土木工程力学基础平面力系平衡.pptx
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1、会计学1土木工程力学基础平面力系平衡土木工程力学基础平面力系平衡2023/3/31读一读:吊装作业中平衡梁的受力分析读一读:吊装作业中平衡梁的受力分析读一读:吊装作业中平衡梁的受力分析读一读:吊装作业中平衡梁的受力分析 在实际施工中,起吊超长超宽的钢筋结构件时,常采用平衡梁装置。平衡梁又称横吊梁或扁担梁,是一种在吊装作业中能平衡两套或两套以上索具受力的装置。支撑式平衡梁吊索较长主要用于形体较长的物件,也可以用于吊件的空中翻转作业。扁担式平衡梁吊索较短,多用于吊装大型构件,如屋架、桁架等。户殿琼伸预媒胃厩是级菱玛画峡耙运州怨优兜泰嗣告土淖闪歧曝敲盘翱吓土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力
2、学基础-2.平面力系平衡第1页/共43页2023/3/31 任务1.作出图中的平衡梁在考虑自重的情况下的受力图。任务2.为什么吊索与平衡梁的水平夹角一般应控制在4560之间。搐将将暮酣穆砖朴渴惺幼哟尘恃砚放冀罕枯扒裁澄傅窍息持睦糜懂保隆琳土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第2页/共43页2023/3/31一一.力的投影力的投影1.1.力在直角坐标轴上的投影力在直角坐标轴上的投影力在直角坐标轴上的投影力在直角坐标轴上的投影迎扁哑垫疗坑门醉贪填熔尹袖案三芝找醛鄂势永惮整查栋技悔止骇迎眶堤土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第3页/共
3、43页2023/3/31n n求合力求合力一.力的投影谅鳃萧祟木蘸苗瘪识呈蔬尉橇雪耙剥膏素惊坠挛宵枢窝保炉厢祥羌臼操旋土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第4页/共43页2023/3/31例例例例2-12-12-12-1 试求出图试求出图试求出图试求出图2-52-52-52-5中各力在中各力在中各力在中各力在 x x x x、y y y y 轴上的投轴上的投轴上的投轴上的投影。已知影。已知影。已知影。已知F F F F1 1 1 1=100N=100N=100N=100N,F F F F2 2 2 2=150N=150N=150N=150N,F F F F3 3
4、 3 3=F=F=F=F4 4 4 4=200N=200N=200N=200N。机岔彩恼诡植雨术瓶饼柴费喻爪驮阁遂算鳃邻碰喳腾宇赏益彭帐卧债潦砚土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第5页/共43页2023/3/31二平面汇交力系的平衡二平面汇交力系的平衡力系的分类:力系的分类:力系的分类:力系的分类:n n平面力系平面力系平面力系平面力系凡各力作用线都在同一平面内的力系。凡各力作用线都在同一平面内的力系。凡各力作用线都在同一平面内的力系。凡各力作用线都在同一平面内的力系。n n空间力系空间力系空间力系空间力系凡各力作用线不在同一平面内的力系。凡各力作用线不在同一
5、平面内的力系。凡各力作用线不在同一平面内的力系。凡各力作用线不在同一平面内的力系。n n平面汇交力系平面汇交力系平面汇交力系平面汇交力系若作用在刚体上各力的作用线都在同一平面内,若作用在刚体上各力的作用线都在同一平面内,若作用在刚体上各力的作用线都在同一平面内,若作用在刚体上各力的作用线都在同一平面内,且汇交于同一点的力系。且汇交于同一点的力系。且汇交于同一点的力系。且汇交于同一点的力系。n n平面平行力系平面平行力系平面平行力系平面平行力系在平面力系中,各力作用线互相平行的力系。在平面力系中,各力作用线互相平行的力系。在平面力系中,各力作用线互相平行的力系。在平面力系中,各力作用线互相平行的
6、力系。n n平面一般力系平面一般力系平面一般力系平面一般力系若作用在刚体上各力的作用线都在同一平面内,若作用在刚体上各力的作用线都在同一平面内,若作用在刚体上各力的作用线都在同一平面内,若作用在刚体上各力的作用线都在同一平面内,且任意分布的力系。且任意分布的力系。且任意分布的力系。且任意分布的力系。碍侠坑岿想泳叉避秃咎彤睬铀拾弧缝付悸习纷筒溪鲸钾尿冤疾荫材柳哟砷土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第6页/共43页2023/3/31二二.平面汇交力系的平衡平面汇交力系的平衡1.平面汇交力系合成的几何法平面汇交力系合成的几何法力多边形法则力多边形法则力多边形法则力多
7、边形法则连续应用力的平行四边形连续应用力的平行四边形连续应用力的平行四边形连续应用力的平行四边形法则,依次两两合成各力,最后求得一个作用线也通过法则,依次两两合成各力,最后求得一个作用线也通过法则,依次两两合成各力,最后求得一个作用线也通过法则,依次两两合成各力,最后求得一个作用线也通过力系汇交点的合力力系汇交点的合力力系汇交点的合力力系汇交点的合力 R R R R 。R R=F F1 1+F F 2 2+F F 3 3+F F n n=F Fn n权仇拎颜酬逃钧表掸扇唱盲舅蝗谈逃泞没资娥甭耙吕毛杰享频市钎谬咳扬土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第7页/共43
8、页2023/3/312.2.平面汇交力系平衡的几何条件平面汇交力系平衡的几何条件该力系的合力等于零该力系的合力等于零。用矢量式表示,即 R=Fn n=0 平面汇交力系平衡的必要和平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的充分条件是该力系的力多边形力多边形自行封闭自行封闭。二二.平面汇交力系的平衡平面汇交力系的平衡巢卓妈羞造挎锄疲植敞卖志浸塌妆论陌良蒋芍协澡养儡锰贝借境膏资豺隋土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第8页/共43页2023/3/31n n3.3.平面汇交力系的平衡条件及应平面汇交力系的平衡条件及应用用 合力投影定理合力投影定理平面汇交力平面汇交力系的
9、合力在任一坐标轴上的投影,系的合力在任一坐标轴上的投影,等于它的各分力在同一坐标轴上等于它的各分力在同一坐标轴上投影的代数和。投影的代数和。即:即:二二.平面汇交力系的平衡平面汇交力系的平衡 介锅暮穗叛嚎壮们铅卵豆荤瞎尺侗名帘璃涛创隙薯磨羹坟印堪迁猛蹈发陕土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第9页/共43页2023/3/31二二.平面汇交力系的平衡平面汇交力系的平衡平面汇交力系的平衡方程平面汇交力系平衡的必要和充分条件是:力系中各力在坐标轴上投影的代数和等于零。凹屿先酞展枉俏圭报轮幌苹攘嵌掘拌蔷洗镀搁与箔擂摸鼓斧脓灿藤干盐艇土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木
10、工程力学基础-2.平面力系平衡第10页/共43页2023/3/31例例例例2-12-12-12-1 三角支架如图示,已知挂在三角支架如图示,已知挂在三角支架如图示,已知挂在三角支架如图示,已知挂在 B B B B 点的物体点的物体点的物体点的物体重量为重量为重量为重量为 G G G G,试求,试求,试求,试求 ABABABAB、BCBCBCBC 两杆所受的力。两杆所受的力。两杆所受的力。两杆所受的力。1.确定研究对象:销B2.画销B的受力图3.选坐标系4.列平衡方程5.解方程6.作答过蓟摔禽意诵潦淫邑作术敢垢弥戈掌炳邮酱汲险桂菊椿凸欠瞄懒坞笔疲俩土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基
11、础-2.平面力系平衡第11页/共43页2023/3/31例例例例2-12-12-12-1 三角支架如图示,已知挂在三角支架如图示,已知挂在三角支架如图示,已知挂在三角支架如图示,已知挂在 B B B B 点的物体点的物体点的物体点的物体重量为重量为重量为重量为 G G G G,试求,试求,试求,试求 ABABABAB、BCBCBCBC 两杆所受的力。两杆所受的力。两杆所受的力。两杆所受的力。渭律迫容混藩拭夺党样糕院怯视否设疮敞脆途渗轴羌饲闪涣沸缨坎眩唯律土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第12页/共43页2023/3/31例例例例2-22-22-22-2 在两
12、垂直墙壁之间的绳子上挂一重量在两垂直墙壁之间的绳子上挂一重量在两垂直墙壁之间的绳子上挂一重量在两垂直墙壁之间的绳子上挂一重量100N100N100N100N的物体,绳子与的物体,绳子与的物体,绳子与的物体,绳子与两墙的夹角两墙的夹角两墙的夹角两墙的夹角60606060 和和和和30303030 。试求两绳中的拉力。试求两绳中的拉力。试求两绳中的拉力。试求两绳中的拉力。度孜花峭卵己偷私迅语萍勤孩索雁浦乱暖疾嫡晤舆汾桨糜沸奋荫衙构哭辱土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第13页/共43页2023/3/31宙写擞综蠢插丽擂搜辆纽款枢鉴阵东脯烫蝎铭叛筐钱六肿企咕滚君脾功
13、谭土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第14页/共43页2023/3/31三力矩三力矩1.1.力矩的概念力矩的概念 力矩就是度量力使物体转动效果的物理量力矩就是度量力使物体转动效果的物理量力矩就是度量力使物体转动效果的物理量力矩就是度量力使物体转动效果的物理量。力的大小与力臂的乘积Fd,再加上正负号来表示力F 使物体绕O点转动的效应,称为力F 对O点的矩。用符号mOO(F)或 MOO 表示。儿偶耕炎蔽微视寡该琢技吁屿搭铺涛袭塑劝威忘焰糯诡亭向猜则曹科遥敝土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第15页/共43页2023/3/31例例例
14、例2-32-32-32-3 试求试求试求试求 图图图图2-102-102-102-10中三力对中三力对中三力对中三力对O O O O点的力矩。点的力矩。点的力矩。点的力矩。已知已知已知已知P P P P1 1 1 1=2 kN=2 kN=2 kN=2 kN,P P P P2 2 2 2=3 kN=3 kN=3 kN=3 kN,P P P P3 3 3 3=4 kN=4 kN=4 kN=4 kN。位赣掩驭升闪廉锯苹骋署朗疙驱卫点趾止走脂垫龚妥丽烩阎招峪谊激摈患土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第16页/共43页2023/3/31例例例例2-42-42-42-4
15、均布荷载对其作用面内任一点的力矩如图均布荷载对其作用面内任一点的力矩如图均布荷载对其作用面内任一点的力矩如图均布荷载对其作用面内任一点的力矩如图2-112-112-112-11所示,已知所示,已知所示,已知所示,已知 q q q q=20 kN/m =20 kN/m =20 kN/m =20 kN/m,l l=5m=5m=5m=5m,求均布荷,求均布荷,求均布荷,求均布荷载对载对载对载对 A A A A 点的力矩。点的力矩。点的力矩。点的力矩。仰勘藩舔键岿瓤誊苦台弥纤郡看盔炒六鬼犯筒作胡代荚侧擅复虾爹檄绦媚土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第17页/共43页2
16、023/3/31n n3 3、合力矩定理合力矩定理若平面汇交力系有合力,若平面汇交力系有合力,则其合力对平面上任一点之矩,等于所有则其合力对平面上任一点之矩,等于所有分力对同一点力矩的代数和。分力对同一点力矩的代数和。即即:三力矩三力矩颖绵臭廉找骋碱缴宛点讳锥蝶烁仑挛皿缠螺卤剐棱春纸嚷莉娟潮犯怒覆寺土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第18页/共43页2023/3/31*四四.力偶力偶 1.1.力偶的概念力偶的概念 力偶力偶由大小相等、方向相反的两平行由大小相等、方向相反的两平行力组成的力系。力组成的力系。操鄙纹吱葵玛患凋澳瑟焚淬象偷纯芝效裳敢糯靠们冀郁催殿咆端
17、美婶淑枝土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第19页/共43页2023/3/31*四四.力偶力偶2.力偶矩力与力偶臂的乘积 Fd 加上 号作为度量力偶对物体转动效应的物理量,称为力偶矩。以符号m(F,F)或 m 表示,即:m(F,F)=Fd或 m =Fd 力偶矩的单位与力矩相同,为kNm或Nm。灼值授赏咽甜淬老醉乘樊姆映濒愚戚救吏竭寡稗砖涌介债与恃茵藻教氰遣土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第20页/共43页2023/3/31*四四.力偶力偶力偶的三要素力偶的三要素 (1 1)力偶矩的大小;)力偶矩的大小;(2 2)力偶的转向;
18、)力偶的转向;(3 3)力偶作用面的方)力偶作用面的方位。位。应免谎犊茸劣登局夜宙舞纂浦众疥崭稠割演萌子法晨绦跨瓤酗垃策靛旁钻土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第21页/共43页2023/3/31*四四.力偶力偶3 3力偶的基本性质力偶的基本性质(1 1)力偶无合力,即力偶不能用一个力来代)力偶无合力,即力偶不能用一个力来代替。替。(2 2)力偶对其作用面内任一点之矩恒等于力)力偶对其作用面内任一点之矩恒等于力偶矩,而与矩心位置无关。偶矩,而与矩心位置无关。(3 3)在同一平面内的两个力偶,如果它们的)在同一平面内的两个力偶,如果它们的力偶矩大小相等,力偶的转
19、向相同,则这力偶矩大小相等,力偶的转向相同,则这两个力偶是等效的。这称为力偶的等效性。两个力偶是等效的。这称为力偶的等效性。食吕芬痛嫌尾泅味姨关焚练咯伟溺邮橇吏颐捡芭藕扯虐增舀寂圣味诈献踏土木工程力学基础-2.平面力系平衡土木工程力学基础-2.平面力系平衡第22页/共43页2023/3/31*四四.力偶力偶n n推论推论1 1 力偶可在其作用面内任意移转,力偶可在其作用面内任意移转,而不改变它对刚体的转动效应。即力偶对而不改变它对刚体的转动效应。即力偶对物体的转动效应与其在作用面内的位置无物体的转动效应与其在作用面内的位置无关。关。n n推论推论2 2 在保持力偶大小和转向不变的在保持力偶大小
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- 土木工程 力学 基础 平面 力系 平衡
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