{367}43靜定平面桁架結(jié)點(diǎn)法課件

1、4.3靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)會(huì)用結(jié)點(diǎn)法計(jì)算所有桿的內(nèi)力CTGS-資料文件基本要求：理解桁架的受力特點(diǎn)及按幾何組成分類(lèi)。 了解幾種梁式桁架的受力特點(diǎn)。 熟練運(yùn)用結(jié)點(diǎn)法和截面法及其聯(lián)合應(yīng)用， 計(jì)算桁架內(nèi)力。 掌握對(duì)稱(chēng)條件的利用、零桿判定及組合結(jié) 構(gòu)的計(jì)算。 理解根據(jù)結(jié)構(gòu)的幾何組成確定計(jì)算方法。 靜定平面桁架桁架的特點(diǎn)和組成結(jié)點(diǎn)法和截面法零桿判定兩種方法的聯(lián)合應(yīng)用CTGS-資料文件一、桁架基本假定:1.結(jié)點(diǎn)都是光滑 的鉸結(jié)點(diǎn)2.各桿都是直桿且 通過(guò)鉸的中心:3.荷載和支座反力 都作用在結(jié)點(diǎn)上.計(jì)算簡(jiǎn)圖 各桿只受軸力,稱(chēng)其為理想桁架。上弦下弦斜桿豎桿 上下弦桿承受梁中的彎矩, 腹桿(豎桿和

2、斜桿)承受剪力。 由理想桁架計(jì)算得到內(nèi)力是實(shí)際桁架的主內(nèi)力. N N結(jié)間CTGS-資料文件武漢長(zhǎng)江大橋的主體桁架結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土屋架CTGS-資料文件錐形桁架筒承力結(jié)構(gòu) 美國(guó)芝加哥的約翰漢考可大樓 轉(zhuǎn)換層桁架傳力結(jié)構(gòu) 上海錦江飯店新樓 高層鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，桁架也成為了建筑主體結(jié)構(gòu)，不再是橋梁和屋架。CTGS-資料文件二、桁架的分類(lèi): 按幾何組成可分為以下三種1、簡(jiǎn)單桁架 由基礎(chǔ)或一個(gè)基本鉸結(jié)三角形開(kāi)始，依此增加二元體所組成的桁架CTGS-資料文件2、聯(lián)合桁架由簡(jiǎn)單桁架按 幾何不變體系組成法則所組 成的桁架。CTGS-資料文件3、復(fù)雜桁架不屬于以上兩類(lèi)桁架的其它桁架。其幾何 不變性往往無(wú)法用兩剛片及

3、三剛片組成法則加 以分析，需用零荷載法等予以判別。復(fù)雜桁架不僅分析計(jì)算麻煩，而且施工也不大方便。CTGS-資料文件1、結(jié)點(diǎn)法 取單結(jié)點(diǎn)為分離體，其受力圖為一平面匯交力系。 它有兩個(gè)獨(dú)立的平衡方程。 為避免解聯(lián)立方程,應(yīng)從未知力不超過(guò)兩個(gè)的結(jié)點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算。 對(duì)于簡(jiǎn)單桁架,可按去除二元體的順序截取結(jié)點(diǎn)，逐次用結(jié)點(diǎn)法求出全部?jī)?nèi)力。A 斜桿軸力與其分力的關(guān)系llxlyNXYA三 、 結(jié)點(diǎn)法、截面法CTGS-資料文件CTGS-資料文件解： 1 、整體平衡求反力 X=0 H=0 M80 , V1=80kN Y=0 , V8=100kNH=0V1=80kNV8=100kN2、求內(nèi)力180kNN12N13Y13

4、X13Y=0 ， Y13=80，由比例關(guān)系得X13=80 3 /4 =60kNN13 =80 5 /4 =100kNX=0 ， N12=60，1006080606040304050依次考慮5、4、6、7的平衡求其它軸力，還余三個(gè)方程作校核用。熟練之后可以直接在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行，不必列平衡方程。如圖所示。-90-90075152025807510075125例 試求桁架各桿內(nèi)力3m4=12m4m1234567840kN60kN80kN 取結(jié)點(diǎn)1X=0 ， N24=60，Y=0 ， N23=40，CTGS-資料文件解： 1 、整體平衡求反力 X=0 H=0 M80 , V1=80kN Y=0 , V8=

5、100kNH=0V1=80kNV8=100kN2、求內(nèi)力180kNN12N13Y13X13Y=0 ， Y13=80，由比例關(guān)系得X13=80 3 /4 =60kNN13 =80 5 /4 =100kNX=0 ， N12=60，1006080606040304050依次考慮5、4、6、7的平衡求其它軸力，還余三個(gè)方程作校核用。熟練之后可以直接在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行，不必列平衡方程。如圖所示。-90-90075152025807510075125例 試求桁架各桿內(nèi)力3m4=12m4m1234567840kN60kN80kN 取結(jié)點(diǎn)140kN60kNN24N23取結(jié)點(diǎn)2X=0 ， N24=60，Y=0 ， N

6、23=40，-60-8040N35X34Y34N34取結(jié)點(diǎn)3Y=0 ， Y34=8040=40，X34=40 3 /4 =30，N13 =40 5 /4=50X=0 ， N35= 60 X34= 90。15751008020901007510075Y=80+20100=0，X=907515=0。Y=100100=0，X=7575=0。CTGS-資料文件ABCDPEFGH例：求圖示結(jié)構(gòu)各桿內(nèi)力。解：先找出零桿由B點(diǎn)平衡可得NBCNBAPY=P+NBAsin=0NBA=P/sinX=NBC+NBAcos=0NBC=Pctg（注意：這些特性?xún)H用于桁架結(jié)點(diǎn)） N1=0N2=0N2=N1N3=0N1N1 N2=N1N3 N4N4=N3N2 N3N1=N2N1=0N2=PP特殊結(jié)點(diǎn)的力學(xué)特性CTGS-資料文件CTGS-資料文件12345678910111213141516171819CTGS-資料文件對(duì)稱(chēng)性的利用對(duì)稱(chēng)荷載作用下內(nèi)力呈對(duì)稱(chēng)分布。對(duì)稱(chēng)性要