如何正確應用《建筑力學》課程中的正負規定

康青海

【摘要】《建筑力學》課程中有多處正負規定，學生單純學習一種正負規定尚可輕松掌握，但到了梁的內力計算以及剛架內力計算的時候就會被幾種正負規定搞昏了頭，做題時經常出錯，為了學好《建筑力學》這門課程，在此將書中的正負規定予以串講總結，方便學生學習，從而使學生學好這門重要的專業基礎課。

【關鍵詞】建筑力學 正負規定

《建筑力學》是中等職業學校建筑工程類專業必修的一門專業基礎課，通過學習學生能夠掌握結構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《建筑結構》，《建筑施工技術》等專業課的學習打下基礎。

《建筑力學》課程的教學任務有兩個：

其一是培養學生建立力學模型解決實際問題的能力，把實物模型變為計算模型，利用所

學的建筑力學知識解決建筑工程當中遇到的各種疑難問題，提高學生的計算能力、分析能力。理論與實踐相結合，要讓學生充分認識到力學知識來源于人類生產生活又服務于人類的生產實踐活動，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，學生坐在板凳上也存在著作用力與反作用力，給學生多舉例分析日常生活當中的力學現象和原理，克服學生認為建筑力學枯燥乏味抽象難懂而不愿學習的現象，樹立學生敢于挑戰、善于思索的信心和勇氣。教師要認真備課，及時耐心輔導通過做作業發現學生學習當中存在的問題，要對學生耐心細致，循循善誘，多與學生交流溝通，建立良好的師生關系是學生學好《建筑力學》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。

其二是培養學生的力學素質，學習工程類的學生都應該具備相應的力學素質，在建筑工程施工中處處需要具備良好的力學知識，用所學的力學知識去解決工程中遇到的問題。比如基坑的坑壁支護、土釘墻的錨固、錨桿的長度和數量、腳手架搭設中的斜桿和剪刀撐的設置原理，尤其是懸臂結構中鋼筋應該放在受拉區還是受壓區？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學生的學習興趣，可以從以往發生的建筑施工事故進行原因分析，讓學生認識到學習建筑力學的重要性和必要性。通過學習要培養學生分析問題的能力、計算能力以及細心細致的工作態度，提高學生的定性判斷能力，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，逐步培養學生發現問題、分析問題、解決問題的力學素質。

我在多年的教學過程中發現學生在做習題時對建筑力學當中的正負規定記不準、用不對常常張冠李戴造成習題做錯。《建筑力學》課程的學習就是要培養學生細心認真以及糾偏改正的能力。學習建筑力學應該做一定數量的習題，熟能生巧勤能補拙，通過做習題教師就能發現學生在哪些方面容易出錯，在學生中建立互幫互助、比學趕超、永不服輸的意識，克服遇難退縮的倦怠心理，鼓勵學生做好課堂筆記，俗話說眼過十遍不如手過一遍，做好課堂筆記可以避免學生思想開小差和打瞌睡。教師要經常進行復習和總結，查漏補缺精益求精，發現問題及時解決。

一、力的投影正負規定

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Fx方向與x軸的正方向相同時Fx為正值，如果相反則為負值，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，上述規定必須正確執行。

二、力矩的正負規定

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

三、力偶矩的正負規定

力學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的正負規定如下：

力偶使物體逆時針方向轉動其力偶矩為正值，順時針方向轉動時力偶矩為負值。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中要正確執行。

四、軸向拉壓桿的軸力的正負規定

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

五、正應力的正負規定

正應力是軸力FN在桿件內部橫截面上的內力分布，當FN為拉力時，其正應力σ為正值，當FN為壓力時，其正應力σ為負值，這條規定在計算桿件的正應力強度時將會被應用。

六、扭矩的正負規定

軸在受到外力偶作用時，內部將產生扭矩MT，其正負規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，當大拇指背離橫截面時扭矩為正值，當大拇指指向橫截面時，其扭矩MT為負值，將軸在所求內力處用截面法截開，由平衡原理根據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。

七、梁彎曲時內力即剪力和彎矩的正負規定

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

為正，則內力為正，求出的結果為負，則內力為負。畫剪力圖時正剪力畫在梁軸線的上方并標注正號，負剪力畫在梁軸線的下方并標注負號。畫彎矩圖時，正彎矩畫在梁軸線的下方并標注正號，負彎矩畫在梁軸線的上方并標注負號。

八、剛架結構中的內力正負規定

一般情況下，剛架結構中各桿件的內力有軸力、剪力和彎矩三種：1、軸力是拉力時為正，是壓力時為負軸力，軸力圖可畫在桿件的任意一側但必須標注正負號；2、剪力使脫離體順時針轉動則為正剪力，逆時針轉動則為負剪力，剪力圖可以畫在桿件的任意一側，但必須標注正負號；3、彎矩的正負號規定：畫彎矩圖時必須畫在桿件的受拉一側。

在《建筑力學》中，正負號的規定共有上述八處，在多年的教學過程中，學生們在做作業時經常弄錯，為了便于同學們學好這門課程在此將正負號的規定予以串講總結，希望給同學們和同行們有所啟發和幫助，如有不當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】

張小禮 《建筑力學》中的正負號問題討論 蘇州市職業大學學報 2012年01期