总结:一个分歧严重的结构常识问题(附图)
liuhebin369
2011年09月01日 17:11:42
只看楼主

如下图(注意:支座是水平的)倾斜的简支梁,两端支座支持力,依然相等吗?当达到接近垂直了,也是这个答案吗?怎么感觉依然有下滑的趋势呢?下滑力怎么产生的呢?正在设计的木结构别墅,斜放的屋面木梁(两端支座是砖墙),施工方说:木梁会滑下来的!请教:从理论计算到实际做法,请给予合理解释!经过热烈讨论,谢谢网友“sage2257”的正确指导!详细解释请看http://bbs.co188.com/content/170_3971816_1.html

如下图(注意:支座是水平的)倾斜的简支梁,两端支座支持力,依然相等吗?
当达到接近垂直了,也是这个答案吗?
怎么感觉依然有下滑的趋势呢?下滑力怎么产生的呢?
正在设计的木结构别墅,斜放的屋面木梁(两端支座是砖墙),施工方说:木梁会滑下来的!
请教:从理论计算到实际做法,请给予合理解释!
经过热烈讨论,谢谢网友“sage2257”的正确指导!详细解释请看
http://bbs.co188.com/content/170_3971816_1.html
我们讨论的结论是:结构体系在竖向重力和竖向支座反力下,不会产生水平的所谓下滑力!
但是,由于施工工人、瓦片、积雪和地震等,都会产生下滑的外力,导致斜梁会下滑!
下支座做启口,阻止下滑!
再次谢谢网友“sage2257"

[ 本帖最后由 liuhebin369 于 2011-9-6 11:53 编辑 ]

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langyae
2011年09月03日 15:57:26
92楼
居然从第一页翻到这里,苦笑而不语啊
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快乐结构
2011年09月03日 16:11:45
93楼
路过,学学习习
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dante_win
2011年09月03日 16:41:11
94楼
看了N多回复 都感觉答不到点子上
个人认为 是和受力情况有关
荷载是斜向分布的时候(恒载) 和水平简支梁受力情况一样。
荷载是水平向分布的时候(活载)两端的受力是不均匀的。
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iwelcomyou
2011年09月03日 16:42:02
95楼
看帖子的时候,很多朋友似乎没有经过分析,就开始挥舞棒子了,这个建议学习结构力学,那个建议看看混凝土分析,好像自己结构力学学的很明白似的。这个问题我曾经和同事争论过,很多同事看一眼就说应该有水平力,小子我才疏学浅,只能翻出结构力学的书,仔细研究了半天,也实在计算不出来所谓的水平推力,也不知各位计算出来水平推力的是怎么算的?
就这个问题,可以很肯定的说,如果两端的支座是水平的,也就是只能提供垂直向上的支撑力,而结构所受的荷载如果只有垂直向下的力,那么在经典的结构力学理论中结构肯定是静定不动的,至于有些高手论及弹塑性,实在是太高深莫测了,俺就不懂了。
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ky11011202
2011年09月03日 17:03:57
96楼

按照你的说法:请问,把一个小球放在一个斜面上,小球在水平方向没有力的作用,它会下滑吗??
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tangliangjun613
2011年09月03日 17:16:02
97楼
我的看法是因为重力在沿着构件的方向有分力,使构件有下滑的趋势;就像一个物体放在斜面上的时候如果摩擦力不能克服重力的分量的话,就会导致物体下滑一样。所以从根本上说,两端的支座反力相等是没有任何的问题的。导致构件下滑的根本原因就是重力沿构件方向的分量过大,以至于构件不稳定。
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longshenjiu
2011年09月03日 17:45:38
98楼
看到大家都在踊跃发言,我也来参与一下。当然,供大家参考。
假设支座和杆件是完全刚性的,而且接触面是绝对水平的,从理论力学来说,这是可以平衡的,因为构件自重是垂直向下的(假设构件只有垂直方向的荷载),合力当然是垂直向上的,就算接触面是光滑的,依旧可以平衡。就像两端铰支的水平放置的杆的样,虽然在我们的计算时,构件在水平方向上有约束,但水平方向上却没有反力。如下图一:
但是我们知道,结构体系的平衡分为稳定的平衡和不稳定的平衡,像楼主所说的状态就是非稳定的平衡,从理论上来说,你可以一支削尖了的铅笔立起来,因为从理论力学上分析,它的受力状态也是可以达到平衡的,但那样的平衡是非稳定的,因此在现实中也是不可能实现的。如91楼所说:“假定你住的房间错层400mm 你家有条椅子4条腿 两条腿高600mm 其余两条200mm 把此椅子跨错层放置 你敢站上去吗? 我敢。”我想问的就是,如果你的房间和椅子腿是绝对光滑的,或是全是冰的,你还敢站上去吗?我们坐在椅子上,之所以不担心椅子会跑掉,是因为接触面之间不是光滑的,就算是受力水平方向上扰动(而且一定有的),只要不大于静摩擦力,椅子就不会跑掉。
算过有限元的同志们应该知道,比如算图一所示的杆件,如果不加水平方向的约束,是不可能算下去的,因为如果不加水平约束,水平方向上的位移无限大。
楼主的受力简图只是在理想状态下的不稳定平衡,实际过程中,没有无限刚的物体(接触面不会完全水平),而构件也肯定会受到水平方向上的扰动,但接触面间一定存在静摩擦力,因此在倾斜角度不大的情况下,木梁是不会下滑的,但下滑力肯定是有的,只不过比静摩擦力小而已,倾斜角度过大的时候,就有可能滑下来的。施工人员的意见是对的,做设计一定要理论联系实际,不能太书生气。
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tangliangjun613
2011年09月03日 17:53:26
99楼
如果用两个竖直链杆将梁两端固定,如图所示;依据经验我们都知道这样的梁肯定是不稳定的。是因为梁有重量所以还需要一个水平的链杆,这样的梁才能稳定。这就是为什么梁不稳定的原因。
还有一点就是,杆件的重力只能沿着轴线方向传递,也就是说沿着轴线方向的力是不能忽略的,也是客观存在的,只要杆轴方向有力,而这个力又不完全竖直,那么肯定就需要一个水平方向的约束来平衡这个力。也许这是一个宏观与微观的关系吧。从宏观上来说整体上是不需要水平的约束就可以。但是从微观上,力就是沿着杆轴的方向传递,所以在分析的时候就不能忽视这一点,就需要如此分析。我们都知道,无论声音还是还是信号,力的传递都需要介质,所以一定要按照在介质中的传递路径来考虑这个问题。不能仅限于宏观上的分析。
力的分解按照360°都可以分解,如果在分析的时候非要选择一个错误的角度去分析,那肯定分析出来的结果也是不对的。不知道是否大家同意我的观点。所以力的分解还是必须有限制条件的,那就是需要沿着力的传递方向分解,这样才能得出正确的结果

[ 本帖最后由 tangliangjun613 于 2011-9-3 18:33 编辑 ]
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tangliangjun613
2011年09月03日 17:57:17
100楼
如果按照这个兄弟讲的,那又有什么问题?只要椅子面是水平的,没有什么问题。如果又一点斜,也没有什么问题,因为地面不是完全光滑的。如果椅子面太斜,那就不敢了,根据摩擦力与垂直力和摩擦系数成正比的关系,如果摩擦系数太小,那就要失稳了
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sapor
2011年09月03日 18:04:38
101楼
如果是圆木,圆木提供的反力就不是竖直向上的了,而是沿中心点到与圆木切点,类似于不是水平支座!当支座为一个铰支座的时候,为什么会下滑,和上面圆木道理一样,因为支座反力方向不垂直,产生了水平力。而楼主现在是一个水平支座,只能提供向上的反力,故没有水平力,两边是相等的。这个问题很常识,只是我们平时的错觉让我们产生了错误。

[ 本帖最后由 sapor 于 2011-9-3 18:15 编辑 ]
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