吉大13春《结构力学》第五章 静定平面桁架 拓展资源
吉大13春《结构力学》第五章 静定平面桁架 拓展资源本次拓展资源总结了静定平面桁架的基本假定、桁架零杆的判断要诀及结点平衡的特殊情况,并对各类平面梁式桁架进行了比较,得出了一些结论。
一、桁架的三条基本假定
(1)桁架的结点都是光滑的铰结点;
(2)各杆的轴线都是直线并通过铰的中心;
(3)荷载和支座反力都作用在结点上。
根据上述假定,桁架的计算简图各杆均用轴线表示,且都是只承受轴力的二力杆。
二、桁架零杆的判断及结点平衡的特殊情况
1、零杆判断的要诀:
两杆结点无荷载;三杆结点一直线;四杆结点对称性。
2、要诀的解释:
(1)不共线的两杆结点,无荷载作用时,则两杆为零杆。
(2)有两杆共线的三杆结点,无荷载作用时,则第三杆为零杆。
(3)四杆对称K结点,结构对称,荷载对称,K结点位于对称轴上,无荷载作用时,则不在一直线上的两杆为零杆。
3、结点平衡的特殊情况
(1)K结点,四杆对称K结点,无荷载作用时,则不在一直线上的两杆内力绝对值相等,但符号相反。
(2)X结点,两两共线的四杆结点,无荷载作用时,则同一直线上的两杆内力相等。
三、各类平面梁式桁架的比较
平行弦桁架、三角形桁架和抛物线形桁架的受力情况,其中弦杆内力可写成统一计算公式:
其中, 是相应简支梁对应矩心点的弯矩, 是内力 对矩心的力臂。正号表示下弦受拉,负号表示上弦受压。
分析结论:
(1)平行弦桁架的内力分布不均匀,弦杆内力向垮中递增;
(2)三角形桁架的内力分布也不均匀,弦杆内力接近支点处最大;
(3)抛物线折线形桁架的内力分布均匀,材料使用最为经济。
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