教案编写样板

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1、宿迁学院教案课程名称：工程力学教者：第7～9课时课题：§5-1～3静定桁架内力计算授课时间：第3周目的要求：1．掌握桁架结构的受力特点；2．熟练掌握桁架零杆的判断；3．熟练掌握桁架的内力计算。重点难点：1．桁架零杆的判断准则；2．计算桁架内力的结点法和截面法。教具及教学实验准备：桁架模型或实物图片教学过程：§5-1～3静定桁架内力计算一、桁架结构的特点和分类（5分钟）二、零杆的判断（30分钟）三、结点法（40分钟）四、截面法（40分钟）五、静定平面桁架解题步骤（4分钟）六、作业（课后习题5-1~4）（1分钟）总页第页第五章静定桁架内力计算§5-1～3静定桁架内力

2、计算一、桁架结构的特点和分类自重不计、两端铰接的直杆组成的结构称为桁架。荷载与支座反力作用在结点上，桁架中所有的杆件皆为二力杆，只有轴向受拉或受压，内力只有轴力。从几何构成上，桁架可分为静定桁架和超静定桁架。从杆件分布上，桁架可分为平面桁架和空间桁架。从功能上桁架可分为梁式桁架、拱式桁架等。本章只介绍静定平面桁架的内力计算。二、零杆的判断桁架各杆皆为二力杆，内力只有轴力，轴力为零的杆件称为零杆。根据结点平衡条件可直接确定零杆。（a）（b）（c）⑴不共线二杆结点无外力（包括支座反力）作用（图a），此二杆为零杆。；，；，⑵二杆结点有外力（包括支座反力）作用，且外力与

3、其中一杆共线（图b），则另一杆为零杆。；⑶三杆结点无外力作用，且其中二杆共线（图c），则第三杆为零杆。；【例5－1】试判断图示桁架中的零杆。（a）（b）（a）二杆结点G无外力作用，7、8杆为零杆；三杆结点D无外力作用，1、5杆共线，4杆为零杆；去掉4、7零杆，三杆结点E无外力作用，3、6杆共线，2杆为零杆。总页第页（b）二杆结点E无外力作用，6、9杆为零杆；三杆结点D无外力作用，4、8杆共线，5杆为零杆；二杆结点A的反力与2杆共线，1杆为零杆。【练习1】试判断图示桁架中的零杆。三杆结点C无外力作用，1、7杆共线，5杆为零杆；三杆结点E无外力作用，4、11杆共线，

4、6杆为零杆；三杆结点G无外力作用，12、13杆共线，9杆为零杆；二杆结点B的反力与4杆共线，3杆为零杆；三杆结点D无外力作用，2、10杆共线，8杆为零杆；二杆结点F无外力作用，7、1、12、13杆为零杆。三、结点法连接杆端的铰称结点。将结点周围杆件截开，取结点为研究对象求解杆件轴力的方法称为结点法。结点受力为平面汇交力系，可列两个平衡方程。结点数×2（总平衡方程数）＝杆数＋支座反力数（总未知量数），为静定桁架；结点数×2（总平衡方程数）＜杆数＋支座反力数（总未知量数），为超静定桁架。取结点为研究对象，应先从二杆结点开始，由少到多截取，使每次所截未知轴力的杆件尽量

5、不要超过两个。结点法解题步骤：1．直接判断零杆，并将零杆去掉；2．一般先取整体，求支座反力（悬臂桁架此步可省）；3．从二杆结点开始，由少到多依次取结点为研究对象，求各杆轴力。【例5－2】用结点法求图示桁架各杆轴力。总页第页解：CE为零杆，，去掉CE杆。取整体，；，取结点B：；，；，取结点F：；，；，取结点D：；，；，取结点E：；，四、截面法将桁架从某一部位用假想截面截开，选一侧作为研究对象，求解杆件轴力的方法称为截面法。受力为平面任意力系，可列三个平衡方程。截面位置的选择：①能将要求轴力的杆件截开；②总页第页每次所截未知轴力的杆件尽量不要超过三个。若只求桁架某些

6、指定杆件的内力，使用截面法更为方便。解题时，结点法和截面法可混合使用，应尽量选择最简捷的解题路径，使所用的研究对象、平衡方程越少越好。五、静定平面桁架解题步骤1．直接判断零杆，并将零杆去掉；2．确定解题路径；3．若所取的研究对象带支座，应先求支座反力；4．应用结点法或截面法求指定杆件的轴力。【例5－3】求图示桁架指定杆件的轴力。解：1杆为零杆，；去掉零杆。（解题路径：取整体，由求支座B反力；将桁架从Ⅰ－Ⅰ部位截开，取右侧，由求2杆轴力，由求3杆轴力。解题时，解题路径可不必写出。）取整体，；，将桁架从Ⅰ－Ⅰ部位截开，取右侧。；，；，【例5－4】求图示桁架指定杆件的

7、轴力，。总页第页解：1杆为零杆，；将桁架从Ⅰ－Ⅰ部位截开，取右侧。；，取结点F为研究对象，；，【练习1】求图示桁架指定杆件的轴力。解：将桁架从Ⅰ－Ⅰ部位截开，取右侧。；，；，取结点F；，六、作业1．课外作业指导书上习题5-1~32．上本作业教材课后习题5-1~4总页第页