土建专业岗位人员基础知识：建筑荷载及桁架的受力分析.ppt

例 5 不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图． 解： 绳子受力图如图（b）所示 例 5 梯子左边部分受力图如图（c）所示 梯子右边部分受力图如图（d）所示 例 5 整体受力图如图（e）所示 提问：左右两部分梯子在 处，绳子对左 右两部分梯子均有力作用，为什么在整体 受力图没有画出？ 一、桁 架 的 定 义 工程中由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的结构，称为“ 桁架”。 桁 架中节点的连接情况（铆接、焊接、螺接） 工程中的桁架结构 工程中的桁架结构 工程中的桁架结构 工程中的桁架结构 工程中的桁架结构 二、平面杆件结构的计算简图 1、结构体系的简化 空间 平面 ？ 2、杆件的简化 以杆件的轴线代表杆件：直杆和曲杆 (1) 铰结点 (2) 刚结点 3.结点的简化 (3) 组合结点 理想桁架的基本假定： 三、桁架的基本假定—理想桁架 理想桁架的特点： 1、所有杆件只在端部连接 2、铰链都是光滑的、无摩擦， 3、外力仅作用在节点上， 4、杆件的自重不计 组成桁架的杆件只承受拉力或压力，都是二力杆 节点 杆件 简化计算模型 节 点 法 四 静力分析的基本方法 ? 节点力的作用线—沿杆件轴线，指向可以假设； ? 确定所有杆的受力。 ? 以节点为平衡对象； B 1 A 10KN 20KN 20KN 20KN 10KN 2 4 6 8 3 5 7 解：①研究整体，求支座反力 (一)、节点法 已知：如图 P=10kN，求各杆内力？ [例] ②依次取A、C、D节点研究，计算各杆内力。 节点D的另一个方程可用来校核计算结果 恰与 相等,计算准确无误。 * * 荷载—作用在结构上的主动外力。自重、水压力、风力等。 广义荷载—温度变化、支座移动、材料收缩、制造误差等。 分类： （1）按荷载分布特征(作用范围）：集中荷载与分布荷载； （2）按荷载作用时间长短：恒载与活载； （3）按荷载作用的性质：静力荷载与动力荷载。 1、等截面梁自重计算 在工程结构计算中，通常用梁轴线表示一根梁。等截 面梁的自重简化为沿梁的轴方向的均布荷载q。 q 假如梁的高位 ，宽度为 ，长为 ，自重度为 则 所以得到 2、均布面荷载化为线荷载的计算 1.49m 5.97m 板上全部的荷载为 荷载Q时沿板均匀分布的，于是，沿板跨度方向均匀 分布的线荷载q为 自由体：在空间能沿任何方向、不受 限制的自由运动的物体。 非自由体或被约束体：在某些方向上 受到限制而不能完全自由运动的物体。 约束：限制非自由体运动的物体。 工程中常见的约束 1、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束 柔索只能受拉力，又称张力.用 表示． 柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体． 胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力． 2、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束） 3 、光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等） （1） 径向轴承（向心轴承） 约束特点： 轴在轴承孔内，轴为非自由体、 轴承孔为约束． 约束力： 当不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接触约束——法向约束力．约束力作用在接触处，沿径向指向轴心． 当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变． 可用二个通过轴心的正交分力 表示． 光滑圆柱铰链约束 4.支座的简化 (1) 铰支座 (2) 滚轴支座 (3) 固定支座 Y X Y Y X M （4）定向支座 M Y 在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力） 画受力图步骤： 3、按约束性质画出所有约束（被动）力 1、取所要研究物体为研究对象（分离体），画出其简图 2、画出所有主动力 受力分析：确定物体受到几个力作用，每个力的作用位置和 作用方向，这个分析过程称为物体的受力分析。 受力图：表示物体受力的简明图形。 已知力 未知力 例 1 解：画出简图 画出主动力 画出约束力 碾子重为 ，拉力为 ， 、 处光滑接触，画出碾子的受力图． 例 2 解：取屋架 画出主动力 画出约束力 画出简图 屋架受均布风力 （N/m）， 屋架重为 ，画出屋架的受力图． 例 3 解： 取 杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图(b) 水平均质梁 重为 ，电动机重为 ，不计杆 的自重，画出杆 和梁 的受力图。 例 3 取 梁，其受力