建筑力学与结构 第5版 课件全套 牛少儒 项目1-15 建筑结构选型-设计砌体结构

项目1建筑结构选型建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务1认识建筑结构任务2认识建筑力学CONTENTS目录任务1认识建筑结构01任务2认识建筑力学02教学目标1.培养通过力学思想和方法分析问题和解决问题的能力。2.培养学生工匠精神、爱国主义精神、职业荣誉感。

1.能判断结构类型。2.能识别结构构件。3.能判断各类型结构的使用范围。4.能分析构件的变形。

1.理解结构的概念。2.了解结构的类型。3.了解构件的概念和类型。4.了解建筑力学的研究对象。5.了解建筑力学的任务。6.掌握杆件的基本变形。知识目标能力目标素质目标PART01任务1认识建筑结构思考1.结构的概念建筑结构：建筑结构是由若干个单元，按照一定组成规则，通过正确的连接方式所组成的能够承受并传递荷载和其他间接作用的骨架。房屋建筑的空间受力骨架体系，由竖向承重结构、水平承重结构和下部结构组成。2.结构的组成及类型结构中的每一个基本部分。2.结构的组成及类型板墙或柱梁基础水平承重构件竖向承重构件思考图中的墙片是结构构件吗？3.构件的分类杆件：构件一个方向的尺寸远大于另外两个方向的构件。3.构件的分类板、壳：构件两个方向的尺寸远大于另外一个方向。板壳3.构件的分类实体：三个方向的尺寸在同一个数量级。1.按组成结构构件的材料不同分木结构：结构构件由木材构成。故宫仁寿殿建于明代。以木结构为主体的柱梁构架贯穿中国宫殿建筑的始终。经历多次地震而保持整体性，“墙倒房不塌”。《礼记》《周礼·考工记》4.结构的分类砌体结构：承重构件由砖石等砌体材料组成。中国古代的军事防御工事，是一道高大、坚固而且连绵不断的长垣，用以限隔敌骑的行动。长城不是一道单纯孤立的城墙，而是以城墙为主体，同大量的城、障、亭、标相结合的防御体系。1987年12月，长城被列为世界文化遗产。4.结构的分类1.按组成结构构件的材料不同分钢筋混凝土结构：承重构件由钢筋混凝土材料组成。4.结构的分类1.按组成结构构件的材料不同分钢结构：承重构件由钢材制成。围绕“简约、安全、精彩”的办赛要求，国家体育场场馆改造遵循“节俭办奥”理念，凸显绿色、智慧和人性化特色，主要对无障碍设施系统、景观照明系统、观众服务设施系统及其他设施设备系统等四方面共计37个分项进行提升。4.结构的分类1.按组成结构构件的材料不同分膜结构：承重构件由膜组成。4.结构的分类1.按组成结构构件的材料不同分(2)按结构形式和受力系统分砖混结构：水平受力构件为钢筋混凝土楼板，竖向受力构件为砌体墙片的结构体系。4.结构的分类框架结构：承重构件板、梁、柱组成的结构体系。(2)按结构形式和受力系统分4.结构的分类框架-剪力墙结构：在框架结构的适当位置添加剪力墙片共同抵抗水平荷载作用形成的结构体系。(2)按结构形式和受力系统分4.结构的分类筒体结构：是指由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系。(2)按结构形式和受力系统分4.结构的分类PART02任务2认识建筑力学1.建筑力学的研究对象构件外力作用下的平衡和运动静力学构件在外力作用下，内部的反应及变形材料力学刚架和超静定结构构件和体系在外力作用的内力和变形。结构力学建筑力学：主要研究杆件的平衡和外力作用下的内部反应及变形。1.建筑力学的研究对象杆件杆件体系1.建筑力学的研究对象（1）变形固体的概念01外力作用下产生变形的固体称为变形固体。（2）变形固体的假设假定组成材料的物质在材料所占有的体积内是连续分布的，即材料间无空隙。连续性假定组成材料的各种物质，在材料所占有的体积内是均匀分布的。均匀性假定假定材料在各个方向上所表现出来的力学性能都相同。各向同性假定（3）小变形假设2.建筑力学的任务杆件和杆件体系的平衡强度问题：关于结构及构件的安全问题。结构的强度：结构或构件抵抗破坏的能力。杆件和杆件体系的变形刚度问题：关于结构及构件的变形问题。结构的刚度：结构或构件抵抗变形的能力。杆件和杆件体系的稳定稳定问题：研究结构平衡形式的稳定性。结构的稳定性：结构或构件保持其原有平衡形式的能力。建筑力学的任务：研究杆件和杆件体系的强度、刚度、稳定性问题，为其提供计算的方法和依据。3.杆件的基本变形（1）轴向拉伸和压缩这种变形是在一对大小相等、方向相反、作用线与杆轴线重合的外力作用下，杆件产生长度的改变（伸长与缩短）。

3.杆件的基本变形（2）剪切这种变形是在一对相距很近、大小相等、方向相反、作用线垂直于杆轴线的外力作用下，杆件的横截面沿外力方向发生的错动。

3.杆件的基本变形（3）扭转这种变形是在一对大小相等、方向相反、位于垂直于杆轴线的平面内的力偶作用下，杆的任意两横截面发生的相对转动。3.杆件的基本变形（4）弯曲这种变形是在横向力或一对大小相等、方向相反、位于杆的纵向平面内的力偶作用下，杆的轴线由直线弯曲成曲线。THANKS感谢聆听项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务1分析荷载CONTENTS目录荷载的概念01荷载的表达02荷载的分类03教学目标1.培养通过力学思想和方法分析问题和解决问题的能力。2.培养学生工匠精神、爱国主义精神、职业荣誉感。

1.能分析结构上的荷载。2.能识别荷载的类型。

1.理解荷载的概念。2.掌握荷载的分类。知识目标能力目标素质目标PART01荷载的概念1.荷载的概念荷载：建筑物的结构或构件在施工和使用过程中受到各种力的作用，其中，主动使物体产生运动或运动趋势的力称为主动力。通常把作用于结构上的主动力称为荷载，如结构的自重，土压力，风、雪荷载等。PART02荷载的表达1.思考力是物体间的相互作用。2.荷载的表达改变物体的运动状态。使物体发生变形。

力的三要素及表示法：力的大小、方向、作用点。AFPART03荷载的分类1.按作用形式分分集中荷载单位：KN分布荷载单位：KN/m、KN/m2

、KN/m31.按作用形式分分集中荷载：KN1.按作用形式分分均布线荷载KN/m1.按作用形式分分均布体荷载KN/m32.按作用性质分分加载过程中结构构件无速度的变化。静荷载加载过程中结构构件有速度的变化。动荷载荷载是否会引起结构的加速度改变。2.按作用性质分分静荷载2.按作用性质分分动荷载3.按荷载随时间变异分分永久荷载：3.按荷载随时间变异分分楼面可变荷载吊车荷载可变荷载：3.按荷载随时间变异分分偶然荷载：山东日照石大科技石化有限公司发生液化烃球罐火灾爆炸事故

THANKS感谢聆听项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务2力的基本公理CONTENTS目录公理一01公理二02公理三03公理四04教学目标1.培养通过力学思维和方法分析问题和解决问题的能力。2.培养职业荣誉感和家国情怀。

1.能应用平行四边形公理画出合力。2.能应用二力平衡公理确定力的方向。3.能应用三力平衡汇交定理解决实际工程问题。

1.理解四个基本公理。2.理解三个重要推论。3.应用基本公理解决问题。知识目标能力目标素质目标PART01

公理一力的平行四边形公理1.公理一A

公理一：力的平行四边形公理

作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点的一个力，

即合力。合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形

的对角矢来表示。F1F2R矢量表达式：R=F1+F2即，合力为原两力的矢量和。2.思考FRAF2F1A(b)ABDF1Rα1(a)F3F4(a)F3DF1F1OF4F2

对作用于O点的多个力怎么合成呢？任选一点A，将力系中的各力依次首尾相连，最后从起点指向终点的有向线段就是该力系的合力。PART02

公理二二力平衡公理1.公理二ABFF

公理二：二力平衡公理：

作用在刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

2.工程实例液压杆3.二力构件FAAFBB（a）ABFBFA（b）FBFAAB（c）FAFBBA（e）FAFB（d）BA

受两个力作用平衡的构件称为二力构件。PART03

公理三加减平衡力系公理1.思考分(b)(a)(c)FBABFFABFAF2.公理三分公理三：加减平衡力系公理

在作用于刚体的已知力系中，加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。3.推论1分推论1：力的可传性原理

作用于刚体上某点的力，可以沿其作用线移动至刚体的任意点，不改变原力对该力对刚体的作用效应。==FAF2F1FABF1AB4.推论2分

当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也通过这个点。F1F3R1F2A=证明：A3F1F2F3A3AA2A1推论2：三力平衡汇交定理PART04

公理四作用与反作用公理1.公理四公理四：作用和反作用公理

作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反、沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。2.思考神州十三号载人飞船

外太空拔河THANKS感谢聆听项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务3力的投影及合力投影定理CONTENTS目录力在坐标轴上的投影01合力投影定理02教学目标1.养成通过力学思想和方法分析问题和解决问题的能力。2.提高学习能力和沟通能力。

1.能分析结构中的各构件荷载的投影。2.能用合力的投影定理求合力。

1.理解力的投影的概念。2.掌握力的投影的计算。3.掌握投影的应用。知识目标能力目标素质目标PART01力在坐标轴上的投影1.投影的概念投影所在的平面叫做投影面照射光线叫做投影线投影面投影投影线

用光线照射物体，在某个平面（地面、墙壁等）上得到的影子叫做物体的投影我国古代的计时器日晷，就是根据日影来观测时间的．2.投影的正负投影的正负规定：xyFabFxFyαa1b1从起点垂足A到终点垂足B如果与轴同向，投影为正；反向为负。ABFxybaFxFyαb1a1BA3.投影的计算xyFabFxFyαa1b1ab=Fx=+Fcosαa1b1=Fy=FsinαAB投影的计算4.思考

思考：投影和分力有什么相同和不同之处？？xyFFyABFxFyαFxA1B1PART02合力投影定理1.合力投影定理力系的合力在任一轴上的投影，等于力系中各力在同一轴上投影的代数和。x2.思考已知合力求分力和已知分力求合力？THANKS感谢聆听项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务4计算力矩CONTENTS目录力矩的概念01力矩的性质02力矩的计算03教学目标1.通过力矩概念、性质的学习应用，培养学生的运用知识分析问题和解决问题的能力。2.提高协作能力，合作精神。

1.能判断已知力是否产生力矩效应。2.能计算力矩。3.能应用合力矩定理。

1.复述力矩的概念。2.解释力矩的性质。3.阐述力矩计算公式。4.解释合力矩定理。知识目标能力目标素质目标PART01力矩的概念1.力矩的概念定义：力使物体绕一点或一个轴发生转动或有转动趋势的效应，称为力矩。力矩的表达：力矩的大小：力矩的单位：，力臂：矩心到力的作用线的垂直距离矩心：转动中心或选定的力矩计算参考点2.力矩的正负力矩的正负规定：使物体绕矩心逆时针转动为正，顺时针为负。PART02力矩的性质1.性质（1）、（2）、（3）（1）力矩的值与矩心位置有关，同一力对不同矩心，其力矩不同。（2）力

沿其作用线移动时，力矩不变。（3）力的作用线通过矩心，力矩为零。2.性质(4)（4）合力对平面内任一点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和，称为合力矩定理。PART03力矩的计算例题分例2-3：如图所示，刚架上作用力F，已知F=10kN，

°,试分别计算力对点A和点B的力矩。解：1）计算力对点A之矩，可直接按力矩的定义求得，即其中

，也可以根据合力矩定理，求得力F对点A的矩。由于

通过矩心A，故

，于是得2）计算力F对点B之矩，根据合力矩定理计算，即THANKS感谢聆听项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务5计算力偶CONTENTS目录力偶的概念01力偶的性质02力的等效平移03教学目标1.通过力矩概念、性质的学习应用，培养学生的运用知识分析问题和解决问题的能力。2.提高协作能力，合作精神。

1.能判断已知力是否产生力偶效应。2.能计算力偶。3.能对力进行等效平移。

1.复述力偶的概念。2.解释力偶的性质。3.阐述力偶计算公式。4.解释合力偶定理。5.理解力的等效平移。知识目标能力目标素质目标PART01力偶的概念1.力偶的概念定义：平面内一对等值、反向、且不共线的平行力，称为力偶。力偶的表达：力偶的作用效果：纯转动力偶的大小：用力偶矩度量，力偶矩的表达：

或m力偶矩的大小：力偶臂：二力作用线间垂直距离力偶的单位：2.力偶的正负力偶的正负规定：使物体逆时针转动为正，顺时针为负。PART02力偶的性质1.性质（1）（1）力偶没有合力。力偶在任一轴的投影为零力偶不能与一个力平衡力偶不能用一个力代替力偶可以与什么相平衡？思考：2.性质（2）（2）力偶对其所在平面内的矩恒等于力偶矩。力偶的作用效果决定于力偶中力的大小和力偶臂的长短，与矩心位置无关。3.性质（3）（3）同一平面内的两个力偶，只要其力偶矩（大小和方向）相等，则二者彼此等效。两个推论：（1）力偶可以在其平面内任意转动，而不改变它对刚体的作用效果。（2）只要力偶矩保持不变，同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长度，不会改变力偶对刚体的作用效果。4.性质(4)（4）同一平面内的n个力偶，其合力偶矩等于各分力偶矩的代数和，称为合力偶矩定理。PART03力的等效平移1.力的等效平移定理分定理：作用于刚体上的力可平行移动到刚体内的任一点，但必须同时附加一个力偶，这个附加力

偶的矩等于原来的力对新作用点之矩。平移前的一个力与平移后的一个力和一个力偶对刚体的作用效果等效2.工程应用分THANKS感谢聆听项目3选择建筑材料建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务1选用钢筋CONTENTS目录钢筋的种类01钢筋的力学性能02结钢筋的强度指标03钢筋的加工04钢筋的选用05教学目标1.培养学生的环保意识。2.树立学生的节能意识。3.培养学生的规范意识。

1.能识别工程中的钢筋。2.能在工作中评测钢筋。3.能分析钢筋的变形。4.能选用钢筋。

1.了解钢筋的分类。2.了解钢筋的的等级标识。3.掌握钢筋的强度表示。4.掌握钢筋的力学性能。5.掌握钢筋的选用。知识目标能力目标素质目标PART01钢筋的种类1.思考福州小城镇住宅楼项目钢筋的选择2.钢筋种类

按化学成分分碳素钢普通低合金钢按外形分低碳钢中碳钢高碳钢光圆钢筋带肋钢筋2.钢筋种类按生产加工工艺分热轧钢筋冷拉钢筋热处理钢筋钢丝HPB300

HRB400HRBF400RRB400HRB500HRBF500冷轧带肋钢筋3.钢筋牌号热轧钢筋的符号说明HPB300生产工艺：hotrolled(热轧）表面形状：plain（光圆）钢筋：bar屈服强度标准值3.钢筋牌号HRB400

hotrolled（热轧）ribbed（带肋）

bar（钢筋）RRB400remainedheattreatment（余热处理）ribbed（带肋）

bar（钢筋）

屈服强度标准值屈服强度标准值4.钢筋符号种类符号热轧钢筋HPB300AHRB400

HRBF400RRB400CCFCRHRB500

HRBF500D

D

F5.识别钢筋信息“4”代表牌号为

HRB400钢筋，即三级钢筋“”代表钢筋生产厂家的代码“22”代表钢筋直径“E”的钢筋是专门为满足对有抗震设防要求的结构性能要求生产的钢筋PART02钢筋的力学性能1.钢筋的应力—应变曲线（强度）1.钢筋的应力—应变曲线（强度）ob——弹性阶段bc——屈服阶段cd——强化阶段de——破坏阶段b——屈服强度d

——极限强度工程上取屈服强度作为钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，将使构件变形和裂缝宽度大大增加，使构件无法正常工作。钢筋的极限强度是钢筋的实际破坏强度，不能作为设计中钢筋强度取值的依据，因为当应力达到极限强度时，构件出现颈缩并很快被拉断，无任何安全储备。钢筋的应力—应变曲线（软钢）1.钢筋的应力—应变曲线（强度）它没有明显的屈服台阶，其强度很高，但延伸率大为减小，塑性性能降低。设计上取相应于残余应变为0.2％时的应力（

）作为假定屈服强度，或称条件屈服点，其值相当于

为其极限抗拉强度。钢筋的应力—应变曲线（硬钢）2.钢筋的塑性性能

1）延伸率：2）冷弯性能：延伸率越大，钢筋的塑性和变形能力越好。

弯心直径越小，弯过的角度越大，冷弯性能越好，钢筋的塑性性能越好。3）冲击韧性韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。韧性是钢材强度和塑性的综合指标。PART03钢筋的强度指标1.钢筋的强度标准值在结构设计中采用其强度标准值作为基本代表值。所谓强度标准值，是指正常情况下可能出现的最小材料强度值。《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001规定，材料强度的标准值应具有不小于95%的保证率，热扎钢筋的强度标准值根据屈服强度确定,用符号

表示。2.钢筋的强度设计值为了保证结构设计的安全性，混凝土结构承载力设计采用钢筋的强度设计值，其值比钢筋强度标准值低。3.钢筋的弹性模量钢筋的弹性模量是反映弹性阶段钢筋应力应变关系的物理量其中：—钢筋屈服前的应力，单位为—为相应钢筋的应变。PART04钢筋的加工1.钢筋调直钢筋调直就是利用钢筋调直机或采用冷拉的方法，通过拉力将弯曲的钢筋拉直，以便于加工的过程。钢筋调直宜采用机械方法，也可采用冷拉方法。当采用冷拉方法调直钢筋时，HPB300级钢筋的冷拉率不宜大于4%，HRB400级和RRB400级钢筋的冷拉率不宜大于1%。2.钢筋切断资源是有限的，钢筋下料时须按计算的下料长度切断，避免浪费。钢筋切断可采用钢筋切断机或手动切断器。手动切断器只用于切断直径小于16mm的钢筋；钢筋切断机可切断直径40mm以内的钢筋。3.钢筋弯折PART05钢筋的选用1.对钢筋性能的要求1）强度钢筋应具有可靠的屈服强度和极限强度，屈服强度是结构设计时的主要依据，钢筋的屈服强度越高，则钢筋的用量就越少。2）塑性要求钢筋在断裂前有足够的变形，提前给人以预兆。钢筋的塑性好，也易于钢筋的加工成型，因此要保证钢筋的延伸率和冷弯性能。3）可焊性很多情况下，钢筋之间的连接需要通过焊接的方式，因此要求在一定的工艺条件下，钢筋焊接后施焊热影响区域不能产生裂纹及过大的变形，保证焊接后的接头性能良好。4）与混凝土的粘结力钢筋和混凝土两种物理性能不同的材料能结合在一起共同工作，主要是由于混凝土在凝结硬化时，牢固的与钢筋粘结在一起，相互传递内力的原因。通常选取带肋钢筋，来提高钢筋和混凝土的粘结力。2.《混凝土结构设计规范》规定（1）纵向受力普通钢筋可采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、RRB400、HPB300钢筋；（2）梁、柱和斜撑构件的纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；（3）箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋；（4）预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。为追求高额利润，在选用钢筋时，有人会选用"瘦身"钢筋。使用"瘦身钢筋"目的是减少建设成本，但给工程带来了极大地安全隐患，这样的作法是违反法律规定的。THANKS感谢聆听项目3选择建筑材料建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务2选用混凝土CONTENTS目录混凝土的强度01混凝土的强度指标02混凝土的变形03混凝土的选用04教学目标1.树立学生的质量意识与安全意识。2.培养学生的规范意识。

1.能在工作中评测混凝土。2.能选用混凝土。

1.了解混凝土的强度和强度指标。2.了解混凝土的变形3.掌握混凝土的选用。知识目标能力目标素质目标PART01混凝土的强度1.思考福州小城镇住宅楼项目混凝土的选择2.混凝土的强度

用边长为150mm的标准立方体试块在标准条件下养护28d后，以标准试验方法测得的破坏时的平均压应力为混凝土的立方体抗压强度。

按上述规定所测得的具有95%保证率的抗压强度称为混凝土的立方体抗压强度标准值

,单位为

。

1)混凝土立方体抗压强度

混凝土强度是混凝土的重要力学性能，是设计钢筋混凝土结构的重要依据，它直接影响结构的安全性和耐久性。2.混凝土的强度我国规范习惯于用混凝土立方体抗压强度作为划分混凝土强度等级的基本指标，按

的大小划分为14级。C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。

混凝土强度等级2.混凝土的强度2）混凝土轴心抗压强度

试验目的：采用棱柱体试件，反映混凝土的实际工作状态。

试件尺寸：我国取mm为标准试件。

按与立方体试件相同的制作、养护条件和标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度称为混凝土轴心抗压强度标准值，记为

，单位为

。2.混凝土的强度3）混凝土轴心抗拉强度

试验目的：混凝土的抗拉强度是混凝土的基本力学特征之一，比抗压强度小得多，一般只有抗压强度的5％～10％，该比值随混凝土强度的提高而降低。混凝土试件的轴心抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标。

PART02混凝土的强度指标1.混凝土的强度指标PART03混凝土的变形1.混凝土在一次短期荷载作用下的变形混凝土一次荷载作用下的应力—应变曲线2.混凝土在荷载长期作用下的变形性能混凝土在荷载长期作用下，即使应力维持不变，它的应变也会随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变混凝土徐变试件的变形与时间的关系2.混凝土在荷载长期作用下的变形性能徐变的原因：①水泥凝胶体的黏性流动，使骨料应力增大。②混凝土中内部微裂缝的发展。影响徐变的因素：①应力的大小；②混凝土的龄期；③混凝土的制作、养护环境；④水灰比与水泥用量；⑤骨料用量及力学性能。徐变对结构设计的影响：

①使钢筋混凝土构件截面产生内力重分布；②使受弯构件和偏压构件的变形加大；③使预应力混凝土构件产生预应力损失。PART04混凝土的选用1.《混凝土结构通用规范》要求1）素混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于C20；钢筋混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于C25；预应力混凝土楼板结构的混凝土强度等级不应低于C30，其他预应力混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于C40；钢-混凝土组合结构构件的混凝土强度等级不应低于C30。2）承受重复荷载作用的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。3）抗震等级不低于二级的钢筋混凝土结构构件，混凝土强度等级不应低于C30。4)采用500MPa及以上等级的钢筋的钢筋混凝土结构构件，混凝土强度等级不应低于C30。在结构设计与施工时，我们在选用混凝土时，要按规范规定选取混凝土，而且避免使用不达标的混凝土，始终树立质量意识、安全意识。THANKS感谢聆听项目3选择建筑材料建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务3钢筋的锚固长度CONTENTS目录钢筋和混凝土共同工作的原因01粘结力的组成及分布02保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施03教学目标1.树立学生的质量意识与安全意识。2.培养学生查阅知识的能力。

1.能计算钢筋的锚固长度。2.能查表得到钢筋的锚固长度。3.能知道并识别钢筋的连接方式。1.了解钢筋和混凝土共同工作的原因。2.了解粘结力的组成及分布。3.掌握保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施。知识目标能力目标素质目标PART01钢筋和混凝土共同工作的原因1.思考钢筋与混凝土为什么能一起工作2.共同工作的原因一是两者具有相近的线膨胀系数，因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力的破坏；二是因为混凝土结硬并达到一定的强度以后，两者之间建立了足够的粘结力，保证钢筋不会从混凝土中拔出或压出，与混凝土更好地共同工作。粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体，共同工作的基础。PART02粘结力的组成及分布1.粘粘结力的组成

化学胶结力摩擦力机械咬合力1.粘粘结力的分布PART03保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施1.钢筋的锚固

锚固：通过钢筋埋置段或机械措施将钢筋所受的力传给混凝土。b受拉钢筋基本锚固长度：—普通钢筋、预应力钢筋抗拉强度设计值

—混凝土轴心抗拉强度设计值，当混凝土强度等级高于C60时，按C60取值—锚固钢筋的直径—锚固钢筋的外形系数1.钢筋的锚固1.钢筋的锚固1.钢筋的锚固2.钢筋的连接1）绑扎搭接

轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接；其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时，受拉钢筋直径不宜大于25mm，受压钢筋直径不宜大于28mm。同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度，凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。当直径不同的钢筋搭接时，按直径较小的钢筋计算。2.钢筋的连接位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率：对梁类、板类及墙类构件，不宜大于25%；对柱类构件，不宜大于50%。当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时，对梁类构件，不宜大于50%；对板、墙、柱及预制构件的拼接处，可根据实际情况放宽。纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度，应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下列公式计算，且不应小于300mm。——纵向受拉钢筋搭接长度；——纵向受拉钢筋搭接长度修正系数2.钢筋的连接2.钢筋的连接2）机械连接钢筋的机械连接是通过连接件的直接或间接地机械咬合或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递到另一根钢筋的连接方式。纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。虽然机械连接的套筒长度很短，但传力影响范围并不小，因此规定钢筋机械连接接头连接区段的长度为，为连接钢筋的较小直径。凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接接头均属于同一连接区段。2.钢筋的连接3）焊接连接焊接连接是常用的连接方法，有电阻点焊、闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊和埋弧压力焊等六种焊接方法。纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开。钢筋焊接接头连接区段的的长度为且不小于500mm，为连接钢筋的较小直径，凡接头中点位于该连接区段长度内的焊接接头均属于同一连接区段。THANKS感谢聆听项目4确定结构计算简图建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务1认识约束及约束反力CONTENTS目录自由与约束01工程中常见的约束和约束反力02教学目标1.培养辩证思维能力。2.树立正确的人生观。3.树立法律意识和规范意识。4.培养通过力学思想和方法分析和解决工程问题的能力。

1.能正确对待自由和约束。2.能识别各种约束。3.能正确绘制各约束的约束反力。

1.理解约束的概念，清晰自由与约束的关系。2掌握各种约束的特点。3掌握各种约束的约束反力绘制。知识目标能力目标素质目标PART01自由与约束思考没有约束的生活……1.自由体和非自由体的概念自由体：可以在空间任意运动的物体非自由体：运动受到某些限制的物体什么是真正的自由？思考PART02工程中常见的约束及约束反力1.约束及约束反力的概念一个物体的运动受到周围物体的限制时，这些周围物体就称为该物体的约束。列车是被约束体，铁轨是约束体。铁轨作用在车轮上的力为约束力。既然约束限制物体的运动，那么当物体沿着约束所能限制的方向有运动或有运动趋势时，约束对该物体必然有力作用，以阻碍物体的运动，这种力称为约束反力，简称为反力。即约束体作用在被约束物体上的力。1.约束及约束反力的概念约束反力的特点：1.是被动力，大小取决于作用于物体的主动力。2.作用位置在约束与被约束物体的接触面上。3.作用方向与约束所能限制的物体运动方向相反主动力：主动使物体运动或有运动趋势的力。在工程上称为荷载。例如：自重2.工程中常见的约束及约束反力由拉紧的绳索、链条、带等柔软物体构成的约束统称为柔体约束。这种约束作用是将物体拉住，且柔体约束只能受拉力，不能受压力。约束反力的作用点：接触点约束反力的方向：沿柔体中心线背离被约束物体。(1)柔体约束2.工程中常见的约束及约束反力钢结构天桥的吊装悬索桥2.工程中常见的约束及约束反力两物体直接接触，当接触面光滑，摩擦力可以忽略不计时，两物体的接触面就称为光滑接触面约束。这种约束不论接触面的形状如何，都只能在接触面的公法线方向上将被约束物体顶住或支撑住。约束反力作用点：接触点约束反力方向：沿着接触面的公法线指向被约束的物体，只能是压力。(2)光滑接触面约束2.工程中常见的约束及约束反力FFFF1F2F32.工程中常见的约束及约束反力在两个物体上分别穿直径相同的圆孔，再将一直径略小于孔径的销钉插入该两物体的孔中，不计销钉与销钉孔壁间的摩擦时，便构成了光滑圆柱铰链约束。光滑圆柱铰链约束的约束性质是限制物体平面移动（不限制转动），其约束反力是互相垂直的两个力（本质上是一个力），指向任意假设。

(3)光滑圆柱铰链约束ABF2.工程中常见的约束及约束反力BCA2.工程中常见的约束及约束反力(4)链杆约束两端以铰链与其它物体连接中间不受力且不计自重的刚性直杆称链杆，这种约束反力只能限制物体沿链杆轴线方向运动，因此链杆的约束反力沿着链杆,两端中心连线方向，指向或为拉力或为压力。链杆属于二力杆的一种特殊情形。2.工程中常见的约束及约束反力ADCACDACDF

α2.工程中常见的约束及约束反力（5)固定铰支座（铰链支座）用圆柱铰链把结构物或构件与基础或静止的构件相连构成的支座称为固定铰支座。构件与支座用光滑的圆柱铰链联接，构件不能产生沿任何方向的移动，但可以绕销钉转动，可见固定铰支座的约束反力与圆柱铰链约束相同，即约束反力一定作用于接触点，通过销钉中心，方向未定。2.工程中常见的约束及约束反力沥青麻丝填缝工程实际中，这样的杯形基础可简化为固定铰支座。思考2.工程中常见的约束及约束反力在固定铰支座下面加几个可沿支承面滚动的滚轴，但由于支座的连接，使它不能离开支承面，就构成可动铰支座。这种约束，只能约束构件沿垂直于支承面方向的移动，而不能阻止构件绕销钉的转动和沿支承面方向的移动。所以，它的约束反力的作用点就是约束与被约束物体的接触点、约束反力通过销钉的中心，垂直于支承面，方向可能指向构件，也可能背离构件，视主动力情况而定。（6)可动铰支座2.工程中常见的约束及约束反力2.工程中常见的约束及约束反力固定铰可动铰思考2.工程中常见的约束及约束反力(7)固定端支座如图所示是房屋建筑中的悬挑雨篷的剖面图，在此结构中，墙对雨篷的约束使雨篷靠墙的一端既不能上下移动，又不能转动，这种约束称为固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向移动，也不能转动，所以固定端支座除产生水平和竖直方向的约束反力外，还有一个约束反力偶。细石混凝土填缝工程实际中，这样的杯形基础可简化为固定端支座。思考THANKS感谢聆听建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures项目4确定结构计算简图任务2确定结构计算简图CONTENTS目录简化原则01简化方法02教学目标1.养成通过力学思想和方法分析问题和解决问题的能力。2.运用主要矛盾和次要矛盾关系解决工程实际问题。

1.能对结构体系进行力学模型简化。

1.了解计算简图的概念。2.了解计算简图的简化思路。3.掌握简化方法。知识目标能力目标素质目标PART01简化原则1.计算简图的概念进行结构力学分析之前，应首先将实际结构进行抽象和简化，使之既能反映实际的主要受力特征，同时又能使计算大大简化。这种经合理抽象和简化，用来代替实际结构的力学模型叫做结构的计算简图。计算简图的选取在结构的力学分析中占有相当重要的地位，它直接影响着计算工作量的大小和分析结构与实际间的差异。2.确定计算简图的原则计算简图的确定，是力学计算的基础，极为重要。确定计算简图的原则是：(2)考虑主要因素忽略次要因素使计算尽可能的简单。(1)计算简图应能反映实际结构的主要受力和变形性能，保证设计上需要的足够精度；PART02简化方法1.结构体系的简化1)平面简化结构体系的简化是指把实际的空间体系在可能的条件下简化或分解为若干个平面结构体系，这样对整个的空间体系的计算就可以简化为对平面体系结构的计算。1.结构体系的简化

铰结点。2)杆件简化3)结点简化杆件一般用轴线代替。刚结点。组合结点。2.支座的简化1)可动铰支座。2)固定铰支座。3)固定支座思考？3.荷载的简化荷载的简化是指将实际结构构件上所受到的各种荷载简化为作用在构件纵轴上的线荷载、集中荷载或力偶。在简化时应注意力的作用点、方向和大小。THANKS感谢聆听项目4确定结构计算简图建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务3绘制结构受力图CONTENTS目录单一构件受力分析01构件体系受力分析02教学目标1.养成通过力学思想和方法分析问题和解决问题的能力。2.养成具体问题具体分析的科学思维。

1.能分析单个构件的受力。2.能分析构件体系的受力。

1.受力图的概念。2.受力图的绘制方法。3.掌握单个构件的受力分析。4.掌握构件体系的受力分析。知识目标能力目标素质目标PART01单一构件受力分析1.受力图的概念及绘制步骤绘制受力图的一般步骤为：（1）明确研究对象，画出研究对象的隔离体简图。（2）在隔离体上画出全部主动力。（3）在隔离体上画出全部的约束力，注意约束力一定要与约束的类型相对应。将作用在隔离体上的所有主动力和约束反力以力矢的形式表示在隔离体上，我们把这种描述研究对象所受全部主动力和约束反力的简图称为受力图。受力图能形象直观的表达研究对象的受力情况。如果受力图不准确，随后的计算则毫无意义，所以准确绘制受力图至关重要。2.单一构件受力分析2.单一构件受力分析2.单一构件受力分析3.构件体系受力分析3.构件体系受力分析3.构件体系受力分析3.构件体系受力分析画受力图时应注意以下几点：1)必须明确研究对象。画受力图首先必须明确要画哪个物体的受力图，因为不同的研究对象的受力图是不同的。2)明确约束力的个数。凡是研究对象与周围物体相接触的地方，都一定有约束反力，不可随意增加或减少。3)注意约束力与约束类型相对应。要根据约束的类型画约束力，即按约束的性质确定约束力的作用位置和方向，不能主观臆断。另外，同一约束力在不同的受力图中假定的指向应一致。4)二力杆要优先分析。5)注意作用力与反作用力之间的关系。当分析两物体之间的相互作用时，要注意作用力与反作用力的关系。作用力的方向一旦确定，其反作用力的方向就必须与其相反。6）整体与部分中，同一支座的约束反力完全相同。THANKS感谢聆听项目5构件的平衡建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务1简化平面一般力系CONTENTS目录简化方法和结果01平面一般力系简化结果的讨论02平面一般力系的合力矩定理03教学目标1.培养通过力学思想和方法分析问题和解决问题的能力。

1.能够对平面一般力系进行简化。

1.理解力向一点简化。2.分析简化结果。知识目标能力目标素质目标PART01简化方法和结果思考物体三点连线构成等边三角形，三点受到三个力作用，大小相等，方向沿着三角形三个边，构成逆时针方向，那么三个力使物体处于什么状态？1.力系的概念平面一般力系作用在同一平面内的各力作用线，有的相交，有的平行，这样的力系称为平面一般力系F1F2F3F4AFFCFAyFAxxyM=Fa1.力系的概念平面汇交力系F1F2F3F4A平面平行力系F1F2F3F4平面力偶力系M1M2M4M32.平移结果F1F2F3F4F1M1F2M2M4F4F3M3AA平面汇交力系+平面力偶力系2.平移结果在该点得到一个力（主矢）和一个力偶（主矩），即F1M1F2M2M4F4F3M3FRMMRAAAFAxFAy（a）（b）（c）PART02平面一般力系简化结果的讨论3.结果的讨论在该点得到一个力（主矢）和一个力偶（主矩），即平面任意力系简化的可能结果（1）（2）（3）（4）3.结果的讨论（1）这种情况代表原力系只与一个力等效，合力作用线通过简化中心。思考：这种结果与简化中心的位置有关吗？（2）这是一种一般情况下的简化结果。思考：这种结果可以继续简化吗？提示：力的等效平移定理逆过程3.结果的讨论（2）这种情况可以进一步简化为一合力，同时改变简化中心的位置。换言之：结果（1）是与简化中心位置有关的。由上页图可知：又因为求主矩时有:所以：3.结果的讨论（3）这种情况代表原力系与一个力偶等效。思考：这种情况与简化中心位置有关吗？（4）这种情况说明：平面任意力系是一个平衡力系。总之，平面任意力系的简化，综合起来最后有三种可能的结果：（1）合力；（2）合力偶；（3）平衡。PART03平面一般力系的合力矩定理合力矩定理：平面任意力系的合力对作用面内任意一点的矩等于力系中各力对同一点的矩的代数和。THANKS感谢聆听项目5构件的平衡建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务2建立平面一般力系平衡方程CONTENTS目录平面一般力系的平衡条件01平面一般力系平衡方程的其他形式02几种特殊力系的平衡方程03教学目标1.养成利用力学思维认识问题分析问题、解决问题的能力。2.养成严谨认真的学习态度，训练科学的思维方法。

1.能用平面一般力系平衡方程解决力学问题。

1.理解平面一般力系平衡方程各式子的意义。2.了解平衡方程的特殊形式。知识目标能力目标素质目标PART01平面一般力系的平衡条件已知，平面任意力系平衡的充分必要条件是：即：故，平面任意力系平衡方程为：一矩式平衡方程PART02平面一般力系平衡方程的其他形式A、B连线不能与x轴垂直A、B连线不能与y轴垂直反例说明：1.二矩式平衡方程A、B、C三点不共线反例说明：2.三矩式平衡方程PART03几种特殊力系的平衡方程1.平面平行力系平衡方程平面平行力系2.平面力偶力系平衡方程平面力偶力系

3.平面汇交力系平衡方程平面汇交力系

THANKS感谢聆听项目5构件的平衡建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务3求解构件约束反力CONTENTS目录求解思路01单个构件的约束反力求解02物体系的约束反力求解03教学目标1.培养利用力学思维认识问题分析问题、解决问题的能力。2.养成严谨认真的学习态度，训练科学的思维方法。

1.能用平面一般力系平衡方程求单个构件约束反力。2.能用平面一般力系平衡方程求结构体系的约束反力。

1.掌握用平衡方程求一个构件的约束反力。2.掌握用平衡方程结构体系的约束反力。知识目标能力目标素质目标PART01求解思路平面一般力系平衡问题的解题步骤为：1.选取研究对象，作出研究对象的受力图。2.对所选取的研究对象，列出平衡方程。3.由平衡方程解出未知量。将计算结果代入不独立的平衡方程，以校核解题过程有无错误。PART02单个构件的约束反力求解

PART03物体系的约束反力求解图示所示的组合梁，就是由梁AC和梁CD通过铰C连接，并支承在A、B、D支座而组成的一个物体系统。

在一个物体系统中，一个物体的受力与其他物体是紧密相关的；整体受力又与局部紧密相关的。物体系统的平衡是指组成系统的每一个物体及系统的整体都处于平衡状态。在研究物体系统的平衡问题时，不仅要知道外界物体对这个系统的作用力，同时还应分析系统内部物体之间的相互作用力。通常将系统以外的物体对这个系统的作用力称为外部力，系统内各物体之间的相互作用力称为内部力。例如图（b）所示的组合梁的受力图，荷载q、F及A、B、D支座的约束反力就是外部力，而在铰C处左右两段梁之间的互相作用的力就是内部力。外部力和内部力是相对的概念，是对一定的考察对象而言的，例如图组合梁在铰C处两段梁的相互作用力，对组合梁的整体来说，就是内部力，而对左段梁或右段梁来说，就成为外部力了，如图（c）所示。

THANKS感谢聆听项目6几何组成分析建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructuresCONTENTS目录任务1几何组成分析的目的01任务2几何组成分析的方法02教学目标1.养成用力学方法分析结构问题的能力。2.养成用唯物辩证法分析问题的能力。

1.能分析杆件体系的几何性质。2.能判断杆件体系的结构性能。

1.理解几何不变体系的概念。2.了解几何可变体系的概念。3.了解几何组成分析的目的。4.几何组成分析的规则。知识目标能力目标素质目标PART01任务1几何组成分析的目的1.几何不变体系和几何可变体系几何不变体系在荷载作用下，不考虑材料的应变，结构的几何形状和位置保持不变。几何可变体系在荷载作用下，结构的几何形状和位置发生改变的体系。2.几何组成分析的目的（1）判断杆件体系的几何性质，判断其是否可以作为结构使用。（2）研究几何不变体系的组成规律及杆件结构组成的合理形式。（3）确定结构是否有多余约束，判断结构的静定性质，选择合适的分析计算方法。PART02任务2几何组成分析的方法1.自由度和约束的概念（1）刚片刚片是指平面体系中几何形状不变的平面体。在几何组成分析中，由于不考虑材料的变形，所以，每根梁、每一杆件或已知的几何不变部分均可视为刚片。支承结构的地基也可以看作是一个刚片。1.自由度和约束的概念（2）自由度体系的自由度是指该体系运动时，确定其位置所需的独立坐标的数目。注意：地基是一个不动刚片，它的自由度为0。

2.约束对自由度的影响约束:能够减少体系自由度的装置称为约束或联系。能减少几个自由度就叫做几个约束。常用的约束有链杆、铰（单铰、复铰）和刚结点。xy

一根链杆减少1个自由度，相当于1个约束。xy

一个铰减少2个自由度，相当于2个约束。xy

一个刚性链接减少3个自由度，相当于3个约束。3.

不变体系的判定规则任务（1）三刚片规则

三刚片规则：三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两相连，组成无多余约束的几何不变体系。3.不变体系的判定规则任务（2）两刚片规则二刚片规则：两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联，组成几何不变体系，无多余约束。3.不变体系的判定规则任务（3）二元体规则二元体规则：在一个体系上增加或拆除二元体，不改变原体系的几何构造性质。二元体---不在一直线上的两根链杆连结一个新结点的装置。4.静定结构和超静定结构对于无多余约束的结构，它的全部支座反力和内力可由平面一般力系的平衡方程求得，称为静定结构。有多余约束的结构，除了平衡方程外，还需要增加变形约束条件才能求出全部反力和内力，称为超静定结构。THANKS感谢聆听项目7轴向受力构件的受力和变形分析建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务1分析轴向拉压杆的内力CONTENTS目录内力概念和截面法01轴向拉压杆的内力02引例解析03教学目标1.用力学思维解决工程问题的能力。

1.能确定轴力的方向。2.能求指定截面的轴力。1.了解截面法。2.掌握轴向受力构件的内力类型。3.掌握轴力的符号规定。4.掌握截面法求指定截面轴力。知识目标能力目标素质目标PART01内力概念和截面法1.思考福州小城镇住宅楼项目柱受力分析2.内力概念内力：因外部载荷作用而引起的构件内部之间的相互作用力3.求内力的方法－截面法1.截开2.代替3.平衡PART02轴向拉压杆的内力1.轴向拉压杆的内力

在一对大小相等、方向相反、作用线与杆轴线重合的外力作用下，使杆件发生长度的改变(伸长或缩短)。轴向拉伸轴向压缩1.轴向拉压杆的内力

1)截开在求内力的截面n-n处，假想地将杆截为两部分，取其中一部分为研究对象，如左侧杆段（脱离体）。nnFFFnn1.轴向拉压杆的内力

(2)代替

弃去部分对研究对象的作用以截开面上的内力代替。nnFFFnnNQM1.轴向拉压杆的内力nnFFFnnNQM轴力N

与杆轴相重合的内力3)平衡

对研究对象列平衡方程2.轴力的正负号规定轴力的方向以使杆件拉伸为正。轴力的方向以使杆件压缩为负。nnFFFnnNNnnF++3..轴向拉压杆指定截面内力求解例1：试求下图（a）所示轴向受力杆件截面1—1截面的轴力。1）截开：用假想截面在1—1截面处将杆件截成两部分。（a）（b）2）代替：舍去左侧隔离体，取右侧隔离体作为研究对象，用作用于截面上的轴力代替舍去部分对留下部分的作用力，如图（b）所示。3）平衡：根据留下部分的平衡条件求出该截面的轴力。得

PART03引例解析1.任务引例解析——福州小城镇住宅楼项目中柱内力分析THANKS感谢聆听项目7轴向受力构件的受力和变形分析建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务2绘制轴向拉压杆的内力图CONTENTS目录轴力图的概念01轴力图的绘制02引例解析03教学目标1.用力学思维解决工程问题的能力。

1.能绘制轴向受力构件的轴力图。1.理解轴力图的概念。2.掌握轴力图的绘制。3.掌握考虑自重的轴力图绘制。知识目标能力目标素质目标PART01轴力图的概念1.思考福州小城镇住宅楼项目柱内力分析2.轴力图概念

为了清楚地表示轴力随横截面位置的变化情况,常画轴力图。

这种表明轴力随横截面位置变化规律的图形称为轴力图。PART02轴力图的绘制1.轴力图绘制

画轴力图时，通常以平行杆件轴线的x坐标表示杆件的横截面位置，以与杆轴线垂直的坐标N表示横截面上的轴力，按适当比例将轴力随横截面位置变化的情况画成图形。正值轴力位于x轴上方负值轴力位于x轴下方xN轴力图作用：（1）反映出轴力与截面位置变化关系，较直观；（2）确定出最大轴力的数值及其所在横截面的位置，确定危险截面位置，为强度计算提供依据。1.轴力图绘制

例1：已知

；

；

；

；试画所示杆件的轴力图。1.轴力图绘制1）分段：杆件在分界面A、B、C、D截面处有外力，因此，此杆AB、BC、CD各段的轴力不同。分析可知，每段内任意截面的轴力为常数，即轴力图为三条水平线组成。2）AB段：求段内任意截面截面1-1的轴力，用假想截面在1-1处将杆件截成两部分。取左侧隔离体为研究对象，如图（b）所示。由平衡方程：得

（a）（b）（c）（d）（e）3）BC段：求段内任意截面截面2-2的轴力，用假想截面在2-2处将杆件截成两部分。取左侧隔离体为研究对象，如图（c）所示。由平衡方程：得

1.轴力图绘制4）CD段：求段内任意截面3-3截面的轴力，用假想截面在3-3处将杆件截成两部分。取右侧隔离体为研究对象，如图（d）所示。（a）（b）（c）（d）（e）由平衡方程：得：

根据求得的各段轴力，画出轴力图，如图（e）所示，正、负轴力分别画在基线的两侧。由轴力图可以看出AB段的轴力最大.。1.轴力图绘制

例2：如图所示为某建筑的一根钢筋混凝土柱，柱高为3.6m，截面尺寸为450mm×450mm，，柱上承受横梁传来的荷载，其合力通过柱的轴线，大小为F=100kN，已知钢筋混凝土的重度为

。求柱中1-1截面、柱底2-2截面的内力，并画出整根柱子的内力图。1.轴力图绘制1）求柱中截面的轴力。用假想截面1-1在处将杆件截成两部分。取上侧隔离体为研究对象，如图（b）所示。隔离体上作用着两个外力，一个是横梁传来的荷载F=100kN，一个是1-1截面以上部分钢筋混凝土柱的自重，设以上的柱的体积为V1，自重为G1，则（a）（b）

（c）（d）

（e）由平衡方程:得:1.轴力图绘制2）求柱底2-2截面的轴力。用假想截面在处将杆件截成两部分。取上侧隔离体为研究对象，如图7-5（c）所示。隔离体上同样作用着两个外力，一个是横梁传来的荷载F=100kN，一个是2-2截面以上部分钢筋混凝土柱的自重，设以上的柱的体积为V2，自重为G2，则（a）（b）

（c）（d）

（e）由平衡方程:得:1.轴力图绘制3）绘制轴力图。由于柱自重的影响，不同截面的内力也不相同，计算距离柱顶任意距离处的截面内力。用假想截面在处将杆件截成两部分。取上侧隔离体为研究对象，如图（d）所示。（a）（b）

（c）（d）

（e）由上式可以看出，任意截面的轴力为以为变量的一次函数。一次函数的图像为一条斜直线，取柱顶和柱底的轴力确定此斜直线。当时

，

；当时

，

。然后将柱顶和柱底的轴力用直线连起来，即得到整根柱子的轴力图，如图(e）所示。由轴力图可以看出最大轴力在柱底。PART03引例解析1.任务引例解析——福州小城镇住宅项目中柱内力图分析THANKS感谢聆听项目7轴向受力构件的受力和变形分析建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务3计算静定平面桁架内力CONTENTS目录认识桁架结构01桁架结构中所有杆的内力（节点法）02桁架结构中指定杆件的内力（截面法）03教学目标1.了解我国建筑实力，激发民族认同感。2.增强学生的安全意识。

1.掌握节点法求桁架各杆内力。2.能判断桁架结构中的零杆。1.理解桁架的概念和组成。2.掌握节点法求桁架各杆内力。3.掌握截面法求桁架指定杆件的内力。4.掌握桁架中零杆的判断。知识目标能力目标素质目标PART01认识桁架结构1.思考温州科技馆北展厅屋盖采用空间钢管结构体系，钢管之间采用直接相贯的焊接节点，主桁架为平面桁架2.桁架概念和组成

桁架是由若干直杆在两端用铰连接而成的结构。基本假设:（1）节点全部为光滑铰节点。

（2）各杆轴线都是直线且通过铰的中心。

（3）荷载和支座反力都作用在节点上并位于桁架平面内。

2.桁架概念和组成

1)世界首台桩梁一体架桥机“共工号”“共工号”2)世界首座三塔四跨钢桁架悬索桥——温州瓯江北口大桥主桥荷载试验结果顺利通过。试验期间，144辆总重量近5000吨的重型卡车“压”桥，刷新国内公路桥梁“体检”加载重量纪录。桁架结构在大跨度桥梁上的应用，彰显了我国建筑实力PART02桁架结构中所有杆的内力（节点法）1.节点法概念

节点法是取桁架的节点为隔离体，由于桁架的每个节点都处于平衡状态，因此利用节点的平衡条件来计算杆件的内力。节点法可以求出简单桁架全部杆件的轴力。

桁架各杆件都只承受轴力，作用于桁架任一节点的力构成一个平面汇交力系。平面汇交力系平衡方程数有两个，可求解两个未知数。在利用节点法计算桁架内力时，应从不超过两根杆件的节点开始，因此可先利用整体平衡条件求出桁架的约束反力，然后从两杆节点开始计算，依次利用各节点的平衡条件，求出各杆的轴力。2.节点法应用

例1：用节点法求图（a）所示桁架各杆件的内力。2.节点法应用（1）求约束反力取桁架整体为研究对象，画受力图如图（b）所示，列平衡方程解方程得2.节点法应用（2）求各杆内力1）取节点A为隔离体,画受力图如图（c）所示，列平衡方程得得2）取节点C为隔离体,画受力图如图（d）所示，列平衡方程得2.节点法应用3）取节点F为隔离体,画受力图如图（e）所示，列平衡方程联立解方程得4）取节点G为隔离体,画受力图如图（f）所示，列平衡方程得得2.节点法应用5）取节点D为隔离体,画受力图如图（g）所示，列平衡方程6）取节点E为隔离体,画受力图如图（h）所示，列平衡方程得得得2.节点法应用7）取节点H为隔离体,画受力图如图（i）所示，列平衡方程8）校核：取节点B为隔离体,画受力图如图（j）所示，列平衡方程得计算结果无误2.节点法应用（3）各杆的内力如图（k）所示3.零杆判断（1）L形节点L形节点为不共线的两杆节点，如图（a）所示，当节点上无荷载作用时，两杆内力都为零。（2）T形节点T形节点为两杆共线的三杆节点，如图（b）所示，当节点上无荷载作用时，则不共线的第三杆内力为零，共线两杆的内力相等，符号相同。PART03桁架结构中指定杆件的内力（截面法）1.截面法法概念

截面法是截取两个以上节点部分作为隔离体计算桁架内力。截面法用于计算桁架中求少数指定杆件的内力。在需求内力的杆件上作一适当的截面，将桁架截为两部分，然后任取一部分作为研究对象，此时，隔离体上的荷载、约束反力及杆件内力组成一个平面一般力系，利用平衡条件来计算所求杆件的内力。2.截面法应用

例2：用截面法求图（a）所示桁架GH、DH、DE各杆的内力。2.截面法应用（1）求约束反力取桁架整体为研究对象，由于对称性，则点A与点B处约束反力相同(2)求GH、DH、DE各杆的内力用1-1截面假想将GH、DH、DE截开，取左边部分为研究对象，画受力图如图（b）所示，利用平衡条件列出平衡方程，即得得得（3）校核计算结果无误THANKS感谢聆听项目7轴向受力构件的受力和变形分析建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务4分析轴向拉压杆的应力与强度CONTENTS目录应力的概念01计算轴向拉压杆的应力02应用强度公式解决实际问题03分析轴向拉压杆的强度0405引例解析教学目标1.用力学思维解决工程问题的能力。

1.能够进行轴向拉压杆应力、强度计算。1.掌握应力的类型。2.掌握轴向拉压构件应力和强度的计算方法。3.掌握受弯构件应力和强度的计算方法。知识目标能力目标素质目标PART01应力的概念1.思考福州小城镇住宅楼项目柱应力分析2.应力的概念

截面内某点的应力是指截面上该点处的