受 力 图
① 选研究对象，画脱离体图； ② 首先画上主动力； ③ 明确研究对象所受周围的约束，根据 约束类型，然后再画约束力； ④ 检查是否含有二力杆，如果有首先分析 二力杆;必要时用二力平衡公理、三力平衡汇
交定理确定某些约束力的指向。
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一、结构的计算简图
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实际结构简化的过程
1 结 构 体 系 的 简 化 2 杆 件 的 简 化 3 节 点 的 简 化 4 支 座 的 简 化 5 荷 载 的 简 化
计算简图
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1 3
结构体系的简化
空间结构 平面结构
框架结构
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排架结构
支座
杆件与基础的连接
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3
杆件间连接的简化
——节点的简化
节点的类型：
⑴ 铰节点
⑵ 刚节点
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3
杆件间连接的简化
——节点的简化
铰节点实例
上图的木屋架通过预埋在柱子或墙内的螺栓与柱或墙相连 接，屋架与柱不能发生相对位移，但仍然有可能发生微小 的相对转动，故常把这种节点简化为铰节点。
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结构的计算简图举例
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l
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二、荷载的分类及计算
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二、荷载的分类及计算
荷载：指主动作用于结构上的外力. 广义荷载：其他使结构产生内力或变形的因素，如 温度变化、基础沉陷、材料收缩等。
荷载可以根据不同的特征进行分类
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4 3
结构与基础间连接的简化 ——支座的简化
一根两端支承在墙上的钢筋混凝土梁，受到均布荷载的作用， 对这样一个最简单的结构，如果要严格按实际情况去计算， 是很困难的。因为梁两端所受到的反力沿墙宽的分布情况十 分复杂，反力无法确定。
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4 3
结构与基础间连接的简化 ——支座的简化
分布荷载按照形态又分为以下3种： ①体分布荷载；②面分布荷载；③线分布荷载。
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吊车梁上的荷载 吊车轮
牛腿 吊车梁
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3
依据荷载的作用性质
静力荷载：数量、方向和位置不随时间变化或
变化极为缓慢，不使结构产生显著
的加速度。如自重和其他恒载。 动力荷载：随时间迅速变化或在短暂时段内突 然作用或消失的荷载，使结构产生 显著的加速度，要考虑惯性力的影 响，如冲击荷载、地震力等。
q
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5 3
荷载的简化
荷载：作用在结构或构件上的主动力。如重力、风压力、雪 压力等。
体积力 ——自重等 表面力 ——风、雪荷载等
作用面积不大：按集中荷载考虑； 作用面积较大：按分布荷载考虑。
简化为作用于轴线上的集中荷载或均布荷载
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一、结构的计算简图
结构
概念
承受荷载起骨架作用的 构件或由其组成的整体 特点 杆系结构
分类
杆件的截面尺 寸远小长度
板壳结构
平面杆系结构
建筑 块体结构
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结构
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一、结构的计算简图
计算简图：指对实际结构进行简化，表现主要特点略去次要 因素，用一个简化图形来代替实际结构，这简化图形就称为 实际结构的计算简图。 计算简图选择的原则： 1、尽可能符合实际——计算简图应能反映实际结构的主要 受力和变形性能 2、尽可能简单——计算简图要便于计算
——节点的简化
刚节点实例
上图(a)所示为现浇钢筋混凝土框架顶层节点的构造。因梁 与柱在节点处，是用混凝土现浇成整体，且配置适量钢筋， 故在节点处，梁与柱既不能相对移动又不能相对转动，此 时便把该节点简化为刚节点，如图(b)所示。
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3
杆件间连接的简化
——节点的简化
铰节点
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刚架
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3
拱
轴线为曲线,以压缩变形为主。 力学特点是在竖向荷载作用下有水平支座反力
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4 3
桁架 由直杆组成，三角形单元。 所有节点都为铰节点
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4 3
桁架
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三、平面杆系结构的分类
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——平面杆系按结构的计算简图分类 1 3 梁 受弯构件 其轴线通常为直线
可以是单跨的或多跨的
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1 3
梁
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2 3
刚架 由直杆组成，各杆主要受弯曲变形。 其节点通常为刚节点。
杆件的简化
——以轴线（粗实线）表示
柱
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2 3
杆件的简化
——以轴线（粗实线）表示
实例2—刚架
两铰刚架
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2 3
杆件的简化
——以轴线（粗实线）表示
实例3—刚架
三铰刚架
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3
杆件间连接的简化
——节点的简化
节点
杆件之间的连接
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二、荷载的分类及计算 1 3 依据荷载作用时间的久暂
恒载：长期作用在结构上的不变荷载，如结构的 自重或土压力。 活载：在建筑物施工和使用期间可能存在的可变
荷载，如楼面荷载、屋面荷载、雪载和风载等。
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二、荷载的分类及计算 1 3 依据荷载作用时间的久暂
不能相对移动，可以相对转动 可以传递力，但不能传递弯矩
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3
杆件间连接的简化
——节点的简化
铰节点连接的杆件受到荷载 作用而产生变形时，铰节点 处各杆件的夹角会发生改变， 约束反力用两对互相垂直、 等大反向的力表示。
C
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3
杆件间连接的简化
——节点的简化
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2.固定铰支座
Fx
Fy
可以转动，但不能竖向移动和水平移动。 提供竖向和水平约束反力。
固定铰支座
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3.固定端支座
M
Fx
Fy
不能竖向移动、水平移动和转动。 提供竖向、水平约束反力和约束力矩
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预制钢筋混凝土柱插入杯形基础的两种施工方法
梁的支座作如下简化处理：通常在一端墙宽的中点设置固定 铰支座，在另一端墙宽的中点设置可动铰支座，用梁的轴线 代替梁，就得到了简支梁的计算简图。
q
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梁右端的可动铰支座体现了梁在温度变化下的热胀冷缩，左 端的固定铰支座体现了梁不能在水平方向移动但却可以在梁 受压时由于弯曲变形导致梁两端能够产生微小转动的事实。
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结构与基础间连接的简化 ——支座的简化
在杯口四周填入沥青麻丝，柱端可发生微小转动，则可简化 为固定铰支座。
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4 3
结构与基础间连接的简化 ——支座的简化
当杯口四周用细石混凝土填实、地基较好且基础较大时，可 简化为固定支座。
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如何选择比较符合实际的计算简图，先要分析梁的变形情况。 因为梁支承在砖墙上，其两端均不可能产生垂直向下的移动， 但在梁受压时，弯曲变形导致两端能够产生微小转动；整个 梁不可能在水平方向移动，但在温度变化时，梁端能够产生 热胀冷缩。
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4 3
结构与基础间连接的简化 ——支座的简化
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补充知识 结构的计算简图及分类
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一、知识回顾
1、柔体约束—反力方向沿着绳子背离物体
2、光滑接触面约束—公法线及反力画法 3、圆柱铰链约束—四选一 4、链杆约束—（链杆和二力杆的异同）
5、支座—11种表达及其反力画法
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画受力图的步骤
——节点的简化
部分刚节、部分铰节的节点称为半铰或复合铰节点。
不完全铰节点
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结构与基础间连接的简化 ——支座的简化 1.可动绞支座
Fy
可以转动和水平左右移动，但不能竖向上下移动。 提供垂直于支撑面的竖向约束反力
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可动铰支座
Fy
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