静定平面桁架教学课件PPT.ppt

基本要求： 理解桁架的受力特点及按几何组成分类。 了解几种梁式桁架的受力特点。 熟练运用结点法和截面法及其联合应用， 计算桁架内力。 掌握对称条件的利用、零杆判定及组合结 构的计算。 理解根据结构的几何组成确定计算方法。 桁架的特点和组成 结点法和截面法 零杆判定 两种方法的联合应用 一、桁架基本假定: 1.结点都是光滑 的铰结点 2.各杆都是直杆且 通过铰的中心: 3.荷载和支座反力 都作用在结点上. 计算简图 各杆只受轴力,称其为理想桁架。 上弦 下弦 斜杆 竖杆 上下弦杆承 受梁中的弯矩, 腹杆(竖杆和 斜杆)承受剪力。 由理想桁架计算得到内力是实际桁架的主内力. N N 结间 武汉长江大桥的主体桁架结构 钢筋混凝土屋架 锥形桁架筒承力结构 美国芝加哥的约翰汉考可大楼 转换层桁架传力结构 上海锦江饭店新楼 高层钢结构的发展，桁架也成为了建筑主体 结构，不再是桥梁和屋架。 二、桁架的分类: 按几何组成可分为以下三种 1、简单桁架 ——由基础或一个基本铰结三角形开始，依此增加二元体所组成的桁架 2、联合桁架——由简单桁架按 几何不变体系组成法则所组 成的桁架。 3、复杂桁架——不属于以上两类桁架的其它桁架。其几何 不变性往往无法用两刚片及三刚片组成法则加 以分析，需用零荷载法等予以判别。 复杂桁架不仅分析计算麻烦，而且施工也不大方便。 1、结点法 取单结点为分离体， 其受力图为一平面汇交力系。 它有两个独 立的平衡方程。 为避免解联立方程,应从未知力不超过两个的结点开始计算。 对于简单桁架,可按去除二元体的顺序截取结点，逐次用结点法求出全部内力。 A 斜杆轴力与其分力的关系 l lx ly N X Y A 三 、 结点法、截面法 解： 1 、整体平衡求反力 ∑X=0 H=0 ∑ M8＝0 , V1=80kN ∑Y=0 , V8=100kN H=0 V1=80kN V8=100kN 2、求内力 1 80kN N12 N13 Y13 X13 ∑Y=0 ， Y13=－80， 由比例关系得 X13=－80× 3 /4 =－60kN N13 =－80× 5 /4 =－100kN ∑X=0 ， N12=60， 100 － ＋ ＋ － 60 80 60 60 40 30 40 50 依次考虑5、4、6、7的平衡求其它轴力，还余三个方程作校核用。 熟练之后可以直接在结构上进行，不必列平衡方程。如图所示。 -90 -90 0 75 15 20 25 80 75 100 75 125 例 试求桁架各杆内力 3m×4=12m 4m 1 2 3 4 5 6 7 8 40kN 60kN 80kN 取结点1 ∑X=0 ， N24=60， ∑Y=0 ， N23=40， 解： 1 、整体平衡求反力 ∑X=0 H=0 ∑ M8＝0 , V1=80kN ∑Y=0 , V8=100kN H=0 V1=80kN V8=100kN 2、求内力 1 80kN N12 N13 Y13 X13 ∑Y=0 ， Y13=－80， 由比例关系得 X13=－80× 3 /4 =－60kN N13 =－80× 5 /4 =－100kN ∑X=0 ， N12=60， 100 － ＋ ＋ － 60 80 60 60 40 30 40 50 依次考虑5、4、6、7的平衡求其它轴力，还余三个方程作校核用。 熟练之后可以直接在结构上进行，不必列平衡方程。如图所示。 -90 -90 0 75 15 20 25 80 75 100 75 125 例 试求桁架各杆内力 3m×4=12m 4m 1 2 3 4 5 6 7 8 40kN 60kN 80kN 取结点1 40kN 60kN N24 N23 取结点2 ∑X=0 ， N24=60， ∑Y=0 ， N23=40， -60 -80 40 N35 X34 Y34 N34 取结点3 ∑Y=0 ， Y34=80－40=40， X34=40× 3 /4 =30，N13 =40× 5 /4=50 ∑X=0 ， N35= － 60 －X34= －90。 15 75 100 80 20 90 100 75 100