1、3-4靜定平面桁架 一、桁架的特點和組成 1.桁架是由直桿組成的格構(gòu)體系，當(dāng)荷載僅作用在結(jié)點上時，桿件僅承受軸向力，截面上只有均勻分布的正應(yīng)力，可以充分發(fā)揮材料的作用，是最理想的一種結(jié)構(gòu)形式。 2.在工程中的應(yīng)用：屋架和桁架橋。,.實際桁架的受力情況較復(fù)雜，在抽象為計算簡圖的過程中，采用下列假定： （1）桁架的結(jié)點都是光滑無摩擦的鉸結(jié)點； （2）各桿的軸線都是直線，并通過鉸的中心； （3）荷載和支座反力都作用在結(jié)點上。 滿足此條件的桁架為理想桁架。,理想桁架：,上弦桿,腹桿,下弦桿,4.因桁架中各桿都在兩端受力，都為二力桿。 特性：只有軸力，而沒有彎矩和剪力。 5.簡圖與實際的偏差： .并非理

2、想鉸接（如鋼桁架的結(jié)點為鉚接或焊接，鋼筋砼中的各桿是澆筑在一起的，這些結(jié)點都有一定的剛性）； .并非理想直桿（各桿的軸線不可能絕對平直，在結(jié)點處各桿也不一定完全交于一點）； .并非只有結(jié)點荷載（桿件的自重不作用于結(jié)點上，實際的荷載也常常不是作用在結(jié)點上）；,6.桁架的分類 .按外形分類：,梯形桁架, 平行弦桁架,拋物線桁架, 三角形桁架,.按幾何組成分類： 簡單桁架在基礎(chǔ)或一個鉸結(jié)三角形上依次加二元體構(gòu)成的 聯(lián)合桁架由簡單桁架按基本組成規(guī)則構(gòu)成 復(fù)雜桁架非上述兩種方式組成的靜定桁架,簡單桁架,簡單桁架,聯(lián)合桁架,復(fù)雜桁架,二、桁架的內(nèi)力分析 1.結(jié)點法（主要用于求解簡單桁架的內(nèi)力） 選取隔離體

3、時,每個隔離體只包含一個結(jié)點 的方法。 結(jié)點法是考慮的桁架中結(jié)點的平衡，此時隔 離體上的力是平面匯交力系,只有兩個獨立的 平衡方程可以利用,故一般應(yīng)先截取只包含兩 個未知軸力桿件的結(jié)點。,分析時的注意事項：,1、盡量建立獨立方程：,2、避免使用三角函數(shù),l,lx,ly,FN,Fx,Fy,FN,l,=,Fx,lx,=,Fy,ly,3、假設(shè)拉力為正,+,例1. 求以下桁架各桿的內(nèi)力,對于簡單桁架,若與組成順序相反依次截取結(jié)點,可保證求解過程中一個方程中只含一個未知數(shù)。,-8 kN,求出所有軸力后,應(yīng)把軸力標(biāo)在桿件旁。,對稱結(jié)構(gòu)受對稱荷載作用, 內(nèi)力和反力均為對稱:,E 點無荷載,紅色桿不受力,對稱

4、結(jié)構(gòu)受反對稱荷載作用, 內(nèi)力和反力均為反對稱:,垂直對稱軸的桿不受力,對稱軸處的桿不受力,結(jié)點單桿：以結(jié)點為平衡對象能僅用一個 方程求出內(nèi)力的桿件，稱為結(jié)點單桿 。 零桿 零內(nèi)力桿簡稱零桿。,P,例:試指出零桿,練習(xí):試指出零桿,受力分析時可以去掉零桿, 是否說該桿在結(jié)構(gòu)中是可 有可無的?,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,A,B,C,D,2.截面法 適用范圍：聯(lián)合桁架的計算和簡單桁架中少數(shù) 指定桿件的計算。 隔離體包含不少于兩個結(jié)點。隔離體上的力是 一個平面任意力系,可列出三個獨立的平衡方 程。取隔離體時一般切斷的未知軸力的桿件不 宜多于三根。 被截三桿應(yīng)不交于一點或不互相平行。,截面單桿: 用截面切開后，通過一個方程可求出內(nèi)力的桿.,截面上被切斷的未知軸力的 桿件只有三個,三桿均為單桿.,截面上被切斷的未知軸力