康青海

【摘要】《建筑力學(xué)》課程中有多處正負(fù)規(guī)定，學(xué)生單純學(xué)習(xí)一種正負(fù)規(guī)定尚可輕松掌握，但到了梁的內(nèi)力計算以及剛架內(nèi)力計算的時候就會被幾種正負(fù)規(guī)定搞昏了頭，做題時經(jīng)常出錯，為了學(xué)好《建筑力學(xué)》這門課程，在此將書中的正負(fù)規(guī)定予以串講總結(jié)，方便學(xué)生學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生學(xué)好這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

【關(guān)鍵詞】建筑力學(xué) 正負(fù)規(guī)定

《建筑力學(xué)》是中等職業(yè)學(xué)校建筑工程類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通過學(xué)習(xí)學(xué)生能夠掌握結(jié)構(gòu)的受力原理和必要的建筑工程施工所需的基本知識，對了解設(shè)計意圖正確施工以及事故原因分析儲備必要的基本知識，同時也為《建筑結(jié)構(gòu)》，《建筑施工技術(shù)》等專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

《建筑力學(xué)》課程的教學(xué)任務(wù)有兩個：

其一是培養(yǎng)學(xué)生建立力學(xué)模型解決實際問題的能力，把實物模型變?yōu)橛嬎隳Ｐ停盟?/p>

學(xué)的建筑力學(xué)知識解決建筑工程當(dāng)中遇到的各種疑難問題，提高學(xué)生的計算能力、分析能力。理論與實踐相結(jié)合，要讓學(xué)生充分認(rèn)識到力學(xué)知識來源于人類生產(chǎn)生活又服務(wù)于人類的生產(chǎn)實踐活動，比如力的作用與反作用原理就存在于兩個人之間的推拉運動中，學(xué)生坐在板凳上也存在著作用力與反作用力，給學(xué)生多舉例分析日常生活當(dāng)中的力學(xué)現(xiàn)象和原理，克服學(xué)生認(rèn)為建筑力學(xué)枯燥乏味抽象難懂而不愿學(xué)習(xí)的現(xiàn)象，樹立學(xué)生敢于挑戰(zhàn)、善于思索的信心和勇氣。教師要認(rèn)真?zhèn)湔n，及時耐心輔導(dǎo)通過做作業(yè)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)當(dāng)中存在的問題，要對學(xué)生耐心細(xì)致，循循善誘，多與學(xué)生交流溝通，建立良好的師生關(guān)系是學(xué)生學(xué)好《建筑力學(xué)》這門課程的必備橋梁，尊其師方能信其道，這個道理作為教師必須明白。

其二是培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)素質(zhì)，學(xué)習(xí)工程類的學(xué)生都應(yīng)該具備相應(yīng)的力學(xué)素質(zhì)，在建筑工程施工中處處需要具備良好的力學(xué)知識，用所學(xué)的力學(xué)知識去解決工程中遇到的問題。比如基坑的坑壁支護(hù)、土釘墻的錨固、錨桿的長度和數(shù)量、腳手架搭設(shè)中的斜桿和剪刀撐的設(shè)置原理，尤其是懸臂結(jié)構(gòu)中鋼筋應(yīng)該放在受拉區(qū)還是受壓區(qū)？梁的截面為什么多采用矩形截面？教師要從這些為什么中去培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以從以往發(fā)生的建筑施工事故進(jìn)行原因分析，讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)建筑力學(xué)的重要性和必要性。通過學(xué)習(xí)要培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力、計算能力以及細(xì)心細(xì)致的工作態(tài)度，提高學(xué)生的定性判斷能力，從教室里常見的窗臺中間的裂縫以及梁上部地板出現(xiàn)的裂縫去找原因并提出解決這些通病的方法和措施，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的力學(xué)素質(zhì)。

我在多年的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在做習(xí)題時對建筑力學(xué)當(dāng)中的正負(fù)規(guī)定記不準(zhǔn)、用不對常常張冠李戴造成習(xí)題做錯。《建筑力學(xué)》課程的學(xué)習(xí)就是要培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心認(rèn)真以及糾偏改正的能力。學(xué)習(xí)建筑力學(xué)應(yīng)該做一定數(shù)量的習(xí)題，熟能生巧勤能補(bǔ)拙，通過做習(xí)題教師就能發(fā)現(xiàn)學(xué)生在哪些方面容易出錯，在學(xué)生中建立互幫互助、比學(xué)趕超、永不服輸?shù)囊庾R，克服遇難退縮的倦怠心理，鼓勵學(xué)生做好課堂筆記，俗話說眼過十遍不如手過一遍，做好課堂筆記可以避免學(xué)生思想開小差和打瞌睡。教師要經(jīng)常進(jìn)行復(fù)習(xí)和總結(jié)，查漏補(bǔ)缺精益求精，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

一、力的投影正負(fù)規(guī)定

力F在X軸上的投影用Fx表示，力F在Y軸上的投影用Fy 表示，x軸

和y軸為投影軸，投影時采取平行光線照射，當(dāng)Fx方向與x軸的正方向相同時Fx為正值，如果相反則為負(fù)值，同理力F在y軸上的投影Fy與y軸箭頭方向 一致時力的投影Fy為正值，相反時為負(fù)值。在平面一般力系平衡方程中∑Fx=0和∑Fy=0 這兩個力的投影方程中，上述規(guī)定必須正確執(zhí)行。

二、力矩的正負(fù)規(guī)定

力作用于物體上時，有使物體轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動趨勢時，力學(xué)中規(guī)定力使物體逆時針轉(zhuǎn)動，則力矩為正值，反之順時針轉(zhuǎn)動力矩則為負(fù)值，這一規(guī)定在平面一般力系平衡方程中∑Mo（F）=0，要正確執(zhí)行。

三、力偶矩的正負(fù)規(guī)定

力學(xué)中把作用于物體上的一對大小相等、方向相反、作用線平行但不重合的兩個力稱為一個力偶，該力偶的力偶矩Me的正負(fù)規(guī)定如下：

力偶使物體逆時針方向轉(zhuǎn)動其力偶矩為正值，順時針方向轉(zhuǎn)動時力偶矩為負(fù)值。在平面一般力系平衡方程∑Mo（F）=0中和平面力偶系平衡方程∑Me=0中要正確執(zhí)行。

四、軸向拉壓桿的軸力的正負(fù)規(guī)定

《建筑力學(xué)》第三章講述軸向拉壓桿的內(nèi)力即軸力的時候規(guī)定：軸力FN為拉力時為正值，為壓力時則為負(fù)值，本規(guī)定在畫桿的軸力圖時將被應(yīng)用，利用截面法將桿件在所求內(nèi)力處截開，軸力FN將暴露出來，當(dāng)FN為拉力時則軸力為正，反之為負(fù)。

五、正應(yīng)力的正負(fù)規(guī)定

正應(yīng)力是軸力FN在桿件內(nèi)部橫截面上的內(nèi)力分布，當(dāng)FN為拉力時，其正應(yīng)力σ為正值，當(dāng)FN為壓力時，其正應(yīng)力σ為負(fù)值，這條規(guī)定在計算桿件的正應(yīng)力強(qiáng)度時將會被應(yīng)用。

六、扭矩的正負(fù)規(guī)定

軸在受到外力偶作用時，內(nèi)部將產(chǎn)生扭矩MT，其正負(fù)規(guī)定采用右手螺旋法則，即伸開右手彎曲四指，指尖與扭矩方向相同，當(dāng)大拇指背離橫截面時扭矩為正值，當(dāng)大拇指指向橫截面時，其扭矩MT為負(fù)值，將軸在所求內(nèi)力處用截面法截開，由平衡原理根據(jù)外力偶的方向判斷出扭矩MT的實際方向，用右手螺旋法則判斷扭矩的正負(fù)。

七、梁彎曲時內(nèi)力即剪力和彎矩的正負(fù)規(guī)定

一般情況下，梁中梁的內(nèi)力有剪力Fs和彎矩M，當(dāng)剪力FN使脫離體順時針轉(zhuǎn)動趨勢時則為正剪力，反之為負(fù)剪力；當(dāng)梁下部纖維受拉時，則其彎矩為正彎矩，當(dāng)梁上部纖維受拉時彎矩為負(fù)彎矩，在利用截面法求內(nèi)力時，未知的內(nèi)力全部要按正值假設(shè)，求出的結(jié)果

為正，則內(nèi)力為正，求出的結(jié)果為負(fù)，則內(nèi)力為負(fù)。畫剪力圖時正剪力畫在梁軸線的上方并標(biāo)注正號，負(fù)剪力畫在梁軸線的下方并標(biāo)注負(fù)號。畫彎矩圖時，正彎矩畫在梁軸線的下方并標(biāo)注正號，負(fù)彎矩畫在梁軸線的上方并標(biāo)注負(fù)號。

八、剛架結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力正負(fù)規(guī)定

一般情況下，剛架結(jié)構(gòu)中各桿件的內(nèi)力有軸力、剪力和彎矩三種：1、軸力是拉力時為正，是壓力時為負(fù)軸力，軸力圖可畫在桿件的任意一側(cè)但必須標(biāo)注正負(fù)號；2、剪力使脫離體順時針轉(zhuǎn)動則為正剪力，逆時針轉(zhuǎn)動則為負(fù)剪力，剪力圖可以畫在桿件的任意一側(cè)，但必須標(biāo)注正負(fù)號；3、彎矩的正負(fù)號規(guī)定：畫彎矩圖時必須畫在桿件的受拉一側(cè)。

在《建筑力學(xué)》中，正負(fù)號的規(guī)定共有上述八處，在多年的教學(xué)過程中，學(xué)生們在做作業(yè)時經(jīng)常弄錯，為了便于同學(xué)們學(xué)好這門課程在此將正負(fù)號的規(guī)定予以串講總結(jié)，希望給同學(xué)們和同行們有所啟發(fā)和幫助，如有不當(dāng)之處還望諸位同仁提出寶貴的意見和建議，在此謝謝。

【參考文獻(xiàn)】

張小禮 《建筑力學(xué)》中的正負(fù)號問題討論 蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報 2012年01期