3.2靜定桁架ppt課件

1、靜定桁架的計算靜定桁架的計算1.1.概述概述一、桁架的簡化計算一、桁架的簡化計算 1 1、桁架是一種重要的結構形式廠房屋頂、橋梁等）。、桁架是一種重要的結構形式廠房屋頂、橋梁等）。 2 2、在結點荷載作用下，桁架各桿以承受軸力為主。、在結點荷載作用下，桁架各桿以承受軸力為主。 3 3、取桁架計算簡圖時采用的假定：、取桁架計算簡圖時采用的假定： （1 1各桿兩端用理想鉸聯結；各桿兩端用理想鉸聯結； （2 2各桿軸線絕對平直，在同一平面內且通過鉸的中心。各桿軸線絕對平直，在同一平面內且通過鉸的中心。 （3 3荷載和支座反力都作用在結點上并位于桁架平面內。荷載和支座反力都作用在結點上并位于桁架平面內

2、。 通常把理想情況下計算出的應力稱為通常把理想情況下計算出的應力稱為“初應力或初應力或“基本應力基本應力”；因理想情況不能完全實現的而出現的應力稱為因理想情況不能完全實現的而出現的應力稱為“次應力次應力”。二、桁架各部分的名稱及分類二、桁架各部分的名稱及分類1 1、名稱：、名稱：上弦桿上弦桿下弦桿下弦桿豎桿豎桿斜桿斜桿桁高桁高h)節(jié)間長度節(jié)間長度(d)跨度跨度l）斜桿斜桿豎桿豎桿腹桿腹桿靜定平面桁架的內力計算靜定平面桁架的內力計算靜定平面桁架的組成方式：簡單桁架聯合桁架復雜桁架h跨跨度度l下下弦弦桿桿節(jié)節(jié)點點斜斜桿桿豎豎桿桿上上弦弦桿桿節(jié)節(jié)間間d靜定平面桁架的分類：2 2按外形分：按外形分：

3、平行弦、折弦、三角形、梯形等。平行弦、折弦、三角形、梯形等。3 3按豎向荷載作用下支座是否產生水平推力分：按豎向荷載作用下支座是否產生水平推力分： a a無推力桁架梁式桁架）；無推力桁架梁式桁架）； b b有推力桁架拱式桁架）。有推力桁架拱式桁架）。2. 2. 靜定平面桁架的計算靜定平面桁架的計算一、結點法一、結點法 1 1、定義：利用各結點的平衡條件求解桁架內力的方法。、定義：利用各結點的平衡條件求解桁架內力的方法。 2 2、實質：作用在結點上的各力組成一平面匯交力系。、實質：作用在結點上的各力組成一平面匯交力系。 3 3、注意點：（、注意點：（1 1一般結點上的未知力不能多余兩個。一般結點

4、上的未知力不能多余兩個。 （2 2可利用比例關系求解各軸力的鉛直、可利用比例關系求解各軸力的鉛直、水平分量。水平分量。4 4、結點法舉例：、結點法舉例： 解解：求求支支座座反反力力 000ABMMX )(10)(300KNVKNVHBAA 校校核核：01020101030Y 分別以各結點為研究對象，求各桿之軸力：分別以各結點為研究對象，求各桿之軸力：5 5、結點平衡特殊情況的簡化計算、結點平衡特殊情況的簡化計算 （1 1在不共線的兩桿結點上，若無外荷載作用，則兩桿內力性質在不共線的兩桿結點上，若無外荷載作用，則兩桿內力性質相同圖相同圖1 1）。）。 （2 2三桿結點無外荷載作用時，如其中兩桿在

5、一條直線上，則共三桿結點無外荷載作用時，如其中兩桿在一條直線上，則共線的兩桿內力性質相同，而第三桿內力為零圖線的兩桿內力性質相同，而第三桿內力為零圖2 2）。）。 （3 3四桿結點無外荷載作用時，如其中兩桿在一條直線上，另外四桿結點無外荷載作用時，如其中兩桿在一條直線上，另外兩桿在另一條直線上，則同一直線上的兩桿內力性質相同圖兩桿在另一條直線上，則同一直線上的兩桿內力性質相同圖3 3）。）。p pp p- p- p- p- pppppp2 2-p-p-p2 2p（一零桿的判斷：零桿軸力等于零的桿。（二截面法： 截取兩個結點以上的部分桁架為研究對象，由平衡條件求桿件軸力。1 1NN2 2N1 1

6、2 2=N =0=N =02 21 1N1 1NN2 2N1 12 2=N =N 2 21 1NaaN3 34 4N3 3-N =N =N =0 4 4N1 1= -P1 1NN1 12 2NpN2 2= 0NN1 12 2NN3 31 1N =N2 23 3N =0pv1、定義：截取桁架的一部分至少兩個結、定義：截取桁架的一部分至少兩個結點），利用平衡條件求解桁架內力的方法。點），利用平衡條件求解桁架內力的方法。v 2、實質：作用在隔離體上的各力組成一平、實質：作用在隔離體上的各力組成一平面任意力系。面任意力系。v 3、注意點：（、注意點：（1一般隔離體上上的未知力一般隔離體上上的未知力不能

7、多余三個。不能多余三個。v （2技巧：盡量使一個方程只含一個技巧：盡量使一個方程只含一個未知數。未知數。例題例題1 1：試求圖示桁架桿：試求圖示桁架桿2525、3535、3434之軸力。之軸力。0 kn30 kn10 kn11求求出出支支座座反反力力后后，作作 1-1 截截面面，研研究究其其左左半半部部： （1）03M：0230210125N 拉力）(4025KNN （2）將軸力）將軸力 N35移至結點移至結點 5 處沿處沿 x、y 方向分解后：方向分解后： 01M：02204sin35N 壓力）(36.2235KNN （3）將軸力）將軸力 N34移至結點移至結點 4 處沿處沿 x、y 方向分

8、解后：方向分解后： 05M： 02204)1030(2cos34N 壓力）(36.2234KNN 例題例題2 2：試求圖：試求圖1 1示桁架桿示桁架桿6767、5656之軸力。之軸力。解：解： （1）求出支座反力后，作）求出支座反力后，作 1-1 截面，研究其截面，研究其 左半部左半部(圖圖 2)： 0 Y 0sin101053067N 拉力）拉力）(2567KNN （2）作）作 2-2 截面，研究其左半部（圖截面，研究其左半部（圖 3） ：） ： 0Y 01053056N （壓力）KNN1556 結點法、截面法是計算桁架的兩種基本方法。計算簡單桁架時結點法、截面法是計算桁架的兩種基本方法。計

9、算簡單桁架時 ，兩種方法均很簡單；而結算聯合桁架時，需要聯合應用。兩種方法均很簡單；而結算聯合桁架時，需要聯合應用。 用結點法計算出用結點法計算出1 1、2 2、3 3結結點后，無論向結點點后，無論向結點4 4或結點或結點5 5均無均無法繼續(xù)運算。作法繼續(xù)運算。作K-KK-K截面：截面：M8=0M8=0，求，求N5-11N5-11；進而可求其；進而可求其它桿內力。它桿內力。K KK K例題例題1 1三、結點法與截面法的聯合應用三、結點法與截面法的聯合應用例題例題2 2：試求圖示桁架各桿之軸力。：試求圖示桁架各桿之軸力。 求出支座反力后作封閉截面求出支座反力后作封閉截面K K，以其內部或外部為研

10、究對象，可求以其內部或外部為研究對象，可求出出NADNAD、NBENBE、NCFNCF，進而可求出其，進而可求出其它各桿之內力。它各桿之內力。KK例題例題3 3：試求圖示桁架各桿之軸力。：試求圖示桁架各桿之軸力。 求出支座反力后作封閉截面求出支座反力后作封閉截面K K，以其內部或外部為研究對象，可，以其內部或外部為研究對象，可求出求出NACNAC、NDENDE、NBFNBF右圖），進而可求出其它各桿之內力。右圖），進而可求出其它各桿之內力。例題例題4 4：試求圖示桁架各桿之軸力。：試求圖示桁架各桿之軸力。 K KK K利用利用C=0C=0，可求出，可求出NABNAB。例題例題5 5：試求圖示桁

11、架各桿之軸力。：試求圖示桁架各桿之軸力。 利用利用MC=0MC=0，可求出，可求出NEFNEF。K KK K例題例題6 6：試求圖示桁架桿：試求圖示桁架桿a a、b b、c c之軸力。之軸力。 （1 1求出支座反力后作求出支座反力后作1-11-1截面，以其左半部為研究對象圖截面，以其左半部為研究對象圖2 2）：）：（2 2以結點以結點C C為研究對象圖為研究對象圖3 3）：）： 0nF )(3壓壓力力PNNbC 00NCFM 02222022 bAaaNVaVaN )(3)(32拉拉力力拉拉力力PVNPNAba Dp例13-3 試求圖示桁架各桿軸力。解：1、求支座反力： 2、判斷零桿和已知軸力

12、桿：3、求其余各桿軸力：1 1m2 2mpDEFGHBA2 2mC2 2mV= = 1 1 5 5k NV= = 1 1 5 5k NH= 3 0 k N-1 15 51 15 53 30 0F-1 11 1. .8 81 10 0D CNXD C1 15 5aaNFCFDNNFHFGHBCXH CH CYH CNH FXH FYH FNH FNNH C-1 15 5結點H:結點F:結點D：KNNHC14.14KNNHF8 .11KNNFD8 .11KNNFC10KNNDC28.28;28. 282;201030: 0kNXNkNXXDCDCDC; 28. 282; 201030: 0kNXNkNXXDCDCDC 三、常用的幾類靜定結構的內力特點：1. 靜定梁：受彎構件。 多跨靜定梁有：