要求,下部大空间,上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地,而通过水平转换结构与下部竖向构件连接。
当布置的转换梁支撑上部的剪力墙的时候,转换梁叫框支梁,支撑框支梁的柱子就叫做框支柱。
8.悬挑梁(XL):不是两端都有支撑的,一端埋在或者浇筑在支撑物上,另一端伸出挑出支撑物的梁。
一般为钢筋混凝土材质。
9.井式梁(JSL):井式梁就是不分主次,高度相当的梁,同位相交,呈井字型。
这种一般用在楼板是正方形或者长宽比小于1.5的矩形楼板,大厅比较多见,梁间距3m左右,由同一平面内相互正交或斜交的梁所组成的结构构件。
又称交叉梁或格形梁。
10.次梁:在主梁的上部,主要起传递荷载的作用。
11.拉梁:是指独立基础,在基础之间设置的梁。
12.过梁(GL):当墙体上开设门窗洞口时,为了支撑洞口上部砌体所传来的各种荷载,并将这些荷载传给窗间墙,常在门窗洞口上设置横梁,该梁称为过梁。
13.悬臂梁:梁的一端为不产生轴向、垂直位移和转动的固定支座,另一端为自由端(可以产生平行于轴向和垂直于轴向的力)。
14.平台梁:指通常在楼梯段与平台相连处设置的梁,以支承上下楼梯和平台板传来的荷载。
15.冠梁(GL): 设置在基坑周边支护(围护)结构(多为桩和墙)顶部的钢筋混凝土连续梁,其作用其一是把所有的桩基连到一起(如钻孔灌注桩,旋挖桩等),防止基坑(竖井)顶部边缘产生坍塌,其二是通过牛腿承担钢支撑(或钢筋混凝土支撑)的水平挤靠力和竖向剪力。