建筑力学教学计划教案

建筑力学教学计划教案 浙江大学教务处 一、课程性质与任务 1、本课程是土建类专业的一门必修专业基础课,主要研究结构及构件受力和承载能力问题,是工程技术人员必备的知识。 2、课程任务本课程包括理论力学、材料力学、结构力学三方面内容。 1、通过对结构、构件受力情况的分析和平衡状态的研究，学会分析工程结构的受力情况。 2、研究结构、构件在载荷作用下的内力及变形规律；建立构件强度、刚度和稳定性计算的理论基础，保证结构、构件在既安全又经济的前提下工作。 二、课程目的和要求本课程教学目的在简单构件受力及变形分析的基础上，进一步掌握分析、计算杆件结构受力与变形的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能，培养结构分析与计算方面的能力，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打下基础。 本课程的基本要求如下了解极限应力、应力集中等概念；三铰拱的计算；剪应力互等定理。 掌握力及力偶概念、性质；应力、应变概念；剪切挤压实用计算；扭转计算；组合变形的强度计算；熟练掌握物体的受力分析；平面力系的平衡问题；轴向拉伸和压缩的强度、刚度计算；弯曲变形的强度计算；静定结构的内力计算（内力图）。 重点培养学生的分析问题、解决问题的抽象思维能力，培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。 三、课程内容及要求绪论知识点 1、建筑力学的任务及研究对象； 2、强度、刚度、稳定性的概念；重点强度、刚度、稳定性等概念课时分配1学时第1章静力学基本概念与受力图知识点 1、力的基本概念； 2、静力学公理； 3、约束类型及其约束反力； 4、物体的受力分析与受力图； 5、荷载的分类； 6、构件及杆件结构的分类； 7、结构的计算简图；重点静力学公理；常见约束及其约束反力；物体的受力分析与受力图；难点物体的受力分析；课时分配5学时第2章平面汇交力系知识点 1、平面汇交力系合成与平衡的几何法； 2、平面汇交力系合成与平衡的解析法；重点平面汇交力系合成与平衡的解析法；合力投影定理；难点力在直角坐标轴上的投影课时分配6学时第3章力矩与平面力偶系知识点 1、力矩与力偶； 2、平面力偶系合成与平衡。 重点力矩与力偶的概念；合力矩定理；难点力矩与力偶课时分配4学时第4章平面一般力系知识点 1、平面一般力系的简化； 2、平面一般力系的平衡条件及应用； 3、物体系的平衡计算；重点平面一般力系的平衡条件及应用；难点平面一般力系的平衡条件及应用课时分配8学时第五章材料力学的基本概念知识点 1、变形固体及其基本假设 2、杆件变形的基本形式重点杆件变形的基本形式难点杆件变形的基本形式学时分配2学时第六章轴向拉伸和压缩第六章轴向拉伸和压缩知识点 1、轴向拉压杆的内力与轴力图； 2、轴向拉压杆的应力； 3、轴向拉压杆的强度和变形计算； 4、材料在拉伸和压缩时的力学性能； 5、应力集中的概念重点轴向拉压杆的内力、应力及强度计算；难点内力、应力概念；剪切与挤压计算；课时分配12学时第7章剪切与扭转知识点 1、剪切与挤压实用计算； 2、圆轴扭转时的扭矩与扭矩图； 2、圆轴扭转时的应力与变形； 3、剪应力互等定理；剪切胡克定律； 4、圆轴扭转时的强度、刚度计算问题。 重点圆轴扭转时的应力及强度、刚度计算；难点扭转截面的应力；剪切与挤压计算；课时分配10学时第8章平面图形的几何性质知识点 1、重心和形心； 2、静距； 3、 3、惯性矩、惯性积、惯性半径； 4、形心主惯性矩和形心主惯性轴的概念；重点形心、静距、惯性矩；难点形心、惯性矩；课时分配8学时第9章梁的弯曲第9章梁的弯曲知识点 1、弯曲内力的计算； 2、弯矩图、剪力图的绘制（根据弯矩方程、剪力方程绘制）； 3、弯矩、剪力与荷载集度间的微分关系； 4、弯矩图、剪力图的绘制（根据微分关系绘制）； 5、弯曲正应力； 6、弯曲剪应力； 7、弯曲构件强度计算； 8、提高弯曲强度的措施； 9、用叠加法计算梁的变形； 10、梁的刚度计算及提高梁的刚度的措施；重点弯曲正应力计算；提高弯曲强度的措施；叠加法计算梁的变形；提高梁的刚度的措施难点弯曲构件强度计算；课时分配20学时第10章组合变形计算知识点 1、斜弯曲梁的变形计算； 2、拉压与弯曲组合变形计算；重点拉压与弯曲组合变形计算；难点拉压与弯曲组合变形计算；课时分配8学时第11章压杆稳定知识点 1、压杆稳定的概念； 2、细长压杆的临界力； 3、压杆的临界应力； 4、压杆稳定计算及提高压杆稳定性的措施；重点压杆稳定计算及提高压杆稳定性的措施；难点压杆的临界力课时分配6学时第12章平面体系的几何组成分析知识点 1、平面体系的几何组成规则及分析方法； 2、静定结构和超静定结构概念。 重点平面体系的几何组成分析难点平面体系的几何组成分析课时分配8学时第14章静定结构的内力分析知识点 1、多跨静定梁及斜梁的内力计算； 2、静定平面刚架的内力计算； 3、静定平面桁架的内力计算；重点静定平面刚架、静定平面桁架的内力计算难点静定平面刚架课时分配20学时 四、与其他课程的关系本课程是土木工程专业中一门重要的专业基础课，物理、高等数学是学习本课的重要基础，本课程也将为后续土力学、建筑结构、钢筋混凝土结构等课程的学习奠定必要的理论基础。 五、大纲说明建筑力学是一门计算性很强的课程，初学者往往因概念抽象，知识点多、计算量大而感到学习困难，教师要注重从以下几个方面做好学生引导工作 （1）、注重基本概念、基本理论、基本方法的讲解，尤其对受力分析、力矩与力偶、截面法、内力图（弯矩图）等问题要重点讲解； （2）、理论联系实际，在讲解过程中要把工程实际中受力问题转化为力学模型进行分析； （3）、在授课过程中，注意知识的内在联系，讲清楚分析问题的常用方法和分析步骤。 （4）、在实际教学过程当中，教师应根据学生的专业情况、知识基础，对部分内容要进行有重点的补充和删减。 六、教学进度周次周次授课章节的内容摘要授课章节的内容摘要大纲规定时数需要时数大纲规定时数需要时数理论课理论课习题课习题课实验课实验课实训课实训课综合实习教具名称综合实习教具名称绪论、第一章静力学公理；约束、物体受力分析；642第二章平面汇交力系合成平衡的几何法、投影计算22平面汇交力系合成平衡的解析法；422第三章力矩；22平面力偶系平衡计算；22第四章平面一般力系简化；22平面一般力系平衡方程及应用；物体系平衡计算；642第五章材料力学的基本概念22第六章拉压杆内力、应力44拉压杆强度、变形计算；材料的力学性能；8422第七章剪切、挤压实用计算；扭转内力、应力；扭转变形计算；强度刚度计算1010第八章重心和形心、静距、惯性矩、惯性积、惯性半径、形心主轴、形心主惯性矩862期末复习22期末考试合计6046122第九章弯曲内力计算（截面法）；22内力方程绘内力图；微分关系绘内力图；642叠加法绘内力图；内力图综合练习；22弯曲正应力、剪应力；弯曲强度计算；44弯曲强度计算、提高强度的措施；422叠加法求位移及刚度计算22第十章组合变形计算（拉压与弯曲）862第十一章压杆稳定计算；642第十二章平面体系几何组成分析862第十三章多跨梁内力计算及内力图422斜梁内力计算及内力图22截面法求刚架杆端截面内力刚架内力图绘制862静定平面桁架642期末复习22期末考试合计644816 七、参考教材和文献 1、建筑力学周国谨主编，同济大学出版社，xx年出版； 2、建筑力学陈永龙主编，高等教育出版社，xx年出版； 3、建筑力学沈伦序主编，高等教育出版社，1990年7月出版； 4、理论力学华东水利学院工程力学教研室编，高等教育出版社，1990年3月出版； 5、材料力学孙训方主编，高等教育出版社，1990年2月出版； 6、材料力学刘鸿文主编，高等教育出版社，1986年7月出版； 7、结构力学张崇文曾思庄主编，高等教育出版社，1991年8月出版； 8、理论力学（第4版）清华大学理论力学教研室编高等教育出版社，1982出版； 9、理论力学（第5版）哈尔滨工业大学理论力学教研室编高等教育出版社，1997出版。 主讲教师职称助工系、部建筑工程系课程名称建筑力学本教案授课学时4本次课标题建筑力学概述授课班级及时间17建筑工程管理1班xx年9月 10、11日17建筑工程技术 1、2班xx年9月 10、16日17建筑工程造价 1、2班xx年9月 10、12日教学目标通过本章学习，了解建筑力学的任务，掌握刚体、变性固体及基本假设，了解杆件变形的基本形式以及荷载形式。 教学主要内容 1、建筑力学的任务 2、刚体、变性固体的基本假设 3、杆件极其变形的基本形式教学重点、难点 1、刚体、变性固体的基本假设 2、杆件变形的基本形式教学手段、方法多媒体教学讲授讨论法新课导入新课导入建筑力学是一门重要的专业基础课，掌握基本的力学知识和计算方法可为建筑工程领域的结构设计和建筑施工等提供基本保障，也为进一步学习相关的专业课程打下必要的基础。 教学过程和教学内容设计建筑力学的任务教学过程和教学内容设计建筑力学的任务建筑物中支承荷载而起骨架作用的部分称为结构，结构中的每一个基本部分称为构件。 工程上把作用于建筑物上的力称为荷载。 全部构件由杆件构成的结构称为杆系结构。 建筑力学研究的对象主要是杆系结构，实际工程中还有薄壁结构、实体结构等，这些结构是弹性力学等课程研究的内容。 结构或构件抵抗破坏的能力通常称为强度；抵抗变形的能力称为刚度；保持其原有的平衡形式的能力称为稳定性。 受一定荷载作用的构件，要求其能正常工作，一般须满足以下三方面的要求足够的强度、必要的刚度和足够的稳定性。 建筑力学的任务是研究各种建筑结构构件在荷载作用下的平衡条件以及承载能力。 刚体、变形固体及基本假设 一、刚体与变形固体的概念刚体是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。 这是一个理想化的力学模型。 任何物体在力的作用下，都将发生变形，当这些微小变形对研究物体的平衡问题影响甚小时，可以将物体看成刚体。 工程中的构件都由一些固体材料制成，如钢、铸铁、木材、混凝土等，这些固体材料在力的作用下会产生变形，称为变性固体。 二、变性固体的基本假设任何学科都是建立在一定的假设基础上的，建筑力学也不例外，它的基本假设有两个 1、变性固体的连续、均匀、各向同性假设 2、结构及构件的微小变形假设杆件及其变形的基本形式 一、杆件各类结构中构件的形状多种多样，其中大量的构件如梁、柱等，它们的长度比其他两个方向尺寸大得多（5倍以上），这类构件统称为杆件；当构件两个方向的尺寸远大于另一个方向的尺寸时，称为薄壳或薄板；当构件三个方向的尺寸均接近时，称为实体构件。 建筑力学主要研究对象是杆件，杆件的形状和尺寸可以由杆件的横截面和轴线两个主要几何因素来描述。 轴线为直线、横截面相同的杆称为等直杆，本课程主要研究这种等直杆。 二、杆件变形的基本形式杆件在不同形式的荷载作用下，将发生不同形式的变形。 杆件的变形有下列四种基本形式 1、轴向拉伸或压缩 2、剪切 3、扭转 4、弯曲 四、荷载的形式工程中常见的荷载分类如下 1、按作用方式分 （1）集中荷载作用在一点处的力 （2）分布荷载1）在体积中分布的力2）在面积上分布的力3）在长度上分布的力 2、按作用性质分 （1）静荷载 （2）动荷载教学小结与拓展教学小结与拓展布置作业或思考题说明教学手段（传统教学法、多媒体教学）教学方法（讲授法）教案首页xx2018学年第一学期顺序号 （2）主讲教师职称助工系、部建筑工程系课程名称建筑力学本教案授课学时6本次课标题静力学基本概念授课班级及时间17建筑工程管理1班xx年9月 17、 18、24日17建筑工程技术 1、2班xx年9月 17、 23、24日17建筑工程造价 1、2班xx年9月 1719、24日教学目标通过本章学习，掌握力的平衡，静力学基本公式，了解力在坐标轴上的投影、合理投影定理，了解力矩、力偶，掌握力的等效平移。 教学主要内容 2、力与平衡的概念 2、静力学基本公式 3、力在坐标轴上的投影、合理投影定理 4、力矩、力偶和力的等效平移教学重点、难点 1、静力学基本公式 2、力在坐标轴上的投影 3、力的等效平移教学手段、方法多媒体教学讲授讨论法新课导入静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。 在静力学中具体讨论物体的受力分析、力系的简化和各种力系的平衡条件及其应用。 本章将介绍静力学的基本概念及基本公理。 教学过程和教学内容设计力与平衡的概念教学过程和教学内容设计力与平衡的概念 一、力的概念 1、力的定义力是物体之间相互的机械作用。 由于力的作用，物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物体产生变形。 前者称为力的运动效应（或外效应）；后者称为力的变形效应（或内效应）。 2、力的三要素力的大小、方向（包括方位和指向）和作用点，这三个因素称为力的三要素。 二、平衡的概念所谓物体的平衡，建筑工程上一般是指物体相对于地面保持静止状态或作匀速直线运动状态。 要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力系必需满足一定的条件，这些条件称为力系的平衡条件。 作用于物体上正好使之保持平衡的力系则称为平衡力系。 静力学研究物体的平衡问题，实际上就是研究作用于物体上的力系的平衡条件，并利用这些条件解决具体问题。 静力学基本公理 1、力的平行四边形公理作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。 2、二力平衡公理作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要和充分条件是这两个力大小相等，方向相反，且在同一直线上。 3、加减平衡力系公理在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。 也就是说，如果两个力系只相差一个或几个平衡力系，则它们对刚体的作用是相同的，可以等效代换。 4、 四、作用与反作用公理两物体间的作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，沿同一直线并分别作用于两个物体上。 力在坐标轴上的投影、合理投影定理 一、力在坐标轴上的投影 1、力在坐标轴上的投影投影符号正、负的规定当从力始端投影到终端投影的方向与坐标轴的正向一致时，该投影取正值；反之，取负值。 两种特殊情形当力与轴垂直时，投影为零。 当力与轴平行时，投影的绝对值等于力的大小。 二、合力投影定理合力投影定理合力在任一坐标轴上的投影等于各分力在同一坐标轴上投影的代数和。 用解析法求平面汇交力系的合力式中为合力F R与x轴所夹的锐角。 合力的作用线通过力系的汇交点O，合力F R的指向，由F RX和F RY(即F X、F Y)的正负号来确定。 力矩、力偶的概念和力的等效平移 一、力矩力矩、力偶的概念和力的等效平移 一、力矩力F与距离d两者的乘积来量度力F对物体的转动效应。 转动中心O称为力矩中心，简称矩心。 矩心到力作用线的垂直距离d，称为力臂。 改变力F绕O点转动的方向，作用效果也不同。 力F对物体绕O点转动的效应，由下列因素决定 （1）力的大小与力臂的乘积。 （2）力使物体绕O点的转动方向。 M O(F)=通常规定逆为正，反之为负。 在平面问题中，力矩为代数量。 力矩的单位（）或（）平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩，等于力系中各分力对同一点的力矩的代数和。 这就是平面力系的合力矩定理。 用公式表示为 二、力偶平面内一对等值反向且不共线的平行力称为力偶，它是一个不能再简化的基本力系 三、力的等效平移 三、力的等效平移作用于刚体上的力可平行移动到刚体内任意一点，但必须同时附加一个力偶，这个附加力偶的矩等于原来的力对新作用点之矩。 这样，平移前的一个力与平移后的一个力和一个力偶对刚体的作用效果等效。 教学小结与拓展教学小结与拓展布置作业或思考题习题2-2,2-4说明教学手段（传统教学法、多媒体教学）教学方法（讲授法）教案首页教案首页xx2018学年第一学期顺序号 （3）主讲教师职称助工系、部建筑工程系课程名称建筑力学本教案授课学时6本次课标题物体的受力分析及结构计算简图授课班级及时间17建筑工程管理1班xx年9月25日；10月 8、9日17建筑工程技术 1、2班xx年9月 25、30日；10月8日17建筑工程造价 1、2班xx年9月25日；10月 8、10日教学目标通过本章学习，掌握物体受力分析的方法与受力图的绘制以及结构计算简图。 教学主要内容 3、约束和约束反力 2、结构计算简图 3、物体的受力分析与受力图教学重点、难点 4、物体受力分析 5、绘制受力图教学手段、方法多媒体教学讲授讨论法新课导入了解力学的基本公理之后，物体的受力状况究竟是怎么样的，我们在实际工程中如何将物体受力情况表示出来？这些问题显得尤为重要，也是我们必须掌握的一项基本技能，能帮助我们更好地进行分析。 教学过程和教学内容设计约束和约束反力教学过程和教学内容设计约束和约束反力对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束体，简称约束。 阻碍物体运动的力称为约束反力，简称反力。 所以，约束反力的方向必与该约束所能阻碍物体运动的方向相反。 由此可以确定约束反力的方向或作用线的位置。 物体受到的力一般可以分为主动力、约束反力。 一般主动力是已知的，而约束反力是的工程上常见的几种约束类型如下 一、柔体约束柔体约束只能限制物体沿着柔体约束中心线离开柔体约束的运动，而不能限制物体沿着其它方向运动，所以柔体约束反力通过接触点，其方向沿着柔体约束的中心线背离物体，这种约束反力通常用F T表示。 二、光滑接触面约束若两物体接触处的摩擦很小，与其他力相比可以省去不计时，则可认为接触面是光滑的。 由光滑面所形成的约束，称为光滑接触面约束。 其约束反力通过接触点，方向沿着光滑面的公法线而指向物体，通常用F N表示。 三、光滑圆柱铰链约束两个构件被钻上同样大小的孔，并用圆柱形销钉连接起来，略去摩擦，称这种约束为光滑圆柱铰链约束，这类约束有以下几种类型 1、圆柱形铰链 2、铰链支座 3、滚轴支座 四、固定支座既限制物体沿任何方向移动，又限制物体的转动，这种约束称为固定支座。 结构计算简图 四、结构计算简图的简化原则结构计算简图 四、结构计算简图的简化原则画出结构计算简图是对实际结构进行力学分析的重要步骤，选取结构计算简图应遵循下列两条原则 1、反映结构的实际情况，使计算结果精确可靠 2、分清主次，略去次要因素，以便于分析和计算 五、结构计算简图的简化方法 1、结构体系的简化 （1）平面简化 （2）杆件简化 （3）结点简化 2、支座的简化支座是指结构与基础（或别的支承构件）之间的连接构造，它的作用是使基础（或别的支承构件）与结构连起来，达到对结构的支承。 在平面杆件结构的计算简图中，支座通常可简化为铰支座、滚轴支座和固定支座这三种基本类型。 3、荷载的简化物体的受力分析与受力图解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，然后根据已知条件、约束类型并结合基本概念和公理分析研究对象的受力情况，这个过程称为受力分析。 受力图的画法可以概括为以下几个步骤 1、根据题意恰当地选取研究对象，再取分离体 2、画出分离体所受的全部主动力 3、在分离体上原来存在的约束的地方，按照约束类型逐一画出全部的约束反力画受力图应注意以下几点 1、明确研究对象 2、不要漏画和多画力 3、正确地画出约束反力 4、注意作用与反作用关系 5、注意识别二力构件教学小结与拓展教学小结与拓展布置作业或思考题主讲教师职称助工系、部建筑工程系课程名称建筑力学本教案授课学时4本次课标题建筑力学概述授课班级及时间17建筑工程管理1班xx年9月 10、11日17建筑工程技术 1、2班xx年9月 10、16日17建筑工程造价 1、2班xx年9月 10、12日教学目标通过本章学习，了解建筑力学的任务，掌握刚体、变性固体及基本假设，了解杆件变形的基本形式以及荷载形式。 教学主要内容 4、建筑力学的任务 2、刚体、变性固体的基本假设 3、杆件极其变形的基本形式教学重点、难点 1、刚体、变性固体的基本假设 2、杆件变形的基本形式教学手段、方法多媒体教学讲授讨论法新课导入新课导入建筑力学是一门重要的专业基础课，掌握基本的力学知识和计算方法可为建筑工程领域的结构设计和建筑施工等提供基本保障，也为进一步学习相关的专业课程打下必要的基础。 教学过程和教学内容设计建筑力学的任务教学过程和教学内容设计建筑力学的任务建筑物中支承荷载而起骨架作用的部分称为结构，结构中的每一个基本部分称为构件。 工程上把作用于建筑物上的力称为荷载。 全部构件由杆件构成的结构称为杆系结构。 建筑力学研究的对象主要是杆系结构，实际工程中还有薄壁结构、实体结构等，这些结构是弹性力学等课程研究的内容。 结构或构件抵抗破坏的能力通常称为强度；抵抗变形的能力称为刚度；保持其原有的平衡形式的能力称为稳定性。 受一定荷载作用的构件，要求其能正常工作，一般须满足以下三方面的要求足够的强度、必要的刚度和足够的稳定性。 建筑力学的任务是研究各种建筑结构构件在荷载作用下的平衡条件以及承载能力。 刚体、变形固体及基本假设 一、刚体与变形固体的概念刚体是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。 这是一个理想化的力学模型。 任何物体在力的作用下，都将发生变形，当这些微小变形对研究物体的平衡问题影响甚小时，可以将物体看成刚体。 工程中的构件都由一些固体材料制成，如钢、铸铁、木材、混凝土等，这些固体材料在力的作用下会产生变形，称为变性固体。 二、变性固体的基本假设任何学科都是建立在一定的假设基础上的，建筑力学也不例外，它的基本假设有两个 3、变性固体的连续、均匀、各向同性假设 4、结构及构件的微小变形假设杆件及其变形的基本形式 一、杆件各类结构中构件的形状多种多样，其中大量的构件如梁、柱等，它们的长度比其他两个方向尺寸大得多（5倍以上），这类构件统称为杆件；当构件两个方向的尺寸远大于另一个方向的尺寸时，称为薄壳或薄板；当构件三个方向的尺寸均接近时，称为实体构件。 建筑力学主要研究对象是杆件，杆件的形状和尺寸可以由杆件的横截面和轴线两个主要几何因素来描述。 轴线为直线、横截面相同的杆称为等直杆，本课程主要研究这种等直杆。 二、杆件变形的基本形式杆件在不同形式的荷载作用下，将发生不同形式的变形。 杆件的变形有下列四种基本形式 1、轴向拉伸或压缩 2、剪切 3、扭转 4、弯曲 四、荷载的形式工程中常见的荷载分类如下 2、按作用方式分 （1）集中荷载作用在一点处的力 （2）分布荷载1）在体积中分布的力2）在面积上分布的力3）在长度上分布的力 2、按作用性质分 （1）静荷载 （2）动荷载教学小结与拓展教学小结与拓展布置作业或思考题说明教学手段（传统教学法、多媒体教学）教学方法（讲授法）教案首页xx2018学年第一学期顺序号 （2）主讲教师职称助工系、部建筑工程系课程名称建筑力学本教案授课学时6本次课标题静力学基本概念授课班级及时间17建筑工程管理1班xx年9月 17、 18、24日17建筑工程技术 1、2班xx年9月 17、 23、24日17建筑工程造价 1、2班xx年9月 1719、24日教学目标通过本章学习，掌握力的平衡，静力学基本公式，了解力在坐标轴上的投影、合理投影定理，了解力矩、力偶，掌握力的等效平移。 教学主要内容 5、力与平衡的概念 2、静力学基本公式 3、力在坐标轴上的投影、合理投影定理 4、力矩、力偶和力的等效平移教学重点、难点 6、静力学基本公式 7、力在坐标轴上的投影 8、力的等效平移教学手段、方法多媒体教学讲授讨论法新课导入静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。 在静力学中具体讨论物体的受力分析、力系的简化和各种力系的平衡条件及其应用。 本章将介绍静力学的基本概念及基本公理。 教学过程和教学内容设计教学过程和教学内容设计力与平衡的概念 一、力的概念 1、力的定义力是物体之间相互的机械作用。 由于力的作用，物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物体产生变形。 前者称为力的运动效应（或外效应）；后者称为力的变形效应（或内效应）。 2、力的三要素力的大小、方向（包括方位和指向）和作用点，这三个因素称为力的三要素。 二、平衡的概念所谓物体的平衡，建筑工程上一般是指物体相对于地面保持静止状态或作匀速直线运动状态。 要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力系必需满足一定的条件，这些条件称为力系的平衡条件。 作用于物体上正好使之保持平衡的力系则称为平衡力系。 静力学研究物体的平衡问题，实际上就是研究作用于物体上的力系的平衡条件，并利用这些条件解决具体问题。 静力学基本公理 1、力的平行四边形公理作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。 2、二力平衡公理作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要和充分条件是这两个力大小相等，方向相反，且在同一直线上。 3、加减平衡力系公理在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。 也就是说，如果两个力系只相差一个或几个平衡力系，则它们对刚体的作用是相同的，可以等效代换。 4、 四、作用与反作用公理两物体间的作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，沿同一直线并分别作用于两个物体上。 力在坐标轴上的投影、合理投影定理 一、力在坐标轴上的投影 1、力在坐标轴上的投影投影符号正、负的规定当从力始端投影到终端投影的方向与坐标轴的正向一致时，该投影取正值；反之，取负值。 两种特殊情形当力与轴垂直时，投影为零。 当力与轴平行时，投影的绝对值等于力的大小。 三、合力投影定理合力投影定理合力在任一坐标轴上的投影等于各分力在同一坐标轴上投影的代数和。 用解析法求平面汇交力系的合力式中为合力F R与x轴所夹的锐角。 合力的作用线通过力系的汇交点O，合力F R的指向，由F RX和F RY(即F X、F Y)的正负号来确定。 力矩、力偶的概念和力的等效平移 六、力矩力矩、力偶的概念和力的等效平移 六、力矩力F与距离d两者的乘积来量度力F对物体的转动效应。 转动中心O称为力矩中心，简称矩心。 矩心到力作用线的垂直距离d，称为力臂。 改变力F绕O点转动的方向，作用效果也不同。 力F对物体绕O点转动的效应，由下列因素决定 （1）力的大小与力臂的乘积。 （2）力使物体绕O点的转动方向。 M O(F)=通常规定逆为正，反之为负。 在平面问题中，力矩为代数量。 力矩的单位（）或（）平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩，等于力系中各分力对同一点的力矩的代数和。 这就是平面力系的合力矩定理。 用公式表示为 七、力偶平面内一对等值反向且不共线的平行力称为力偶，它是一个不能再简化的基本力系 八、力的等效平移 八、力的等效平移作用于刚体上的力可平行移动到刚体内任意一点，但必须同时附加一个力偶，这个附加力偶的矩等于原来的力对新作用点之矩。 这样，平移前的一个力与平移后的一个力和一个力偶对刚体的作用效果等效。 教学小结与拓展教学小结与拓展布置作业或思考题习题2-2,2-4说明教学手段（传统教学法、多媒体教学）教学方法（讲授法）教案首页教案首页xx2018学年第一学期顺序号 （3）主讲教师职称助工系、部建筑工程系课程名称建筑力学本教案授课学时6本次课标题物体的受力分析及结构计算简图授课班级及时间17建筑工程管理1班xx年9月25日；10月 8、9日17建筑工程技术 1、2班xx年9月 25、30日；10月8日17建筑工程造价 1、2班xx年9月25日；10月 8、10日教学目标通过本章学习，掌握物体受力分析的方法与受力图的绘制以及结构计算简图。 教学主要内容 6、约束和约束反力 2、结构计算简图 3、物体的受力分析与受力图教学重点、难点 9、物体受力分析 10、绘制受力图教学手段、方法多媒体教学讲授讨论法新课导入了解力学的基本公理之后，物体的受力状况究竟是怎么样的，我们在实际工程中如何将物体受力情况表示出来？这些问题显得尤为重要，也是我们必须掌握的一项基本技能，能帮助我们更好地进行分析。 教学过程和教学内容设计约束和约束反力教学过程和教学内容设计约束和约束反力对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束体，简称约束。 阻碍物体运动的力称为约束反力，简称反力。 所以，约束反力的方向必与该约束所能阻碍物体运动的方向相反。 由此可以确定约束反力的方向或作用线的位置。 物体受到的力一般可以分为主动力、约束反力。 一般主动力是已知的，而约束反力是的工程上常见的几种约束类型如下 一、柔体约束柔体约束只能限制物体沿着柔体约束中心线离开柔体约束的运动，而不能限制物体沿着其它方向运动，所以柔体约束反力通过接触点，其方向沿着柔体约束的中心线背离物体，这种约束反力通常用F T表示。 二、光滑接触面约束若两物体接触处的摩擦很小，与其他力相比可以省去不计时，则可认为接触面是光滑的。 由光滑面所形成的约束，称为光滑接触面约束。 其约束反力通过接触点，方向沿着光滑面的公法线而指向物体，通常用F N表示。 三、光滑圆柱铰链约束两个构件被钻上同样大小的孔，并用圆柱形销钉连接起来，略去摩擦，称这种约束为光滑圆柱铰链约束，这类约束有以下几种类型 2、圆柱形铰链 2、铰链支座 3、滚轴支座 四、固定支座既限制物体沿任何方向移动，又限制物体的转动，这种约束称为固定支座。 结构计算简图 九、结构计算简图的简化原则结构计算简图 九、结构计算简图的简化原则画出结构计算简图是对实际结构进行力学分析的重要步骤，选取结构计算简图应遵循下列两条原则 1、反映结构的实际情况，使计算结果精确可靠 2、分清主次，略去次要因素，以便于分析和计算 十、结构计算简图的简化方法 1、结构体系的简化 （1）平面简化 （2）杆件简化 （3）结点简化 2、支座的简化支座是指结构与基础（或别的支承构件）之间的连接构造，它的作用是使基础（或别的支承构件）与结构连起来，达到对结构的支承。 在平面杆件结构的计算简图中，支座通常可简化为铰支座、滚轴支座和固定支座这三种基本类型。 3、荷载的简化物体的受力分析与受力图解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，然后根据已知条件、约束类型并结合基本概念和公理分析研究对象的受力情况，这个过程称为受力分析。 受力图的画法可以概括为以下几个步骤 4、根据题意恰当地选取研究对象，再取分离体 5、画出分离体所受的全部主动力 6、在分离体上原来存在的约束的地方，按照约束类型逐一画出全部的约束反力画受力图应注意以下几点 6、明确研究对象 7、不要漏画和多画力 8、正确地画出约束反力 9、注意作用与反作用关系 10、注意识别二力构件教学小结与拓展教学小结与拓展布置作业或思考题主讲教师职称助工系、部建筑工程系课程名称建筑力学本教案授课学时4本次课标题建筑力学概述授课班级及时间17建筑工程管理1班xx年9月 10、11日17建筑工程技术 1、2班xx年9月 10、16日17建筑工程造价 1、2班xx年9月 10、12日教学目标通过本章学习，了解建筑力学的任务，掌握刚体、变性固体及基本假设，了解杆件变形的基本形式以及荷载形式。 教学主要内容 7、建筑力学的任务 2、刚体、变性固体的基本假设 3、杆件极其变形的基本形式教学重点、难点 1、刚体、变性固体的基本假设 2、杆件变形的基本形式教学手段、方法多媒体教学讲授讨论法新课导入新课导入建筑力学是一门重要的专业基础课，掌握基本的力学知识和计算方法可为建筑工程领域的结构设计和建筑施工等提供基本保障，也为进一步学习相关的专业课程打下必要的基础。 教学过程和教学内容设计建筑力学的任务教学过程和教学内容设计建筑力学的任务建筑物中支承荷载而起骨架作用的部分称为结构，结构中的每一个基本部分称为构件。 工程上把作用于建筑物上的力称为荷载。 全部构件由杆件构成的结构称为杆系结构。 建筑力学研究的对象主要是杆系结构，实际工程中还有薄壁结构、实体结构等，这些结构是弹性力学等课程研究的内容。 结构或构件抵抗破坏的能力通常称为强度；抵抗变形的能力称为刚度；保持其原有的平衡形式的能力称为稳定性。 受一定荷载作用的构件，要求其能正常工作，一般须满足以下三方面的要求足够的强度、必要的刚度和足够的稳定性。 建筑力学的任务是研究各种建筑结构构件在荷载作用下的平衡条件以及承载能力。 刚体、变形固体及基本假设 一、刚体与变形固体的概念刚体是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。 这是一个理想化的力学模型。 任何物体在力的作用下，都将发生变形，当这些微小变形对研究物体的平衡问题影响甚小时，可以将物体看成刚体。 工程中的构件都由一些固体材料制成，如钢、铸铁、木材、混凝土等，这些固体材料在力的作用下会产生变形，称为变性固体。 二、变性固体的基本假设任何学科都是建立在一定的假设基础上的，建筑力学也不例外，它的基本假设有两个 5、变性固体的连续、均匀、各向同性假设 6、结构及构件的微小变形假设杆件及其变形的基本形式 一、杆件各类结构中构件的形状多种多样，其中大量的构件如梁、柱等，它们的长度比其他两个方向尺寸大得多（5倍以上），这类构件统称为杆件；当构件两个方向的尺寸远大于另一个方向的尺寸时，称为薄壳或薄板；当构件三个方向的尺寸均接近时，称为实体构件。 建筑力学主要研究对象是杆件，杆件的形状和尺寸可以由杆件的横截面和轴线两个主要几何因素来描述。 轴线为直线、横截面相同的杆称为等直杆，本课程主要研究这种等直杆。 二、杆件变形的基本形式杆件在不同形式的荷载作用下，将发生不同形式的变形。 杆件的变形有下列四种基本形式 1、轴向拉伸或压缩 2、剪切 3、扭转 4、弯曲 四、荷载的形式工程中常见的荷载分类如下 3、按作用方式分 （1）集中荷载作用在一点处的力 （2）分布荷载1）在体积中分布的力2）在面积上分布的力3）在长度上分布的力 2、按作用性质分 （1）静荷载 （2）动荷载教学小结与拓展教学小结与拓展布置作业或思考题说明教学手段（传统教学法、多媒体教学）教学方法（讲授法）教案首页xx2018学年第一学期顺序号 （2）主讲教师职称助工系、部建筑工程系课程名称建筑力学本教案授课学时6本次课标题静力学基本概念授课班级17建筑工程管理1班xx年9月 17、 18、24日及时间17建筑工程技术 1、2班xx年9月 17、 23、24日17建筑工程造价 1、2班xx年9月 1719、24日教学目标通过本章学习，掌握力的平衡，静力学基本公式，了解力在坐标轴上的投影、合理投影定理，了解力矩、力偶，掌握力的等效平移。 教学主要内容 8、力与平衡的概念 2、静力学基本公式 3、力在坐标轴上的投影、合理投影定理 4、力矩、力偶