第四章共面力系的平衡
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建筑⼒学(第⼆版)第1章⾄第13章知识点节选绪论部分荷载:直接施加在结构上的⼒,在⼯程上统称荷载。
结构:在建筑物中承受和传递荷载⽽起⾻架作⽤的部分。
构件:组成结构的每⼀个部分。
平衡状态:建筑的结构及组成结构的各构件,都相对于地⾯保持着静⽌状态,这种状态在⼯程上称为平衡状态。
要保证构件的正常⼯作,必须同时满⾜三个要求:1)在荷载作⽤下构件不发⽣破坏,即应具有⾜够的强度2)在荷载作⽤下构件所产⽣的变形在⼯程的允许范围内,即应具有⾜够的刚度3)承受荷载作⽤时,构件在其原有形状下应保持稳定,即应具有⾜够的稳定性※构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能⼒建筑⼒学的任务是:研究和分析作⽤在结构(或构件)上⼒与平衡的关系,结构(或构件)的内⼒、应⼒、变形的计算⽅法以及构件的强度、刚度与稳定条件,为保证结构(或构件)既安全可靠⼜经济合理提供计算理论依据。
杆系结构:由杆件组成的结构。
建筑⼒学:是由研究建筑结构的⼒学计算理论和⽅法的⼀门科学。
第⼀章静⼒学的基本概念⼒的定义:⼒是物体间的相互机械运动。
⽤⼀个带有箭头的有向线段来表⽰⼀个⼒(注意作⽤点的位置)物体在受到⼒的作⽤后,产⽣的效应可以分成两种:外效应,也称为运动效应,使物体的运动状态发⽣改变。
内效应,也称为变形效应,使物体的形状发⽣变化。
⼒的三要素:⼤⼩、⽅向、作⽤点⼒的⼤⼩反应物体之间的相互机械作⽤的强弱程度⼒的⽅向包含⼒的作⽤线在空间的⽅位和指向⼒的作⽤点是指⼒在物体的作⽤位置当接触⾯⾯积很⼩时,则可以将微⼩⾯积抽象为⼀个点,这个点称为⼒的作⽤点。
该作⽤⼒称为集中⼒;反之,如果接触⾯积较⼤⽽不能忽略时,则⼒在整个接触⾯上分布作⽤,此时的作⽤⼒称为分布⼒。
分布⼒的⼤⼩⽤单位⾯积上的⼒的⼤⼩来度量,称为荷载集度。
⼒是⽮量,记作F刚体:在外⼒的作⽤下,不发⽣形变的物体。
平衡:在外⼒作⽤下,物体相对于地球保持静⽌或匀速直线运动状态,我们就称物体在外⼒作⽤下保持平衡。
第四章空间力系一、要求1、能熟练地计算力在空间直角坐标轴上的投影和力对轴之矩。
2、对空间力偶的性质及其作用效应要有清晰的理解。
3、了解空间力系向一点简化的方法和结果。
4、能应用平衡条件求解空间汇交力系、空间任意力系、空间平行力系的平衡问题。
5、能正确地画出各种常见空间约束的约束反力。
二、重点、难点1、本章重点:力在空间直角坐标轴上的投影和力对轴之矩。
空间汇交力系、空间任意力系、空间平行力系的平衡方程的应用。
各种常见的空间约束及约束反力。
2、本章难点:空间矢量的运算,空间结构的几何关系与立体图。
三、学习指导1、空间力系的基本问题及其研究方法空间力系研究的基本问题仍然是静力学的三个基本问题,即:物体的受力分析、力系的等效替换和力系的平衡条件。
空间力系是力系中最普遍的情形,其它各种力系都是它的特殊情形。
按由浅入深、由特殊到一般的认识规律研究空间力系,是从理论上对静力学作一个系统而完整的总结。
与平面力系的研究方法相似,这里也采用力向一点平移的方法将空间任意力系分解为空间汇交力系和空间力偶系,再应用这两个力系的合成方法来简化原力系,然后根据简化结果推导出平衡条件。
由于空间力系各力作用线分布在空间,因而使问题复杂化。
出现了力在坐标轴上的二次投影法、力对轴的矩以及用向量表示力对点的矩和力偶矩等新问题,简化的结果和平衡方程也复杂了。
2、各类力系的平衡方程各类力系的独立的平衡方程的数目不变。
但是平衡方程的形式可以改变。
上表列出的是一般用形式。
解题指导1、对于解力在直角坐标轴上投影或力沿直角坐标轴分解这类问题,重要的是确定力在空间的位置。
一般解题的思路如下:(1)认清题意,仔细查看结构(或机构)的立体图,它由哪些部件组成,各部件在空间的位置,以及它们和坐标轴的关系。
(2)认清力的作用线在结构(或机构)的哪个平面内,寻找它与坐标面的交角,然后找力与坐标平面的夹角及力与坐标轴的夹角。
(3)考虑用一次投影或二次投影的方法求解。
力的平移定理(总17页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第四章 平面一般力系第一节 力的平移定理上面两章已经研究了平面汇交力系与平面力偶系的合成与平衡。
为了将平面一般力系简化为这两种力系,首先必须解决力的作用线如何平行移动的问题。
设刚体的A 点作用着一个力F (图4-3(a )),在此刚体上任取一点O 。
现在来讨论怎样才能把力F 平移到O 点,而不改变其原来的作用效应?为此,可在O 点加上两个大小相等、方向相反,与F 平行的力F ′和F 〞,且F ′=F 〞=F (图4-3(b )) 根据加减平衡力系公理,F 、F ′和F 〞与图4-3(a )的F 对刚体的作用效应相同。
显然F 〞和F 组成一个力偶,其力偶矩为)(O F M Fd m ==这三个力可转换为作用在O 点的一个力和一个力偶(图4-3(c ))。
由此可得力的平移定理:作用在刚体上的力F ,可以平移到同一刚体上的任一点O ,但必须附加一个力偶,其力偶矩等于力F 对新作用点O 之矩。
顺便指出,根据上述力的平移的逆过程,共面的一个力和一个力偶总可以合成为一个力,该力的大小和方向与原力相同,作用线间的垂直距离为:F m d '=力的平移定理是一般力系向一点简化的理论依据,也是分析力对物体作用效应的一个重要方法。
例如,图4-4a 所示的厂房柱子受到吊车梁传来的荷载F 的作用,为分析F 的作用效应,可将力F 平移到柱的轴线上的O 点上,根据力的平移定理得一个力F ′,同时还必须附加一个力偶(图4-4(b ))。
力F 经平移后,它对柱子的变形效果就可以很明显的看出,力F ′使柱子轴向受压,力偶使柱弯曲。
第二节 平面一般力系向作用面内任一点简化一、简化方法和结果设在物体上作用有平面一般力系F 1,F 2,…,F n,如图4-5(a )所示。
为将这力系简化,首先在该力系的作用面内任选一点O 作为简化中心,根据力的平移定理,将各力全部平移到O 点(图4-5(b )),得到一个平面汇交力系F 1′,F 2′,…,F n ′和一个附加的平面力偶系n 21,,,m m m 。
建筑架子工(普通脚手架)考试模拟题及参考答案一、单选题(共32题,每题1分,共32分)1.在物理学中,把某种物质单位()的质量叫做这种物质的密度。
A、重量B、物质C、体积D、质量正确答案:C2.直接从事带电作业时,必须(),防止发生触电。
A、有人监护B、戴绝缘手套C、穿绝缘鞋和戴绝缘手套D、穿橡胶鞋正确答案:C3.制定安全标识的目的是为了()。
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