2015年一建备考《建筑工程》考点讲解IA411021结构jF衡的条件

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　　1A411020 建筑结构平衡的技术

　　IA411021 结构jF衡的条件

　　一、力的基本性质

　　(1)力的作用效果

　　促使或限制物体运动状态的改变，称力的运动效果;促使物体发生变形或破坏，称力的变形效果。

　　(2)力的三要素

　　力的大小、力的方向和力的作用点的位置称力的三要素。

　　(3)作用与反作用原理

　　力是物体之间的作用，其作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，沿同一作用线相互作用于两个物体。

　　(4)力的合成与分解

　　作用在物体上的两个力用一个力来代替称力的合成。力可以用线段表示，线段长短表示力的大小，起点表示作用点，箭头表示力的作用方向。力的合成可用平行四边形法则，见图1A41102-1，P1与P2合成R 。利用平行四边形法则也可将一个力分解为两个力，

　　如将R分解为P1、P2。但是力的合成只有一个结果，而力的分解会有多种结果。

　　(5)约束与约束反力

　　工程结构是由很多杆件组成的一个整体，其中每一个杆件的运动都要受到相连杆件、节点或支座的限制或称约束。约束杆件对被约束杆件的反作用力?称约束反力。

　　二、平面力系的平衡条件及其应用

　　(一)物体的平衡状态

　　物体相对于地球处于静止状态和等速直线运动状态，力学上把这两种状态都称为平衡状态。

　　(二)平衡条件

　　物体在许多力的共同作用下处于平衡状态时，这些力(称为力系)之间必须满足一定的条件，这个条件称为力系的平衡条件。

　　1.二力的平衡条件

　　作用于同一物体上的两个力大小相等，方向相反，作用线相重合，这就是二力的平衡条件。

　　2.平面汇交力系的平衡条件

　　一个物体上的作用力系，作用线都在同一平面内，且汇交于一点，这种力系称为平面汇交力系。平面汇交力系的平衡条件是，∑X=0和∑Y=0，见图1A411021-2。

　　3.一般平面力系平衡条件

　　一般平面力系的平衡条件还要加上力矩的平衡，所以平面力系的平衡条件是∑X=0，∑Y=0和∑M=0。

　　(三)利用平衡条件求未知力

　　一个物体，重量为W，通过两条绳索AC和BC吊着，计算AC,BC拉力的步骤为：首先取隔离体，作出隔离体受力图;然后再列平衡方程，∑X=0，∑Y=0，求未知力T1、T2。见图1A411021-3。

　　(1)桁架的节点是铰接;

　　(2)每个杆件的轴线是直线，并通过铰的中心;

　　(3)荷载及支座反力都作用在节点上，如图1A411021-4(c)所示。

　　2.用节点法计算桁架轴力

　　先用静定平衡方程式求支座反力XA、YA、YB，再截取节点A为隔离体进行受力平衡，利用∑X=0和∑Y=0求杆，和杆2的未知力。

　　二力杆：力作用于杆件的两端并沿杆件的轴线，称轴力。轴力分拉力和压力两种。只有轴力的杆称为二力杆。

　　3.用截面法计算桁架轴力

　　截面法是求桁架杆件内力的另一种方法，见图1A411021-5。

　　首先，求支座反力YA、YB、XA;然后，在桁架中作一截面，截断三个杆件，出现三个未知力：N1、N2、N3。可利用∑X=O，∑Y=O和∑MG=O求出N1、N2、N3。

　　(五)用截面法计算单跨静定梁的内力

　　杆件结构可以分为静定结构和超静定结构两类。可以用静力平衡条件确定全部反力和内力的结构叫静定结构。

　　1.梁在荷载作用下的内力

　　图1A411021-6为一简支梁。梁受弯后，上部受压，产生压缩变形;下部受拉，产生拉伸变形。 V为1-1截面的剪力，∑Y=0,V=YA 。1-1截面上有一拉力N和一压力N，形成一力偶M，此力偶称1―1截面的弯矩。根据∑M0=O，可求得M=YA?a。梁的截面上有两种内力，即弯矩M和剪力V 。