3.1 杆件四种基本变形及组合变形（课件）-《土木工程力学基础》同步精品课堂（高教版-第3版）

3.1 杆件四种基本变形及组合变形 土木工程力学基础 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 了解平面一般力系的平衡条件；掌握平面一般力系平衡方程的应用。 能力目标 具有能够根据平面一般力系平衡方程求解支座约束力的能力。 情感目标 具有自学能力、理解能力与表达能力和较好的学习新知识和技能的能力，培养一丝不苟的工匠精神。 三维目标 构施工图，掌握图 知识点复习与回顾 ？ 1.平面一般力系的平衡条件； 2.平面一般力系平衡方程； 3.平面一般力系平衡问题的解题步骤。 你了解什么是建筑结构？生活中你见过哪些常见的结构？ 问题引入——学会观察和总结 情境引入 1）、以小组为单位回答问题。 2）、每组派出代表回答老师提问 3）、学生分组相互评价 4）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 生活中物体都会存在变形，大家能够对这些变形进行举例，并且简单分类吗？ 同学们试讨论不同变形，具有哪些显著的特点呢？ 任何结构都是由若干个构件组合而成的，各个构件在受力以后都会产生一定的变形。土木工程中，常见构件的基本变形有轴向拉伸或压缩变形、剪切变形、扭转变形、弯曲变形四种形式，本单元主要研究构件轴向拉伸或压缩变形。 探索新知 探索新知 一、杆件四种基本变形 土木工程中，我们将长度方向尺寸远大于横向尺寸的构件称为杆件，轴线是直线的杆件称为直杆。杆件在不同的受力情况下会产生不同的变形，但基本的变形形式有以下四种。 （一）轴向拉伸或压缩变形 当杆件受到大小相等、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对外力作用时，杆件沿轴线方向产生伸长或缩短变形，这种变形称为轴向拉伸或压缩变形，图3-1a所示为杆件轴向拉伸变形。千斤顶的螺杆（图3-1b）、网架中的杆件（图3-1c）都是二力杆，将产生轴向拉伸或压缩变形。 探索新知 （二）剪切变形 当杆件受到大小相同、方向相反、作用线垂直于杆件轴线且相距很近的一对外力作用时，杆件的横截面沿外力方向发生相对错动变形（图3-2a），这种变形称为剪切变形。例如，被钢丝钳剪断的钢丝（图 3-2b）产生剪切破坏。 探索新知 （三）扭转变形 当杆件受到大小相等、转向相反、在垂直于杆件轴线的两个平面内的一对力偶作用时，杆件横截面将产生绕轴线的相对转动变形，这种变形称为扭转变形（图3-3a）。如汽车的传动轴（图3-3b）、雨篷梁（图3-3c、d）是（或含有）扭转变形的构件。 探索新知 （四）弯曲变形 当杆件受到过杆轴线平面内的力偶作用，或受到垂直于杆轴线的横向荷载作用时，杆件轴线由直线变为曲线，这种变形称为弯曲变形（图3-4a）。如房屋建筑中阳台的挑梁（图3-4b）将产生弯曲变形。 探索新知 学习新知 二、组合变形 土木工程中，许多构件在荷载作用下同时产生两种或两种以上的基本变形，这就是组合变形。 学习新知 如图3-5a所示，矩形截面悬臂梁在荷载作用下同时产生向下弯曲变形和由外向里弯曲变形，这种弯曲变形称为斜弯曲变形。又如图3-5b所示，工业厂房中带牛腿的边柱，在柱的牛腿以下部分，承受柱的自重、屋架和吊车梁传来的荷载作用，同时产生轴向压缩和弯曲变形，这种变形称为偏心压缩变形。 学生再练习 以小组为单位回答问题： 试判断下列各图中哪些杆件或构筑物产生轴向拉伸或压缩变形。 课堂小结 一、杆件四种基本变形 常见构件的基本变形有轴向拉伸或压缩变形、剪切变形、扭转变形、弯曲变形四种形式。 二、轴向拉伸或压缩变形概念及特点 当杆件受到大小相等、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对外力作用时，杆件沿轴线方向产生伸长或缩短变形，这种变形称为轴向拉伸或压缩变形。 三、剪切变形概念及特点 当杆件受到大小相同、方向相反、作用线垂直于杆件轴线且相距很近的一对外力作用时，杆件的横截面沿外力方向发生相对错动变形，这种变形称为剪切变形。 课堂小结 四、扭转变形概念及特点 当杆件受到大小相等、转向相反、在垂直于杆件轴线的两个平面内的一对力偶作用时，杆件横截面将产生绕轴线的相对转动变形，这种变形称为扭转变形。 五、弯曲变形概念及特点 当杆件受到过杆轴线平面内的力偶作用，或受到垂直于杆轴线的横向荷载作用时，杆件轴线由直线变为曲线，这种变形称为弯曲变形。 六、组合变形 许多构件在荷载作用下同时产生两种或两种以上的基本变形，这就是组合变形。 作业布置 建筑结构的概念和分类 地基与基础的概念 1.试判别下图中的杆件或结构，哪些杆件或杆件的哪一段受力是轴向拉伸或轴向压缩。 感谢观看 $$