静定平面桁架的内力计算
建筑力学
主讲人:闫玉萍
CONTENTS
目录
1概述
2结点法
3截面法
概述
若干直杆由完全铰结点组成的结构称为桁架。通常采用钢、木或混凝土材料制作,是大跨度结构广泛采用的形式之一,如房屋结构中的屋架,铁路和公路中的桁架桥等。
概述
当桁架所有的杆件和所受荷载均在同一个平面内且桁架为静定结构时,称为静定平面桁架。
为了便于计算,通常将工程实际中的平面桁架抽象为理想桁架,对其计算简图作如下假设:
概述
概述
腹杆
下弦杆
竖杆
斜杆
结点
上弦杆
桁架的杆件,按其所在位置的不同,分为弦杆和腹杆两大类。
上、下弦杆之间的联系杆件称为腹杆弦杆是桁架中上下边缘的杆件,上侧杆件通称为上弦杆,下侧杆件通称为下弦杆;
其中斜向杆件称为斜杆,竖向杆件称为竖杆;
各杆端的结合点称为结点;
弦杆上两相邻结点之间的距离称为节间长度;
两支座间的水平距离称为跨度;
上、下弦杆上结点之间的最大竖向距离称为桁高。
概述
概述
I
II
概述
按照桁架结构的外形的不同,静定平面桁架可分为:
按照支座反力的性质,可分为无推力的梁式桁架(图(f)以外的均是)和有推力的拱式桁架(图(f))。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
结点法
由于作用于桁架任一结点上的各力(包括荷载、支座反力和杆件的轴力)构成了一个平面汇交力系,而该力系只能列出两个独立的平衡方程,因此所取结点的未知力数目不能超过两个。
C
结点法
由于隔离体所受的力通常构成平面一般力系,而一个平面一般力系只能列出三个独立的平衡方程,因此用截面法截断的杆件数目一般不应超过三根。
结点法
桁架结构中,在已知荷载作用下轴力为零的杆称为零杆。通常在下列几种情况中会出现零杆:
结点法
【例题】
判断结构中的零杆
截面法
截取桁架的某一局部作为隔离体,由平面任意力系的平衡方程即可求得未知的轴力
对于平面桁架,由于平面任意力系的独立平衡方程数为3,因此所截断的未知轴力的杆件数一般不宜超过3
截面法
【例题】求桁架各杆件轴力。
【解】:
截面法
【解】:
FN2
FN4
截面法
【例题】
【解】:
截面法
【解】:
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