3.2静定平面桁架.ppt课件

1、1第3节 静定平面桁架2静定平面桁架静定平面桁架 平面桁架的计算简图 结点法 截面法 结点法截面法的联合使用 各式桁架比较31 平面桁架的计算简图 桁架是由若干直杆组成且全为铰结点的结桁架是由若干直杆组成且全为铰结点的结构计算简图形式。构计算简图形式。 一、理想桁架的概念一、理想桁架的概念理想桁架假定：理想桁架假定：、桁架中的铰为绝对光滑而无磨擦的理、桁架中的铰为绝对光滑而无磨擦的理想铰；想铰；、桁架中的各杆件轴线绝对平直，且通、桁架中的各杆件轴线绝对平直，且通过它两端铰中心；过它两端铰中心；、桁架上的荷载和支座都在结点上。、桁架上的荷载和支座都在结点上。41 平面桁架的计算简图 理想桁架杆件

2、只产生轴向内力，即理想桁理想桁架杆件只产生轴向内力，即理想桁架杆件是二力杆件；截面上的应力是均匀架杆件是二力杆件；截面上的应力是均匀分布的，与梁相比，桁架用料较省，跨度分布的，与梁相比，桁架用料较省，跨度更大。更大。 工程中按理想桁架简化的结构从构造上与工程中按理想桁架简化的结构从构造上与理想桁架的假定均相差很大。例如，轴线理想桁架的假定均相差很大。例如，轴线绝对平直的杆件和理想铰接在实际中均做绝对平直的杆件和理想铰接在实际中均做不到，尤其是后者不到，尤其是后者51 平面桁架的计算简图 实际结构与计算简图理想桁架差别：实际结构与计算简图理想桁架差别： （1结点的刚性；结点的刚性； （2各杆轴线

3、不能绝对平直，在结点处不各杆轴线不能绝对平直，在结点处不能准确交于一点；能准确交于一点； （3非结点荷载作用自重、风荷载）；非结点荷载作用自重、风荷载）； （4结构的空间作用；结构的空间作用；6 桁架名称：上弦杆上弦杆腹杆腹杆下弦杆下弦杆1 平面桁架的计算简图7 桁架分类： 桁架也有不同的分类方法。如按外围上、下弦杆组成的几何形状分；按在竖向荷载作用下支座有无水平推力分及按桁架的几何组成特点分。 桁架按其几何组成特点分：、简单桁架：由基础或由一个基本三角形依次加二元体组成。、联合桁架：由若干简单桁架依次按两刚片或和三刚片规则组成。、复杂桁架：除上述两类桁架以外的桁架。1 平面桁架的计算简图8简

4、单桁架简单桁架复杂桁架复杂桁架联合桁架联合桁架9 结点法是计算桁架内力的基本方法之一。 一、结点法定义： 依次取桁架中的单个结点为隔离体，由结点的平衡条件计算桁架内力的方法叫结点法。 由于理想桁架的上述假设，汇交于结点的各杆轴力包括荷载和支座反力均过铰结点中心。所以，以单个结点为隔离体的受力图是平面汇交力系，只有两个独立的平衡方程。 一般情况下截取结点的原则是：一个结点只能截断两根待求杆件。 若所取隔离体不止包含一个结点，即为截面法。2 结点法10+2 结点法118013Y60438013X100458013N01312 XN6012N4023N6024N40608040080403434YY

5、30434034X50454034N90060303535NN-100604060-9050121N2N1N2N10N 20N PN 102N1N2N3N12NN03N1N12NN2N131234567891011ABCDABC14 3截面法截面法截面法是计算桁架内力的另一基本方法。截面法是计算桁架内力的另一基本方法。一、截面法一、截面法计算桁架内力的截面法，是假想用一个截面将桁计算桁架内力的截面法，是假想用一个截面将桁架的某些杆件切开，使桁架分成两部分，利用任一架的某些杆件切开，使桁架分成两部分，利用任一部分计算被切断杆件的轴力的方法。部分计算被切断杆件的轴力的方法。显然，由于桁架被切开后的

6、任一部分没有对其所显然，由于桁架被切开后的任一部分没有对其所含的结点数的限制，所以截面法所取的隔离体应是含的结点数的限制，所以截面法所取的隔离体应是平面一般力系。平面一般力系只能列出三个独立的平面一般力系。平面一般力系只能列出三个独立的平衡方程，因而，截面法切断的待求轴力杆件最多平衡方程，因而，截面法切断的待求轴力杆件最多是三根。是三根。方法：力矩法；投影法方法：力矩法；投影法15AB1234512346dd43dPPPPVA5 . 1PVB5 . 1abcde(1)aNbN243d112PP5 . 1aNbN00.5aAYNPVP 2401.5203bMNdPd2.25bNP例例3 3、求图

7、示平面桁架结构中指定杆件的内力。、求图示平面桁架结构中指定杆件的内力。16AB1234512346dd43dPPPPVA5 . 1PVB5 . 1abcde(2)cNcNB454PP5 . 1dePPPYc5 . 05 . 1PYNcc625. 04517AB1234512346dd43dPPPPVA5 . 1PVB5 . 1abcdedN4B45PP5 . 1eXeYk2d2d025 . 122dPddPNdPNd25. 0 04M0kMPXe25. 2PXNee1043310(3)deNN18 静定结构内力计算小结静定结构内力计算小结在静定结构的内力计算这部分，研究了静定在静定结构的内力计

8、算这部分，研究了静定梁、静定刚架、静定桁架、静定拱及静定组梁、静定刚架、静定桁架、静定拱及静定组合结构等的内力分析和计算。合结构等的内力分析和计算。 一、静定结构的特性：一、静定结构的特性：、几何组成特性；、几何组成特性；静定结构是无多余约束的几何不变体系。静定结构是无多余约束的几何不变体系。、静力特性、静力特性 静定结构的内力和反力有唯一静力平衡静定结构的内力和反力有唯一静力平衡解。解。19二、静定结构的内力计算原理二、静定结构的内力计算原理静定结构的内力和反力的计算，依据静力平衡静定结构的内力和反力的计算，依据静力平衡原理。即，静定结构的整体和任一局部均应满足静原理。即，静定结构的整体和任一局部均应满足静力平衡条件。力平衡条件。三、静定结构的内力计算方法及步骤三、静定结构的内力计算方法及步骤结构内力计算的方法可归结为一个基本方法，结构内力计算的方法可归结为一个基本方法，即截面法。包括桁架计算中的结点法。即截面