土木工程力学教案4.2

梁的内力剪力和弯矩培训设计作业4.2梁的内力-剪切和弯矩上课时间第四节课教育目标知识和技能1、理解剪切力和弯矩的含义。2、剪切和弯矩正反符号的确定；3、若要知道剖面方法并计算指定剖面的内力，请使用剪切力和弯矩的计算规则计算指定剖面的内力。4、在梁的内力计算中，识别平行力系统的平衡问题是如何相同和不同的。流程和方法1、轴承反力通过各轴拉压内力计算和平面平行力系统平衡问题计算，比较了梁的内力计算方法。2、探讨各种载荷下普通梁的内力计算方法。感情、态度、价值1、通过普通光束探索各种负载作用内力计算问题的解决方法，培养学生敢于严格工作、创新精神；2、分析梁的内力对构件截面设计、强度校核和载荷确定的影响，提高对材料节约和安全生产的认识。教学要点使用梁的内力计算规则求解内力。教学困难1、内力(剪切和弯矩)的含义、内力符号的确定以及使用法则查找内力时计算表达式中外力符号的确定；2、认识内力计算中内力计算规律的重要性。教育内容及其课程学生活动教师指导一、导入问题：如何使用轴向拉动、压杆的内力计算？计算步骤是什么？如果图4-7a中所示的简支梁的负载p和支撑a的约束反作用力FAY已知，那么在取得FBY时，可以列出哪些平衡方程式？图4-7b和c中1-1断面的内力是什么？如果图标b和c已知FAY FBY，那么为了找到FS和m，可以列出哪些平衡表达式？图4-7二、学习概述1.剪切和弯矩概念(1)梁的内力计算方法仍然可用，该方法的计算步骤可以概括为，(2)在某处剪切具有虚拟截面的轮廓后，要保持剪切段的平衡，必须有两种内力：与剖面相切的内力和与剖面垂直的内力力矩。阻塞段由外力平衡。2.剪切力和弯矩的符号。(1)在梁的虚拟切割中，左右内力是关系，它们总是大小和方向。内力的符号是对同一截面上内力的计算，无论研究的左侧还是右侧。(2)剪切力(不是外力)使分离体顺时针旋转。(3)弯矩(无外力)使分离体向下凸起变形。3.使用截面方法计算梁的指定截面的内力(1)截面法可以将指定截面的内力阶段概括为三个阶段，(2)绘制内力时，一般内力的方向假定为方向。打开力矩方程时，力矩通常是成对的。4.剪切和弯矩计算规则(1)梁的所有截面的剪切力等于该截面侧面所有外力的投影代数总和。求外力投影的对数之和时，方程式中外力投影正符号确定为“左上右下剪切力为正”，其含义如下：(2)梁所有截面的弯矩等于该截面一侧所有外力的力矩之和。求力矩代数时，外力对截面中心的力矩确定为“左右正弯矩”，其含义如下：第三，老师说得好示例1 4-1试验计算图4 -7 a中所示的简支梁1-1剖面中的剪切力和弯矩。解决方案：(1)计算支撑反作用力。根据对称性Fay=fni=5kn(2)计算1-1剖面的内力。以左区段为研究对象(图4 -7 b)，求解热平衡方程和剪切FS和弯矩m。原因 fy=0，fay-fs=0是的FS=FAy=5 kN原因 MC=0，-fay 2 m=0是的M=FAy2 m=5 kN2 m=10 kNm以右区段为研究对象(图4-7c)，采用热平衡方程式，解决FS和弯矩M.原因 fy=0，fs-f fby=0是的FS=F-FBy=10 kN-5 kN=5 kN原因 MC=0，-m-F2 m fby 6 m=0是的M=-F2 m FBy6 m=-10 kN2 m 5 kN6 m=10 kNm选择左段或右段作为研究对象，并且内力值和1-1截面的负号相同。范例2 4-2如图4-10a所示，悬臂梁已知为q=3 kN/m，F=5 kN，您想计算固定端a到1 m的断面处的内力。解决方案：如图4-10b所示，如果在距a 1米的位置剪切梁，并使用右侧线段作为研究目标，则可以删除固定端点a处的支撑反作用力。FS=q2 m F=3 kN/m2 m 5 kN=11 kNM=-q 2 m 1 m- F 2 m=-3 kN/m 2 m 1 m-5 kN2 m=-16 kNm范例3挤出梁的应力状况寻找已知p=4kn、q=1.5kn/m、m=3kN/m、梁f、d左侧剖面的剪切力和弯矩，如图所示。解决方案：(1)支撑反作用力RB，RD(略)(2)找到剖面的内力。(稍微)四、练习练习1使用梁的内力计算法则求解示例1。在练习2中，您将计算每个梁的指定部分(称为F=10 kN、q=4 kN/m、Me=8 kNm)的内力。五、探索和认识1，探索：梁力倾斜时，梁的内力除了剪切力和弯矩外，还有哪些内力？2，认识：梁的内力大小和梁的破坏有什么关系，哪些梁的内力太大，构件被破坏时可以采取什么措施。第六，布置作业教科书挑战：P105 2-3(c)(d)课外活动：通过这个内容的学习，你获得了什么收获？还有什么困惑吗？2、访问校内建筑，找出各构件属于哪些梁，绘制计算略图，并说出其最大内力发生在哪里。让学生回忆轴向拉伸压杆的内力计算阶段，并根据内力计算方法将截面方法延伸到梁的内力计算。想法：计算FBY，在图标b和c中查找FS和m的方法。1、自主学习自学成才，自主完成地图学讲座，记录疑问或未解决的问题，准备交流。2、组内交流在排长的组织下有秩序地进行交流和讨论，共同解决了存在的问题，整理了交流的结果。3、群组示范各集团依次展示交换的结果，补充或评价本集团的展示。4、自检独立完成后，学习障碍的学生可以作为学生学者完成。5、反省提高了通过探索和认识刺激知识探索心，提高对专业学习的兴趣。通过回忆、观察、直接手动计算，对比内力的计算方法。问题： FS和m是什么性质的力量？找出来有什么用？1、供应线批认真设置课前先行作业(由指导学习大纲、练习、探究和迟到组成)，组织学生自主学习。2、导游请参观教室，了解情况，积极指导问题和疑点，及时。积极鼓励学习