第4章 結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的荷載及支座反力計算

1、第4章 結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的荷載及支座反力計算,4.1 結(jié)構(gòu)上的荷載4.2 靜力平衡條件及構(gòu)件支座反力計算,?荷載的分類,1、按其作用在結(jié)構(gòu)上的時間久暫分,恒載(永久荷載),活載(可變荷載),大小、作用位置不隨時間變化或變化幅度很小。如：構(gòu)件的自重,大小、作用位置隨時間變化且變化幅度很大。如：風荷載、樓面活荷載,,2、按荷載分布情況分,分布荷載,集中荷載,,滿布在結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)上的荷載,荷載分布面積遠小于結(jié)構(gòu)尺寸,3、按荷載作用在結(jié)構(gòu)上的

2、性質(zhì)分,靜力荷載,動力荷載,,從零緩慢增大到一定數(shù)值后，大小、方向、位置不變化的荷載,大小、方向、位置隨時間迅速變化，使結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)產(chǎn)生加速變化的荷載,,,,§ 4.1 結(jié)構(gòu)上的荷載,常用材料單位體積的自重（單位kN/m3）混凝土22~24，鋼筋混凝土24~25，水泥砂漿20，石灰砂漿、混合砂漿17，普通磚18，普通磚（機器制）19，漿砌普通磚砌體18，漿砌機磚砌體19。,1、荷載標準值,（1）永久荷載標

3、準值,按構(gòu)件尺寸和構(gòu)件單位體積自重的標準值來確定。,?荷載的代表值,結(jié)構(gòu)設(shè)計時，根據(jù)各種極限狀態(tài)的設(shè)計要求所采用的不同的荷載數(shù)值稱為荷載代表值。對于永久荷載以標準值作為代表值；對可變荷載根據(jù)不同的設(shè)計要求采用不同的代表值，如標準值、組合值、頻遇值、準永久值。其實質(zhì)是以確定值（代表值）表達不確定的隨機變量，便于設(shè)計時，定量描述和運算。,（2）可變荷載標準值?。裼脴敲婢蓟詈奢d標準值按下表采用）,（2）可變荷載標準值?。裼脴敲婢蓟?/p>

4、荷載標準值按下表采用）,注：①本表所列各項活荷載適用于一般使用條件，當使用荷載大時，應(yīng)按實際情況采用。　?、诒颈砀黜椇奢d不包括隔墻自重和二次裝修荷載。,（2）可變荷載標準值?。裼脴敲婢蓟詈奢d標準值按下表采用）,（3）風荷載標準值,2、可變荷載準永久值定義：在設(shè)計基準期內(nèi)經(jīng)常達到或超過的那部份荷載值（總的持續(xù)時間不低于25年），稱為可變荷載準永久值。 可變荷載準永久值可表示為ψqＱk ，其中Ｑk為可變荷載標準值，ψq為可變荷

5、載準永久值系數(shù)。ψq值見附表C2、C3。,3、可變荷載組合值定義：兩種或兩種以上可變荷載同時作用于結(jié)構(gòu)上時，除主導(dǎo)荷載（產(chǎn)生最大效應(yīng)的荷載）仍可以其標準值為代表值外，其他伴隨荷載均應(yīng)以小于標準值的荷載值為代表值，此即可變荷載組合值?？勺兒奢d組合值可表示為ψcＱk 。其中ψc 為可變荷載組合值系數(shù)，其值按附表C2、C3查取。,4、可變荷載頻遇值定義：對可變荷載，在設(shè)計基準期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率

6、的荷載值（總的持續(xù)時間不低于50年），稱為可變荷載頻遇值?？勺兒奢d頻遇值可表示為ψfＱk。其中ψf為可變荷載頻遇值系數(shù)，其值按表1.1.1查取。,1、荷載的分項系數(shù)用于結(jié)構(gòu)承載力極限狀態(tài)設(shè)計中，目的是保證在各種可能的荷載組合出現(xiàn)時，結(jié)構(gòu)均能維持在相同的可靠度水平上。永久荷載分項系數(shù)γG和可變荷載分項系數(shù)γQ其值見P84表4.1,?荷載的設(shè)計值,2、荷載的設(shè)計值,永久荷載設(shè)計值= 永久荷載標準值×永久荷

7、載分項系數(shù) γG可變荷載設(shè)計值= 可變荷載標準值×可變荷載分項系數(shù) γQ,一、平面一般力系的平衡條件,平面任意力系平衡的解析條件是：力系中所有各力在其作用面內(nèi)兩個任選的坐標軸上投影的代數(shù)和分別等于零，所有各力對任一點之矩的代數(shù)和等于零。,§ 4.2 靜力平衡條件及構(gòu)件支座反力計算,平面任意力系的平衡方程：,二力矩形式的平衡方程,其中A、B兩點的連線AB不能垂直于投影軸x。,三矩式,其中A、B、

8、C三點不能在同一條直線上。,2、構(gòu)件的支座反力計算基本步驟1）進行受力分析，繪制受力圖2）建立Oxy直角坐標系3）依據(jù)靜力平衡條件，根據(jù)受力圖建立靜力平衡方程，求解方程得支座反力,P86~90 例題4-5~,,,解：以剛架為研究對象，受力如圖。,解之得：,例1 求圖示剛架的約束反力。,,P,q,,,,FAy,FAx,MA,例題1,例2 求圖示梁的支座反力。,解：以梁為研究對象，受力如圖。,解之得：,,,,P,,,,q,m,,,

9、,FB,FAy,FAx,例題2,,,例3 懸臂吊車如圖所示。橫梁AB長l＝2.5 m，重量P＝1.2 kN，拉桿CB的傾角a＝30°，質(zhì)量不計，載荷Q＝7.5 kN。求圖示位置a＝2 m時拉桿的拉力和鉸鏈A的約束反力。,例題3,,,16,,,,,,解：取橫梁AB為研究對象。,P,Q,FT,FAy,FAx,,,a,,a,從(3)式解出,代入(1)式解出,代入(2)式解出,,,例1 求圖示三鉸剛架的支座反力。,解：先以整體為研究對

10、象，受力如圖。,可解得：,,,FAx,FAy,,,FBx,FBy,例題4,,,再以AC為研究對象，受力如圖。,解得：,,,FAx,FAy,,,FCx,FCy,,,例5,例2　求圖示多跨靜定梁的支座反力。,解：先以CD為研究對象，受力如圖。,再以整體為研究對象，受力如圖。,,,FCx,FCy,,FD,q,,F,,,FAx,FAy,,FD,,FB,q,解得,,,例6,例3 求圖示結(jié)構(gòu)固定端的約束反力。,解：先以BC為研究對象，受力如圖。,再