{367}43靜定平面桁架結(jié)點法課件

1、4.3靜定平面桁架的內(nèi)力計算學習目標：學會用結(jié)點法計算所有桿的內(nèi)力CTGS-資料文件基本要求：理解桁架的受力特點及按幾何組成分類。 了解幾種梁式桁架的受力特點。 熟練運用結(jié)點法和截面法及其聯(lián)合應(yīng)用， 計算桁架內(nèi)力。 掌握對稱條件的利用、零桿判定及組合結(jié) 構(gòu)的計算。 理解根據(jù)結(jié)構(gòu)的幾何組成確定計算方法。 靜定平面桁架桁架的特點和組成結(jié)點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)點都是光滑 的鉸結(jié)點2.各桿都是直桿且 通過鉸的中心:3.荷載和支座反力 都作用在結(jié)點上.計算簡圖 各桿只受軸力,稱其為理想桁架。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。 由理想桁架計算得到內(nèi)力是實際桁架的主內(nèi)力. N N結(jié)間CTGS-資料文件武漢長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: 按幾何組成可分為以下三種1、簡單桁架 由基礎(chǔ)或一個基本鉸結(jié)三角形開始，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、復雜桁架不屬于以上兩類桁架的其它桁架。其幾何 不變性往往無法用兩剛片及

3、三剛片組成法則加 以分析，需用零荷載法等予以判別。復雜桁架不僅分析計算麻煩，而且施工也不大方便。CTGS-資料文件1、結(jié)點法 取單結(jié)點為分離體，其受力圖為一平面匯交力系。 它有兩個獨立的平衡方程。 為避免解聯(lián)立方程,應(yīng)從未知力不超過兩個的結(jié)點開始計算。 對于簡單桁架,可按去除二元體的順序截取結(jié)點，逐次用結(jié)點法求出全部內(nèi)力。A 斜桿軸力與其分力的關(guān)系llxlyNXYA三 、 結(jié)點法、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，還余三個方程作校核用。熟練之后可以直接在結(jié)構(gòu)上進行，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，還余三個方程作校核用。熟練之后可以直接在結(jié)構(gòu)上進行，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140kN60kNN24N23取結(jié)點2X=0 ， N24=60，Y=0 ， N

6、23=40，-60-8040N35X34Y34N34取結(jié)點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點平衡可得NBCNBAPY=P+NBAsin=0NBA=P/sinX=NBC+NBAcos=0NBC=Pctg（注意：這些特性僅用于桁架結(jié)點） N1=0N2=0N2=N1N3=0N1N1 N2=N1N3 N4N4=N3N2 N3N1=N2N1=0N2=PP特殊結(jié)點的力學特性CTGS-資料文件CTGS-資料文件12345678910111213141516171819CTGS-資料文件對稱性的利用對稱荷載作用下內(nèi)力呈對稱分布。對稱性要