剪力弯矩计算公式
简支梁受均布载荷作用,试写出剪力和弯矩方程

一、简支梁的基本概念简支梁是一种常见的结构形式,其特点是两端固定支撑,中间无任何支撑,形成一个简单的横跨结构。
在工程建设中,简支梁常被用于桥梁、楼板等结构的设计与施工中。
当梁承受均布载荷时,其上产生的剪力和弯矩是设计和分析的重要参数。
二、受力分析的基本原理1. 剪力的定义和计算公式在简支梁上,当均布载荷作用时,梁体上的任意一截面上都受到来自上部和下部梁体的相互作用力。
剪力的大小可以通过以下公式计算:V = wL/2 - 信信其中,V代表该截面上的剪力,w代表均布载荷的大小,L代表梁的长度,x代表距离截面起点的距离。
2. 弯矩的定义和计算公式同样,在简支梁上,距离梁的任意一截面上也存在着弯矩。
弯矩的计算公式如下:M = wLx/2 - w*x^2/2其中,M代表该截面上的弯矩,w代表均布载荷的大小,L代表梁的长度,x代表距离截面起点的距离。
三、剪力和弯矩方程的推导1. 剪力方程的推导根据前文所述的剪力的计算公式,可以推导出简支梁受均布载荷作用时的剪力方程。
假设梁的起点为原点,横向为x轴方向,竖向为y轴方向,由上述公式可知,剪力V与距离x的关系为线性关系,斜率为wL/2,截距为0。
简支梁受均布载荷作用时的剪力方程为:V = wL/2 - 信信2. 弯矩方程的推导同样地,根据前文所述的弯矩的计算公式,可以推导出简支梁受均布载荷作用时的弯矩方程。
假设梁的起点为原点,横向为x轴方向,竖向为y轴方向,通过弯矩的计算公式可得知,弯矩M与距离x的关系为二次函数关系,并且开口向下。
简支梁受均布载荷作用时的弯矩方程为:M = wLx/2 - w*x^2/2四、结论与应用在工程设计中,通过以上剪力和弯矩方程的推导,可以为简支梁的设计、分析提供依据。
在实际工程中,根据预设的载荷情况和结构参数,可以通过计算得到不同截面处的剪力和弯矩,从而根据这些受力情况,进行梁的截面选取、钢筋布置、构造设计等工作。
剪力和弯矩方程的推导及其应用具有重要的实际意义和价值。
各种梁的弯矩剪力计算(大全)表

表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图注:外伸梁= 悬臂梁+ 端部作用集中力偶的简支梁表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件常用截面几何与力学特征表表2-5 .......资料.注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EI w 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
2)三跨等跨梁的内力和挠度系数 表2-12注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
各类梁的弯矩剪力计算汇总表-剪力计算公式一览表

表 1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图注:外伸梁= 悬臂梁+ 端部作用集中力偶的简支梁2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-62)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-73)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-84)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-95 )外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14 )1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11均布荷载 q =11.76kN/m ,每跨各有一集中荷载 F =29.4kN ,求中间支座的最大弯矩和剪力。
M B 支=(-0.125×11.76×52)+(- 0.188×29.4×5)=(- 36.75)+( -27.64)=- 64.39kN ·mV B 左=(-0.625×11.76×5)+(- 0.688×29.4)=(- 36.75)+(- 20.23)=- 56.98kN[例 2] 已知三跨等跨梁 l = 6m ,均布荷载 q =11.76kN/m ,求边跨最大跨中弯矩 [解 ] M1 = 0.080×11.76×62=33.87kN ·m 。
2)三跨等跨梁的内力和挠度系数 表 2-12注: 1.在均布荷载作用下: M =表中系数×4ql 2;V =表中系数× ql ; w 表中系数ql。
100EI Fl 3Fl ;V =表中系数× F ; w 表中系数 Fl。
100EI2.在集中荷载作用下: M =表中系数×[例 1] 已知二跨等跨梁 l =5m ,[解]f ⅜ 跨内帰大 支座弯矩 弯矩荷載图VCXAflM 2-0.5500 -O I OSo-O (O 5Q0.4500.550(Jf≡¾-0,050 -0.500 D.0751-0.050 -0.050 -0,0500,5000.050UHiD跨度中点挠度-0.45(J 0,990 -0.625 0.990L A 4-L073L054-0÷117-0.033 0.383D-0.C67 0.0170.433f t J÷175 -0.150一(L 1500.350-0,075 -0.0750.425ΓJ⅛3.175 -0.075-0.075-0,07S0.050-0.3131 0,677 -0.313λ1620.1370 + 175-o r osα 0,325-0.617-0.4170*033 0.5β3 0.033-0.5670.0830.5730.365 -0.208-O.on-0,017 0.885 -0.313 0.104-0.650 0.500"-W0.650-0,5750 0.575-0.425E146 1.6150.208 1.146- 0,075- 0,50C 0.5000.0750.075-0Λ69-0.9371U46L 615-0.469-0,675-0.375 0,6250.0500.0500.9900.677 L 0.3124 注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数× ql2;V=表中系数× ql;w表中系数ql 100EI2.在集中荷载作用下:M =表中系数× Fl;V=表中系数× F;w 表中系数Fl。
简单剪力和弯矩的计算公式

简单剪力和弯矩的计算公式在工程力学中,剪力和弯矩是两个非常重要的概念,它们在结构设计和分析中起着至关重要的作用。
剪力是指作用在梁或构件上的横向力,而弯矩则是指作用在梁或构件上的扭转力。
在工程实践中,我们经常需要计算剪力和弯矩的数值,以便确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。
在本文中,我们将介绍简单剪力和弯矩的计算公式,帮助读者更好地理解这两个概念。
1. 剪力的计算公式。
剪力是指作用在梁或构件上的横向力,它可以通过以下公式进行计算:V = dM/dx。
其中,V表示剪力的大小,M表示弯矩,x表示距离。
这个公式表明,剪力的大小与弯矩的变化率成正比,当弯矩发生变化时,剪力也会随之发生变化。
这个公式可以帮助我们在实际工程中计算剪力的大小,从而确定结构的受力情况。
2. 弯矩的计算公式。
弯矩是指作用在梁或构件上的扭转力,它可以通过以下公式进行计算:M = F d。
其中,M表示弯矩的大小,F表示作用在梁或构件上的力,d表示力的作用距离。
这个公式表明,弯矩的大小与作用力的大小和作用距离成正比,当作用力或作用距离发生变化时,弯矩也会随之发生变化。
这个公式可以帮助我们在实际工程中计算弯矩的大小,从而确定结构的受力情况。
3. 剪力和弯矩的关系。
剪力和弯矩是结构受力分析中的两个重要概念,它们之间存在着密切的关系。
在梁或构件上受到外力作用时,会产生剪力和弯矩。
剪力是作用在梁或构件上的横向力,而弯矩则是作用在梁或构件上的扭转力。
在实际工程中,我们需要通过计算剪力和弯矩的大小,来确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。
4. 计算实例。
为了更好地理解剪力和弯矩的计算公式,我们可以通过一个简单的实例来进行说明。
假设有一根长度为2m的梁,受到作用力为10N的力,作用点距离梁的左端点1m处。
我们可以通过以下步骤来计算剪力和弯矩的大小:首先,根据弯矩的计算公式,可以得到弯矩的大小为:M = F d = 10N 1m = 10Nm。
然后,根据剪力的计算公式,可以得到剪力的大小为:V = dM/dx = d(10N)/dx = 10N。
各类梁的弯矩剪力计算汇总表-剪力计算系数

表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
常用截面几何与力学特征表表2-5.s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ...s.. .. . ..注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
.. .. .. 2.单跨梁的力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
2)三跨等跨梁的力和挠度系数 表2-12注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
两端简支梁力学计算公式

两端简支梁力学计算公式
1.弯矩计算公式:
弯矩是梁中最常见的力学特征之一,用来描述梁的弯曲性质。
在两端简支梁中,弯矩可以通过以下公式计算:
M=(wL^2)/8
其中,M表示弯矩,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度。
2.剪力计算公式:
剪力是横截面梁中的各个部分之间的内力,用来描述梁的抗剪能力。
在两端简支梁中,剪力可以通过以下公式计算:
V=(wL)/2
其中,V表示剪力,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度。
3.轴力计算公式:
轴力是梁中的纵向内力,用来描述梁的受力性质。
在两端简支梁中,轴力可以通过以下公式计算:
N=(wL)/2
其中,N表示轴力,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度。
4.梁的挠度计算公式:
梁的挠度是梁受到外力作用后发生的弯曲变形。
在两端简支梁中,梁的挠度可以通过以下公式计算:
δ=(5wL^4)/(384EI)
其中,δ表示梁的挠度,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度,E表示梁的弹性模量,I表示梁的截面惯性矩。
5.梁的应力计算公式:
在两端简支梁中,梁的应力可以通过以下公式计算:
σ=(My)/I
其中,σ表示梁的应力,M表示弯矩,y表示离梁轴心的距离,I表示梁的截面惯性矩。
以上公式只涵盖了两端简支梁力学计算中的一部分,实际应用中还需要考虑其他因素,例如温度变化、应变等。
此外,梁的材料性质和截面形状也会对计算结果产生影响,因此在具体应用中需要根据实际情况进行调整。
弯矩和剪力的计算公式

弯矩和剪力的计算公式在咱们学习力学的这个大领域里,弯矩和剪力那可是相当重要的概念。
要是搞不清楚它们的计算公式,那可就像在迷宫里迷路一样,晕头转向的。
先来说说弯矩。
弯矩呢,简单理解就是使物体弯曲的力产生的效果。
那弯矩的计算公式是啥呢?一般来说,对于一个简单的梁结构,如果上面作用着均布荷载 q ,跨度为 L ,那么跨中弯矩 M 就等于 qL²/8 。
我给您说个我自己经历的事儿,来帮您更好地理解。
有一次,我去一个建筑工地参观,看到工人们正在搭建一个钢结构的桥梁。
我就好奇地问其中一个师傅,这桥梁的设计中弯矩是咋考虑的。
师傅特别热心,他指着那钢梁说:“你看啊,这上面要是有重物压着,就会产生弯矩,咱们得根据预计的重量和桥梁的长度,用公式算出来,才能保证这桥结实耐用,不会弯了塌了。
”我当时听着,眼睛盯着那钢梁,心里就在想,这小小的公式,背后的作用可真大啊!再讲讲剪力。
剪力呢,就是沿着杆件截面方向作用的内力。
对于一个简支梁,如果上面有个集中力 P 作用在距离支座 a 的位置,那么在支座处产生的剪力 V 就分别是在左边支座为 P (如果 P 在左边),右边支座为 -P 。
比如说,咱们想象一下家里的晾衣架。
要是晾的衣服太重了,那晾衣架的杆子就会受到剪力的作用。
如果不考虑这个剪力,说不定哪天晾衣架就“咔嚓”一声断了。
回到弯矩和剪力的计算公式,在实际应用中,可没这么简单。
因为结构往往很复杂,不是单纯的均布荷载或者集中力。
这时候就得用到更高级的力学知识和计算方法。
但不管多复杂,这些公式都是咱们解决问题的好帮手。
就像有了地图,咱们才能在未知的道路上找到方向。
所以,掌握好弯矩和剪力的计算公式,对于咱们理解和设计各种结构,那可是至关重要的。
总之,弯矩和剪力的计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们多琢磨、多练习,结合实际的例子去理解,就一定能把它们拿下,让它们为我们所用,为各种工程和建筑的设计提供有力的支持!。
梁的剪力和弯矩概念讲解(剪力图弯矩图,含例题)

6kN
1
2
q 2kN m
3
4
5
B
1 2 3 4 5
2m
A
3m
C
3m
FA 13kN
FB 5kN
例题
4.5
为使在锯开处两端面的开裂最小,应使锯口处的 弯矩为零,木料放在两只锯木架上,一只锯木架 放置在木料的一端,试问另一只锯木架放置何处 才能使木料锯口处的弯矩为零。
q
B
A
C
D
MD 0
MD 0
※
剪力和弯矩的计算规则
梁任意横截面上的剪力,等于作用在该截面左边 (或右边)梁上所有横向外力的代数和。截面左 边向上的外力(右边向下的外力)使截面产生正的 剪力,反之相反。【左上右下为正,反之为负】 梁任意横截面上的弯矩,等于作用在该截面左 边(或右边)所有外力(包括外力偶)对该截面 形心之矩的代数和。截面左边(或右边)向上的 外力使截面产生正弯矩,反之相反。【左顺右逆 为正,反之为负】
2m
FB 2kN 1m
7
kN
3 3
x 1.56
2 2
kNm
2.44
2
例题
4.12
4kN m
6kN
2kN m
4.5
4.5
1m
1m
2m
5.5
kN 1.5
5.5
4
8.5 7
kNm
例题
4.13
80 kN m
A
160 kN
D E
40kN m
B
40 kN
F
C
310 kN 2m
120
30
190
D
FD
MA
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