建筑结构与结构选型辅导精选(3)

　　静力学基本知识

　　力的概念：

　　使物体的运动状态发生改变或者变形的作用。

　　静力学三大公理

　　公理1 力的平行四边形定则

　　作用于物体上同一点的两个力可以合成一个合力，此合力仍作用于这一点，其力矢由此二力为邻边所作平行四边形的对角线来决定。

　　公理2 二力平衡公理

　　作用于刚体上的两个力平衡的充分必要条件是：两个力的大小相等、方向相反、作用线相同，简称等值、反向、共线。

　　公理3 加减平衡力系公理

　　在任意力系中加上、或减去任何平衡力系，并不影响原力系对刚体的作用效果。

　　力偶大小相等、方向相反、作用线平行但不重合的两个力称为力偶。

　　力对点之距矩：定点到力的作用线的距离乘以力的大小。

　　应力：内力的集度称为应力。

　　两作用线的垂直距离称为力偶臂。它对刚体只有转动效应，没有平动效应。

　　二、偏心受力构件

　　偏心受力构件分为两种：偏心受拉和偏心受压构件。

　　1.偏心受拉构件

　　偏心受拉构件又称拉弯构件，如图2-3示，拉力F作用点与构件的轴心偏离，使构件产生既受拉又受弯。偏心受拉构件截面应力是由两种应力叠加的，其边沿应力公式为： 图2-3 偏心受拉构件

　　构件的承载能力应满足σmax≤[σ]

　　σmax—边沿最大拉应力;

　　σmin—边沿最小拉应力;

　　W——截面抵抗矩。

　　由(2-4)可见在受同样的外拉力时，偏心受拉构件应力要比轴心受拉构件，增大许多，因此在结构设计应尽量避免出现这种构件。

　　2.偏心受压构件

　　如图2-4所示，构件承受的压力作用点与构件的轴心偏离，构件既受压又受弯，这样的构件称为偏心受压构件(亦称压弯构件)。常见于屋架的上弦杆、框架结构柱，砖墙及砖垛等。

　　图2-4 偏心受压构件

　　截面产生的边沿应力公式为：

　　σmax—边沿最大压应力;

　　σmin—边沿最小压应力。

　　由式(2-5)知，在受同样的压力F时，由于偏心，截面内受压一侧的压应力增加，而且当偏心引起的弯矩M距较大时，截面内除压应力外将产生一部分拉应力。若压力作用点在构件截面的两个方向上均有偏心，则称为双向偏心构件。

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