专题四 杆件的识别和轴力图（课件）-浙江省职教高考《建筑力学与结构平法识别图》(高教版) 专题复习讲练测

专题四.杆件的识别和轴力图 《建筑力学与结构平法识别图》（高教社） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1. 四种基本变形的受力和变形特点。 2. 内力、轴力的概念。 3. 轴力正负号的规定。 4. 计算内力的基本方法。 5. 绘制轴力图。 一.考纲解读 一.考纲解读 01 1.理解四种变形的受力特点和变形特点。 02 3.理解轴力正负号的规定。 03 5.熟练绘制轴力图。 考试要求： 05 2.了解内力、轴力的概念。 4.掌握计算内力的基本方法——截面法。 04 一.考纲解读 1 2 3 如何用截面法求轴力、轴力图的作用。 简答题 力哪种受力形式属于轴向拉伸或压缩、计算内力的截面法步骤。 选择题 内力和轴力的概念、四种变形的受力特点和变形特点。 填空题 3 易考题型： 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 一、杆件基本变形形式 1.轴向拉伸或压缩 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,图3-2a所示为杆件轴向拉伸变形。钢网架屋顶中的杆件(图3-2b)、桥梁桁架中的直杆(图3-2c)都是二力杆,将产生轴向拉伸或压缩变形。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 2.剪切 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横向外力作用时,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(图3-3a)。如被剪刀剪断的物体(图3-3b)产生剪切破坏。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 3.扭转 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(图3-4a)。如汽车的传动轴(图3-4b)、雨篷梁(图3-4c、d)是(或含有)扭转变形的构件。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 4.弯曲 当杆件受到垂直于杆轴线的横向荷载作用(图3-5a)或受到两个力偶作用(图3-5b)时,杆件轴线由直线变为曲线,这种变形称为弯曲。如房屋建筑中阳台的挑梁(图3-5c)将产生弯曲变形。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二、内力的概念 拔河的时候,麻绳被拉长了,同时也感到麻绳在拉手。麻绳拉手的力,是在反抗手把麻绳拉长,这个反抗拉长的力就是内力。建筑工程中的受拉杆件与麻绳的情形相似。这种由外力(或外部因素)作用而引起杆件内部某一部分与另一部分间的相互作用力称为内力。 从麻绳处处都伸长的事实说明,内力将存在于杆件的任意相连两部分之间，是一对作用力和反作用力。当手的拉力增大时,麻绳伸长增大,这时内力也会增大;拉力取消时,内力也随之消失。可见,杆件拉伸或压缩时的内力是由外力引起的,且随着外力的改变而改变。但当外力增大到杆件不能承受时,杆件将被拉断或压坏。建筑工程中，为了保证杆件不被拉断或压坏,必须先计算出杆件的内力。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 三、截面法 为计算杆件某一截面m-m上的内力,如图3-7所示,用一个“假想截面”在该截面处将杆件切断成为两部分;取任一部分为研究对象，要使这部分与原来一样处于平衡状态，就必须在被切断的截面上用内力代替另一部分对它的作用;然后根据平衡条件计算出该截面上的内力。这种计算内力的方法称为“截面法”,截面法是计算杆件内力的基本方法。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 四、轴力的计算 当杆件受到两个以上的轴向外力作用时，杆件不同的区段轴力不等，这种表示杆件各横截面上的轴力沿其轴线变化情况的图形称为轴力图。绘制轴力图的方法是,建立Fn-x坐标系，用平行于杆件轴线的横坐标x表示横截面的位置，垂直于杆件轴线的纵坐标Fn表示横截面上轴力的大小。根据杆件上作用的外力，将杆件分为若干段,每两个力之间为一段。按选定的比例尺，把正轴力画在x轴的上方，负轴力画在x轴的下方。轴力可用平衡方程∑Fx=0 或∑Fy=0求得，也可由平衡方程得出轴力的简捷计算方法：杆件任一截面上的轴力，等于该截面一侧(左侧或右侧)所有背离所求截面的外力的和减去所有指向所求截面的外力的和，即 Fn=∑F背离一∑F指向 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 五、绘制轴力图的思路与注意点 二.知识点梳理和重点概念复习 截面法是计算杆件内力的基本方法。 内力概念：由外力作用而引起杆件内部某一部分与另一部分间的相互作用力。 杆件的四种基本变形形式。 03 02 01 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 15 1. 下列不属于基本变形的是( )。 A.轴向拉伸或压缩 B.剪切 C.扭转 D.斜弯曲 解析：D。基本变形是指构件在力的作用下产生的几种典型变形形式，主要包括轴向拉伸或压缩、剪切、扭转。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.杆件受力后横截面绕轴线产生相对转动变形的是( )。 A.轴向拉伸 B.轴向压缩 C.扭转 D.剪切 解析：C。扭转是指杆件在一对大小相等、方向相反、作用面垂直于杆轴线的力偶作用下，使杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动，符合题目描述。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3.大跨度网架钢结构中的杆件,通常情况下的受力情况为( )。 A.受压 B.受拉 C.受剪 D.受扭 解析：A。在网架结构中，荷载通过节点传递到杆件上，使得杆件主要承受沿着杆件轴线方向的压力。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4.列哪种受力形式属于轴向拉伸或压缩？（ ） A. 剪刀剪纸 B. 汽车传动轴转动 C. 起重机吊臂起吊重物 D. 用手掰弯铁丝 解析：C。起重机吊臂起吊重物时，吊臂主要承受轴向拉力，属于轴向拉伸或压缩。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5.内力是指（ ）。 A. 物体内部各部分之间的相互作用力 B. 物体受到的外力 C. 重力 D. 摩擦力 解析：A。内力是指物体内部各部分之间的相互作用力。外力是指物体受到的来自外部的力；重力和摩擦力都是外力的一种。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6.轴力的正负号规定中，拉力为（ ）。 A. 正 B. 负 C. 零 D. 不确定 解析：A。轴力正负号规定中，拉力为正，压力为负。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7.计算内力的基本方法是（ ）。 A. 平衡法 B. 截面法 C. 叠加法 D. 等效法 解析：B。计算内力的基本方法是截面法。通过假想地将杆件切开，取其中一部分为研究对象，利用平衡条件来确定截面处的内力。 三.常考习题练习与讲解 选择题 8.在轴向拉伸或压缩时，杆件的变形特点是（ ）。 A. 长度不变，横截面尺寸变化 B. 长度变化，横截面尺寸不变 C. 长度和横截面尺寸都变化 D. 长度和横截面尺寸都不变 解析：B。轴向拉伸或压缩时，杆件主要是长度发生变化，横截面尺寸基本不变。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1.轴向拉(压)杆的受力特点是沿杆 方向作用一对大小___、方向 的外力。其变形特点是杆件沿轴线方向产生 或_____变形。 解析：轴线、相等、相反、拉伸、压缩。 2.常见构件的基本变形有轴向拉伸或压缩、 、扭转、 四种形式,组合变形是同时由两种或两种以上的___叠加而成。 解析：剪切、弯曲、基本变形。 三.常考习题练习与讲解 填空题 3. 剪切变形是指当杆件受到大小 、方向 、作用线 于杆件轴线且相距 的一对 外力作用时,杆件的横截面沿外力方向发生 变形。 解析：相等、相反、垂直、很近、横向、相对错动。 4.柱中的钢筋通常有 和 。 解析：纵向受力钢筋、箍筋。 三.常考习题练习与讲解 填空题 5.要提高受压构件的稳定性,应减少压杆 、加强杆端___、选择横截面面积____截面中心且中心 的截面形状。 解析：长度、约束、远离、对称。 6.对于截面形状复杂的柱,其箍筋不得使用 箍筋,应设置______箍筋。 解析：内折角、复合。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1.轴向拉(压)杆的受力特点是直杆的两端作用一对大小相等、方向相反的力。 （ ） 解析：错误。轴向拉（压）杆的受力特点是直杆的两端作用一对大小相等、方向相反、作用线与杆轴线重合的力。 2.轴力的大小与外力有关。 （ ） 解析：正确。根据截面法，轴力等于截面一侧所有外力的代数和。所以轴力的大小与外力直接相关，外力的变化会引起轴力的变化。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3. 轴力是轴向外力的合力。 （ ） 解析：错误。轴力是由轴向外力以及其他外力共同作用在杆件上，通过杆件内部的相互作用产生的，并不是轴向外力的合力。 4.计算杆件内力的基本方法是截面法。 （ ） 解析：正确。截面法是计算杆件内力的基本方法。在工程实际和理论分析中，截面法被广泛应用于确定各种杆件的内力，是一种可靠且有效的方法。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.失稳破坏发生在受压强度破坏之后。 （ ） 解析：错误。受压杆件存在失稳破坏和强度破坏两种情况。一般来说，失稳破坏发生在强度破坏之前。 6.轴力是拉力为正、压力为负。 （ ） 解析：正确。在轴力正负号的规定中，通常将轴力使杆件受拉时规定为正，轴力使杆件受压时规定为负。这样规定可以方便地判断杆件的受力状态以及在进行内力分析和计算时统一标准。 三.常考习题练习与讲解 判断题 三.常考习题练习与讲解 计算作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 计算作图题 三.常考习题练习与讲解 计算作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 计算作图题 三.常考习题练习与讲解 计算作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 计算作图题 四.课内练习与讲解 工程应用题： 四.课内练习与讲解 解析： 同学们，在本节课中，我们深入学习了杆件的识别和轴力图的相关知识。 我们首先了解了轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲这四种基本变形形式的受力特点和变形特点。接着，我们学习了内力和轴力的概念。内力是指杆件在外力作用下，其内部各部分之间的相互作用力。轴力是轴向拉伸或压缩时横截面上的内力。我们还明确了轴力正负号的规定，这有助于我们准确地判断轴力的方向。为了计算内力，我们掌握了基本方法 —— 截面法。最后，我们重点学习了轴力图。轴力图能够直观地表示出杆件各横截面上轴力的大小和方向随截面位置的变化情况。 通过本节课的学习，大家对杆件的受力和变形有了更深入的认识，也掌握了计算内力和绘制轴力图的方法。希望同学们在课后能够多做练习，巩固所学知识，为今后的学习打下坚实的基础。 五.课程小结 重点复习知识点： 1.轴向拉伸或压缩：杆件两端受到沿轴线方向的拉力或压力，其变形表现为杆件的伸长或缩短。 2.剪切：杆件受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的横向力作用，变形特点是两力之间的截面发生相对错动。 3. 扭转：杆件两端受到一对大小相等、方向相反的力偶作用，使杆件产生绕轴线的扭转变形。 4. 弯曲：杆件受到垂直于轴线的力或力偶作用，使杆件产生弯曲变形。 5.内力和轴力的概念：内力是指杆件在外力作用下，其内部各部分之间的相互作用力。轴力是轴向拉伸或压缩时横截面上的内力。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五.课程小结 感谢观看 $$