约束与约束反力

教 学
束类型的约束反力三要素
目 标
能力目标：具有绘制工程中常见的约束类型的约束反力的能力
德育目标：通过对约束的学习，提高学生自我约束的意识
教 教学重点
学
点
重 点
工程中常见的约束类型及其约束反力 教学难点
和 难
准确描绘约束反力（大小、方向、作用点）
教
学 方
讲授 提问 练习
法
教 多媒体课件
学 手
通过生活中和工程的实例增加学生对约束的感性认识，有助于理解约束反力
引入 [观察与思考] 在日常生活中可以看到：绳索悬挂的灯、支承 在墙上或柱子上的梁都掉不下来；人坐在椅子上也摔不下来。 为什么灯、梁和椅子上的人都不能向下运动呢？ 答：因为灯、梁和人的运动受到周围物体的限制，不可能在空 间某些方向运动。 一、约束和约束反力的概念
限制物体运动的 物体 在力学中称为 约束 。 对于绳索悬挂的灯来讲， 绳索 是灯的约束；支承在墙上或 柱子上的梁掉不下来， 墙或柱子 是梁的约束；人坐在椅子上 也摔不下来， 椅子 是人的约束。 约束对被约束物体的作用力称为 约束反力 （约束力），简 称 反力 。 约束反力是 被动力 ，其方向与约束所能阻止的运动方向相 反 二、工程实例 1.吊车吊物体（柔体） 2.梯子（光滑接触面） 3.桥墩（可动铰支座）
5min 5min 5min 5min 10min 10min 15min 15min 15min 5min
4.杯形基础（固定铰支座）
5.基础（固定端支座）
三、几种常见的约束及其反力
1、 柔体约束
定义：柔软的绳索、链条、皮
带等物体（柔体），用于阻碍物体 FT1
FT2
教学过程与内容 的运动时称为柔体约束。
R
Ny
Nx
5、 固定端支座 定义：构件与支撑物固定在一起。 限制：任何方向的移动、转动。 约束反力：
作用线 通过接触点 方 向 指向不定 大 小 未知 通常采用两个互相垂直的力及一个力偶表示 课堂总结
课程名称 任课教师 课题名称 授课序号 授课班级
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建筑施工基础
专 业 建筑工程施工
实训教师
无
审核
李淮
约束与约束反力
授课类型
讲授+练习
4-3
教案编号
4-3
授课学时
2
建 11-1
授课日期
2012.5.17
知识目标：了解约束和约束反力的概念；熟悉几种常见的约束类型；掌握常见约
约束反力：
作用线 通过接触点，沿光滑面的公法线
方 向 指向被约束的物体，恒为压力 大 小 未知
3、 可动铰支座 支座：工程上构件连接在墙、柱、基础等支撑物上的装置。 定义：用销钉连接构件与支座，并将支座置于可沿支撑面滚动 的辊轴上。 限制：构件沿垂直于支撑面方向的移动。
约束反力： 作用线 方向
通过销钉中心，并垂直于支承面 指向不定
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限制：物体沿柔体伸长方向的运动。
约束反力：
作用线
通过接触点，沿柔体中心线
方向
背离被约束的物体，恒为拉力
大小
未知
2、 光滑接触面约束
定义：两个物体接触，当物体在
接触处的摩擦力很小（可以忽略
不计），这两个物体间的约束就是
FN
光滑接触面约束。
限制：物体沿着光滑面的公法线并指向光滑面的运动。
提问
通过生活中的 例子引入概念 让学生回答 提问 用工程实例增 加学生的感性 认识 观看视频资料 进一步加强学 生的感性认识 提问：法线、 切线 观看视频资料 进一步加强学 生的感性认识 多媒体视频资 料演示可动铰 支座 多媒体视频资 料演示固定铰 支座 与可动铰支座 对比分析 与固定铰支座 对比分析 学生总结，教 师点评
大 小 未知
教学过程与内容
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FN
FN
想一想？ 4、 固定铰支座 定义：用销钉连接构件与支座，并将支座固定在支撑物上。 限制：垂直于销钉轴线平面内的任何方向移动。 约束反力： 作用线 通过销钉中心 方 向 指向不定 大 小 未知
通常采用两个互相垂R 直的力表示
段 通过多媒体课件动画增强对约束的认识
ห้องสมุดไป่ตู้
作 1 思考对于固定铰支座、固定端支座中的约束反力 Fx、Fy 还有没有其他表示方法
业 内
2 画出给定约束的约束反力
容 3 通过对约束和约束反力的学习，有什么收获？有什么困惑？
课 后 反 思
教学过程与内容
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复习：1、力的三要素和图示法 约束和约束反力