建筑力学 Building Structures

“建筑力学”是专门为建筑师学习结构知识而设置的,是对理论力学、材料力学、结构力学的简化。

力系平衡计算与内力图 Force Diagram

把结构简化成平面杆系结构(Member Structure), 如梁、刚架、桁架等,根据内力对“结构截面”的作用 ,把内力定义成三个分量:轴力(Axial Force)、剪力(Shear force)、弯矩(Moment)。

通过力系平衡方程,用代数的方法求解内力。通过内力图了解不同截面上的内力变化,优化截面设计。

* 按照中国惯例,弯矩图一般画在受拉侧,因为钢筋混凝土使用最为广泛,反应钢筋的受拉特征。在钢结构为主的国家,通常画在受压侧,因为钢结构受压侧容易失稳,设计时更为关键。

矩形截面抵抗矩W=(bh²)/6

主应力图 Principal stresses

主应力的思想无论从概念上还是计算上,都比 “结构截面”作用的假想模型要复杂得多, 但是主应力轨迹线比弯矩图和剪力图能更清楚地描述结构是如何作用的。对于不能抵抗有效拉力的材料,如混凝土,主应力路径表明薄弱点在哪,哪里需要抗拉钢筋。

图解静力学 Graphic Statics

即以力的多边形原理(Force Polygon)基础,用几何作图的方法来研究静力学问题。图解静力学的方法适用于主要承受轴力的结构,如悬索、拱等。这些结构的形式和力的传递有着直接的关联,通过图解来的得出“正确的形式”,使结构内部不产生弯曲应力。

eQUILIBRIUM

Form and Forces 形与力

互承结构 Reciprocal Structure