1、台州技师学院( 筹)课程教案记录表教师 吴 欣 课程名称 建筑力学 课 题 1.4 受力图的画法及习题 (2 学时)课的类型 讲授 练习教学目的 通过本节课的学习，使能够进行一般构件及构件体系的受力分析，为静力学的平衡求解打下扎实的基础。教学重点与难点 建筑构件及构件体系的受力分析。教 具 教学课件教学过程物体受力分析一、脱离体和受力图在力学求解静力平衡问题时，一般首先要分析物体的受力情况，了解物体受到哪些力的作用，其中哪些是已知的，哪些是未知的，这个过程称为对物体进行受力分析。工程结构中的构件或杆件，一般都是非自由体，它们与周围的物体（包括约束）相互连接在一起，用来承担荷载。为了分析某一物体
2、的受力情况，往往需要解除限制该物体运动的全部约束，把该物体从与它相联系的周围物体中分离出来，单独画出这个物体的图形，称之为脱离体（或研究对象） 。然后，再将周围各物体对该物体的各个作用力（包括主动力与约束反力）全部用矢量线表示在脱离体上。这种画有脱离体及其所受的全部作用力的简图，称为物体的受力图。对物体进行受力分析并画出其受力图，是求解静力学问题的重要步骤。所以，必须掌握熟练选取脱离体并能正确地分析其受力情况。二、画受力图的步骤及注意事项1、确定研究对象取脱离体应根据题意的要求，确定研究对象，并单独画出脱离体的简图。研究对象（脱离体）可以是单个物体、也可以是由若干个物体组成的系统，这要根据具体
3、情况确定。2、根据已知条件，画出全部主动力。应注意正确、不漏不缺。3、根据脱离体原来受到的约束类型，画出相应的约束反力对于柔索约束、光滑接触面、链杆、可动铰支座这类约束，可以根据约束的类型直接画出约束反力的方向；而对于铰链、固定铰支座等约束，经常将其反力用两个相互垂直的分力来表示；对固定支座约束，其反力则用两个相互垂直的分力和一个反力偶来表示。约束反力不能多画，也不能少画。4、要熟练地使用常用的字母和符号标注各个约束反力，注明是由哪一个物体（施力体或约束）施加。注意要按照原结构图上每一个构件或杆件的尺寸和几何特征作图，以免引起错误或误差。5、受力图上只画脱离体的简图及其所受的全部外力，不画已被
4、解除的约束。6、当以系统为研究对象时，受力图上只画该系统（研究对象）所受的主动力和约束反力，不画成对出现的内力（以及内部约束反力） 。7、系统中的二力杆应明确指出，这对系统的受力分析很有意义。三、举例说明如何画物体的受力图例 11 重量为 G 的梯子 AB，放置在光滑的水平地面上并靠在铅直墙上，在 D 点用一根水平绳索与墙相连，如图 13a 所示。试画出梯子的受力图。解：将梯子从周围的物体中分离出来，作为研究对象画出其脱离体。先画上主动力即梯子的重力 G，作用于梯子的重心（几何中心） ，方向铅直向下；再画墙和地面对梯子的约束反力。根据光滑接触面约束的特点，A、B 处的约束反力 FNA、FNB
5、分别与墙面、地面垂直并指向梯子；绳索的约束反力 FD 应沿着绳索的方向离开梯子为拉力。图13b 即为梯子受力图。 例 12 如图 14a 所示，简支梁 AB，跨中受到集中力 F 作用，A 端为固定铰支座约束，B 端为可动铰支座约束。试画出梁的受力图。解：（1）取 AB 梁为研究对象，解除 A、B 两处的约束，画出其脱离体简图。（2）在梁的中点 C 画主动力 F。（3）在受约束的 A 处和 B 处，根据约束类型画出约束反力。B处为可动铰支座约束，其反力通过铰链中心且垂直于支承面，其指向假定如图 14b 所示；A 处为固定铰支座约束，其反力可用通过铰链中心 A 并相互垂直的分力 FAx、FAy 表示。受力图如图 14b 所示。此外，注意到梁只在 A、B、C 三点受到互不平行的三个力作用而处于平衡，因此，也可以根据三力平衡汇交定理求解。课后小结备 注图 13
