第五章 静定平面桁架2012课件.ppt

与截面应力不均匀的梁相比，材料应用较为经济，自重更轻，因此桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。 由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。 武汉长江大桥所采用的桁架 主内力: 按理想桁架算出的内力，各杆只有轴力。 次内力：实际桁架与理想桁架之间的差异引起的杆件弯曲，由此引起的内力。 实际桁架不完全符合上述假定, 但次内力的影响是次要的。 判断零杆 小结 以结点作为平衡对象，结点承受汇交力系作用。 按与“组成顺序相反”的原则，逐次建立各结点的平衡方程，则桁架各结点未知内力数目一定不超过独立平衡方程数。 由结点平衡方程可求得桁架各杆内力。 在解决一些复杂的桁架时，单应用结点法或截面法往往不能够求解结构的内力， 这时需要将这两种方法进行联合，从而进行解题，解题的关键是从几何构造分析，利用结点单杆、截面单杆，使问题可解。 单独使用结点法或截面法有时并不简洁。为了寻找有效的解题途径，必须不拘先后地应用结点法和截面法。那就是要注意： ①选择合适的出发点，即从哪里计算最易达到计算目标； ②选择合适的截面，即巧取分离体，使出现的未知力较少。 ③选用合适的平衡方程，即巧取矩心和投影轴，并注意列方程的先后顺序，力求使每个方程中只含一个未知力。 5.4 结点法和截面法的联合应用 (a) 例P169 题5-21 : 试对图(a)所示桁架，1)分析并确定求解整个桁架内力的路径；2)寻找只计算杆a轴力时的简捷方法，并求出杆a轴力 §5.4 截面法与结点法的联合应用 (b) 解：先求出支座反力，见图(b) (c) 由图(c)所示截面左侧隔离体求出截面截断的三根杆的轴力后，即可依次按结点法求出所有杆的轴力。 利用截面I—I截开两简单桁架的连接处，取截面任一侧为隔离体，见图(c) §5.4 截面法与结点法的联合应用 见图(d) ，由结点H的结点单杆EH上的轴力，再由结点E（当杆EH轴力已知时，杆a既是结点E上的结点单杆）可求出杆a的轴力。 方法1： §5.4 截面法与结点法的联合应用 (d) * 第五章 静定平面桁架的受力分析 桁架是由链杆组成的格构体系，当荷载仅作用在结点上时，杆件仅承受轴向力，截面上只有均匀分布的正应力，是最理想的一种结构形式。 桁架主要用于空间桁架（网架和塔架）、平面桁架（屋架、吊车桁架、水工结构中的钢栈桥、钢桁架引桥、钢闸门中的桁架等）。 檩 横梁 屋架 桥梁结构 纵梁 1.桁架： 由若干直杆两端用铰连接而组成的结构 。 A B 实际桁架结点的构造并非理想铰结，如钢桁架或混凝土桁架的杆件采用节点板或预埋铁件焊接时，并不是铰结点；木桁架和钢桁架采用螺栓连接时，其结点比较接近于铰结。而且各杆的轴线也不一定是理想直线，结点上各杆的轴线也不一定完全交与一点。 钢 屋 架 （1）各杆端用光滑的理想铰相联结； 一、平面桁架的基本假定 （2）各杆轴线绝对平直，且在同一平面并通过铰； 每根杆两端所受的力大小相等，方向相反，称为二力杆。 （3）荷载和支反力都作用在结点上，且位于桁架平面内。 第五章 静定平面桁架的受力分析 思考: 实际桁架是否完全符合上述假定? 上弦杆 Top chard 下弦杆 Bottom chard 竖杆Vertical chard 斜杆 Diagonal chard 跨度 桁高 弦杆 腹杆 节间 d 经抽象简化后，杆轴交于一点，且“只受结点荷 载作用的直杆、铰结体系”的工程结构—桁架 桁架各部分名称： 桁架与刚架的主要区别在于前者以承受轴力为主的构件，后者同时承受弯矩、剪力和轴力。 §5-1 桁架的特点和组成分类 二、平面桁架的分类 平行弦桁架 三角形桁架 抛物线桁架 梯形桁架 1、按外形分类-结点连线的形状 第五章 静定平面桁架的受力分析 二、平面桁架的分类 无推力的梁式桁架和有推力的拱式桁架。 2、按受力特点分类 第五章 静定平面桁架的受力分析 竖向荷载下将产生水平反力 二、平面桁架的分类 3、按几何组成分类 （1）简单桁架（simple truss）——可以在基础或一个铰结三角形上依次加二元体构成的桁架； （2）联合桁架（combined truss）——由几片简单桁架按照几何组成规则组成的桁架； （3）复杂桁架（complicated truss）——不属于前二类的桁架。 第五章 静定平面桁架的受力分析 三、数解法求桁架内力 如果隔离体中只有一个结点，则该法称为结点法； 在求解时，取桁架中一部分做为隔离体，由平衡方程解出各杆轴力，称为数解法。 1、结点法-最适用