建筑力学平面一般力系的平衡方程及其应用
- 格式:ppt
- 大小:966.00 KB
- 文档页数:16
一、导入由上节课的简化结果可知:若平面一般力系平衡,则作用于简化中心的平面汇交力系和附加力偶也必须同时满足平衡条件。
由此可知,物体在平面一般力系的作用下,既不发生移动,也不发生转动的静力平衡条件为:力系中的所有各力在两个不同方向的X\Y轴上投影的代数和均为零,且力系中各力对平面内任意一点的力矩大代数和也等于零。
二、新授3-2平面一般力系的平衡与应用一、平面一般力系的平衡条件、平衡方程及其应用平面一般力系平衡的充要条件是力系主矢F R/ 和力系对某一点的主矩m o都等于零。
即:F R/ =0,m o =0要使F R/ =0,必须满足:∑F x =0 ∑F y =0要使m o =0,必须满足:∑m o(F)=0于是,平面一般力系的平衡条件可表达为:∑F x =0基本形式∑F y =0∑m o(F)=0 力矩方程平面一般力系有三个独立方程。
例1:钢筋混凝土钢架的受力及支座情况如图。
已知F=10KN,m=15KN.m,钢架自重不计,求支座反力。
平面一般力系平衡必须同时满足三个平衡方程式,这三个方程彼此独立,可求解三个未知量。
因此,平面一般力系平衡的充要条件又可叙述为:力系中所有各力在两个坐标轴上的投影的代数和都等于零,而且力系中所有各力对任一点力矩的代数和也等于零。
解:1、刚架为研究对象,画刚架的受力图, 建立坐标轴2、列平衡方程求解未知力 ∑F x =0 F -F BX =0 F BX =F =10KN∑m A (F )=0 -F ×3-m +F BY ×3=0 F BY =15KN () ∑F y =0 F A +F BY =0 F A =-F BY =-15KN () 二、平面一般力系平衡方程的其他形式 1、二力矩式平衡方程的基本形式并不是唯一的形式,还可以写成其他的形式,它与基本形式的平衡方程是等效的,但往往应用起来会方便一些。
形式:三个平衡方程中有两个力矩方程和一个投影方程00===∑∑∑xBA Fm m如果力系满足0=∑A m 的方程,简化结果就不可能是个合力偶,而只能是合力或平衡;若是合力则合力应通过A 点,同理,力系又满足0=∑B m ,则此合力还应通过B 点,也就是说,力系如果有合力则合力作用为AB 连线,又因为力系还满足=∑xF的方程,则进一步表明力系即使有合力,这合力也只是能与X 轴相垂直,但附加条件是AB 连线不与OX 轴垂直。