【正文】 過材料的許用應力，即 σ max≤ [σ ] ≤ [σ ] 式中σ max 是桿件的最大工作應力。 牢記兩個基本圖形 先定性 再定量 多種方法校核 （課本補充內(nèi)容） 疊加法做彎矩圖 22 引 入 疊加原理：由幾個外力共同作用引起的某一參數(shù)（內(nèi)力、應力、變形）等于每個外力單獨作用時引起的該參數(shù)值的總和。 先定性 再定量 多種方法校核 第四節(jié) 彎矩、剪力和荷載集度之間的 微分關系及其應用 剪力圖上某點切線的斜率等于該點對應截面處的荷載集度 。 (3) 由各梁段上的荷載情況，根據(jù)規(guī)律確定其對應的剪力圖和彎矩圖的形狀 。 二、用 M(x)、 FQ (x)、 q(x)三者之間的微分關系說明內(nèi)力圖的特點和規(guī)律 序號 梁段上荷載情況 剪力圖形狀或特征 彎矩圖形狀或特征 說明 舉例 1 無均布荷載 （ q=0） 剪力圖為平行線?？梢?，根據(jù)剪力的符號可以確定彎矩圖的傾斜趨向。 第四節(jié) 彎矩、剪力和荷載集度之間的微分關系及其應用 一、 M(x)、 FQ (x)、 q(x)之間的微分關系 上式說明：梁上任一橫截面的剪力對 x的一階導數(shù)等于作用在梁上該截面處的分布荷載集度。 作剪力圖和彎矩圖最 基本的方法 是 ：根據(jù)剪力方程和彎矩方程分別繪出剪力圖和彎矩圖。 (3)平衡方程中剪力、彎矩的正負號應按靜力計算的習慣而定，不要與剪力、彎矩本身的正、負號相混淆。 剪力 FQ 彎矩 M 二、剪力和彎矩的正負號規(guī)定 1. 剪力的正負號規(guī)定：順轉(zhuǎn)剪力正 2. 彎矩的正負號規(guī)定：下凸彎矩正 三、用截面法求指定截面上的剪力和彎矩 1. 用截面法求梁指定截面上的剪力和彎矩時的步驟： (1) 求支座反力。凡是通過靜力平衡方程就能夠求出全部反力和內(nèi)力的梁，統(tǒng)稱為靜定梁。 【重 點】 掌握簡捷法、疊加法畫梁的內(nèi)力圖。但在實際工程中選用材料時，不僅要從材料本身的力學性質(zhì)方面考慮，同時還要考慮到經(jīng)濟的原則。 δ＜ 5%的材料為 脆性材料。材料的力學性質(zhì)都要通過實驗來確定。 四、軸力圖 表明軸力隨橫截面位置變化規(guī)律的圖形稱為 軸力圖 。 規(guī)定：拉力為正；壓力為負， 軸力的常用單位是牛頓或千牛頓，記為 N 或 kN。畫受力圖時，在截開的截面處用該截面上的內(nèi)力代替另一部分對研究部分的作用。討論桿件強度、剛度和穩(wěn)定 14 性問題，必須先求出桿件的內(nèi)力。 【授課方式】 通過模型課堂講解 第 4 章 軸向拉伸和壓縮 第一節(jié) 軸向拉伸和壓縮的概念 軸向拉伸或壓縮變形是桿件基本變形形式之一，它們的共同特點：桿軸線縱向伸長或縮短。 等直桿是建筑力學的主要研究對象。 二、基本假設 三點基本假設： ⒈ 連續(xù)性假設。 外力解除后，變形也隨之消失的 彈性變形 ?！跋日w、后局部” 2. “先局部、后整體”或“先局部、后另一局部” 在整個計算過程中，當畫整體、部分 或單個物體的受力圖時還應注意：①同一約束反力的方向和字母標記必須前后一致；②內(nèi)部約束拆開后相互作用的力應符合作用與反作用規(guī)律；③不要把某物體上的力移到另一個物體上；④正確判斷二力桿，以簡化計算。即以最少的計算過程，迅速而準確地求出未知力。 平面平行力系的平衡方程為 ∑ FY = 0 ∑ MO（ F） = 0 平面平行力系平衡方程的二力矩式 ∑ MA（ F） =0 ∑ MB（ F） =0 其中 A、 B 兩點的連線不與各力的作用線平行。其解題步驟如下： 。 三、平面一般力系簡化結果的討論 FR′ =0， MO′ ≠ 0 一個力偶 FR′ ≠ 0， Mo′ =0 一個力 FR′ ≠ 0， Mo′ ≠ 0 可繼續(xù)簡化：一個力 FR′ =0， Mo′ =0 平衡（下節(jié)討論） 四、平面力系的合力矩定理 Mo（ FR） =∑ Mo（ F） 例 41 例 42 沿直線平行同向分布的線荷載，荷載合力的大小等于該荷載圖的面積，方向與分布荷載同向，其作用線通過該荷載圖的形心。 應用 力的平移定理時，須注意下列兩點： （一）平移力 F＇ 的大小與作用點位置無關。舉例。用公式表示為 簡單證明： 例 31 例 32 課堂練習（補充） 作 業(yè)： 題 3 2 【課程】 4 平面一般力系 【教學要求】 掌握平面一般力系的平衡條件； 掌握物體系統(tǒng)的平衡條件。 MO(F)=177。 MO(F)= 177。 矩心到力作用線的垂直距離 d，稱為 力臂 。 【重 點】 掌握力偶系的平衡條件； 掌握物體系統(tǒng)的平衡條件。 4. 建立平衡方程求解未知力，盡量作到一個方程解一個未知量，避免解聯(lián)立方程。 2. 畫出研究對象的受力圖。 上式稱為平面匯交力系的平衡方程。合力的作用線通過力系的匯交點 O，合力FR的指向，由 FRX 和 FRY(即Σ FX、Σ FY)的正負號來確定。 ⑵ 當力與軸平行時，投影的絕對值等于力的大小。 力學中常采用解析法。 ⑷ 量出未知量。當約束反力的指向未定時，可先假設。根據(jù)題意選取與已知力和未知力有關的物體作為研究對象，并畫出簡圖。 第一節(jié) 平面匯交力系合成與平衡的幾何法 一、平面匯交力系合成的幾何法 1. 兩個匯交力的合成。 4. 注意作用力與反作用力之間的關系。畫物體系統(tǒng)整體的受力圖時，只須把整體作為單個物體一樣對待；畫系統(tǒng)的某一部分或某一物體的受力圖時，只須把研究對象從系統(tǒng)中分離出來，同時注意被拆開的聯(lián)系處，有相應的約束 反力，并應符合作用力與反作用力公理。 1. 固定鉸支座（鉸鏈支座） 2. 可動鉸支座 3. 固定端支座 畫出簡圖 分別舉例 作 業(yè)： 思考題 6 復習 第四節(jié) 物體的受力分析和受力圖 物體的受力分析。 物體受到的力一般可以分為主動力、約束反力。 第三節(jié) 工程中常見的約束與約束反力 一、約束與約束反力的概念 對非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體稱為約束體，簡稱 約束 。 推論 1 力的可傳性原理 作用在剛體上某點的力，可以沿著它的作用線移動到剛體內(nèi)任意一點，而不改變該力對剛體的作用效果。 第二節(jié) 靜力學公理 一、力的平行四邊形公理 作用于物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力，合力的作用點也在該點，合力的大小和方向，由這兩個力為邊構成的平行四邊形的對角線確定。 3. 力的作用點 當作用范圍與物體相比很小時，可以近似地看作是一個點。 二、力的概念 力是物體間相互的機械作用，這種相互作用會使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化（外效應）或使物體發(fā)生變形（內(nèi)效應）。 建筑力學中把運動狀態(tài)沒有變化的特殊情況稱為 平衡狀態(tài) 。 引 言 同時作用在物體上的一群力，稱為力系。 三、《建筑力學》的內(nèi)容簡介 第一部分 討論力系的簡化、平衡及對構件（或結構）進行受力分析的基本理論和方法； 第二部分 討論構件受力后發(fā)生變形時的承載力問題。構件一般分三類，即桿件、薄壁構件和實體構件。作用與反作用公理，二力平衡公理，加減 平衡力系公理，力的平行四邊形公理及三力平衡匯交定理。 。 基本要求： 本課程在教學實施過程中應從本專業(yè)的培養(yǎng)目標、特點及學生的實際情況出發(fā)，對基本力學原理和 理論的講授以實際應用和后續(xù)專業(yè)課程的要求為目的，教學內(nèi)容以必需夠用為度，講授結構的計算簡圖、結構的幾何組成、靜力學基礎等基本知 2 識，重點講授常用桿件及靜定結構的內(nèi)力分析和計算、內(nèi)力圖的繪制方法、應力分析和強度計算、位移分析和剛度計算，講授桿件的穩(wěn)定性計算、簡單超靜定結構的內(nèi)力計算、內(nèi)力圖的繪制方法 . 教學重點 、剛度計算 教學難點 靜定結構的內(nèi)力和位移計算 課程教案 （分頁） 課程模塊名稱 靜力學基本概念、基本理論、 平衡計算 總課時 10 課程任務名稱 力的平衡的概念 靜力學的基本概念 約束與反約束力 物體的受力分析 結構的計算簡圖與分類 上課地點 普通教室 教學目標 知識要求 、平衡、約束、約束反力的概念。 實訓任務 畫受力圖；計算約束反力 教學重點 靜力學的基本概念。組成結構的單個物體叫 構件 。 二、《建筑力學》的主要任務 《建筑力學》的任務就是為解決安全和經(jīng)濟這一矛盾提供必要的理論基礎和計算方法。 四、《建筑力學》的學習方法 《建筑力學》是土建類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，學習時要注意理解它的基本原理，掌握它的分析問題的方法和解題思路，切忌死記硬背；還要多做練習，不做一定數(shù)量的習題是很難掌握《建筑力學》的概念、原理和分析方法的；另外對做題中出現(xiàn)的錯誤應認真分析，找出原因，及時糾正。它是物體運動的一種特殊形式。 第一章 力的基本性質(zhì)與物體的受力分析 4 第一節(jié) 基本概念 一、剛體的概念 在外力作用下，幾何形狀、尺寸的變化可忽略不計的物體，稱為 剛體 。 2. 力的方向 力不但有大小，而且還有方向。 用字母表示力矢量時，用黑體字 F，普通體 F 只表示力矢量的大小。也就是說，如果兩個力系只相差一個或幾個平衡力系，則它們對剛體的作用是相同的，可以等效代換。 必須注意：不能把作用力與反作用力公理與二力平衡公理相混淆。由此可以確定約束反力的方向或作用線的位置。建筑工程中常見的三種支座： 固定鉸支座 （鉸鏈支座）、 可動鉸支座 和 固定端支座 。 一、單個物體的受力圖 例 1 3 二、 物體系統(tǒng)的受力圖 物體系統(tǒng)的受力圖與單個物體的受力圖畫法相同，只是研究對象可能是整個物體系統(tǒng)或系統(tǒng)的某一部分或某一物體。 3. 注意約束反力與約束類型相對應。 平面匯交力系 6 平面力系 平面平行力系 力系 平面一般力系 空間力系 本章將用幾何法、解析法來研究平面匯交力系的合成和平衡問題。 例 2 2 例 2 3 通過上述例題，可以總結出幾何法求解平面匯交力系平衡問題的步驟如下： ⑴ 選取研究對象。注意運用二力桿的性質(zhì)和三力平衡匯交定理來確定約束反力的作用線 。注意，作圖時先畫已知力，后畫未知力，按力多邊形法則和封閉特點，確定未知力的實際指向。 作 業(yè)： 題 2 3 第二節(jié) 平面匯交力系合成與平衡的解析法 幾何法簡捷、直觀，但精確度有賴準確作圖。 兩種特殊情形： ⑴ 當力與軸垂直時，投影為零。 7 3. 用解析法求平面匯交力系的合力 式中 α為合力 FR與 x 軸所夾的銳