《桁架结构》PPT课件.ppt

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1、由物系的多样化，引出仅由杆件组成的系统——桁架§3.5桁架杆件桁架中杆件与杆件相连接的铰链，称为节点。由许多杆件在其端点处相互连接起来，成为几何形状不变的结构，称之为“桁架”。桁架的定义上弦杆下弦杆竖杆斜杆节点工程中的桁架结构平面桁架平面结构，载荷作用在结构平面内；桁架分类桁架分类空间桁架结构是空间的结构是平面的，载荷与结构不共面。本节我们只研究平面桁架基本假定：1.桁架中所有的杆件均是直杆。2.各直杆两端均以光滑铰链连接3.所有荷载在桁架平面内，作用于节点上；4.杆的自重不计，如果杆自重需考虑时，也将其等效加于两端节点上；力学中的桁架模型力学中的桁架模型构建

2、桁架的基本原则：组成桁架的杆件只承受拉力或压力。二力杆—组成桁架的基本构件。力学中的简单桁架模型(a)(基本三角形)三角形有稳定性三、按几何组成分类：悬臂型简单桁架简支型简单桁架1、简单桁架—在基础或一个铰结三角形上，每次用不在一条直线上的两个链杆连接一个新节点，按照这个规律组成的桁架。2、联合桁架—由简单桁架按基本组成规则构成桁架3、复杂桁架—非上述两种方式组成的静定桁架一、节点法以各个节点为研究对象的求解方法，称节点法只要是能靠二元体的方式扩大的结构，就可用节点法求出全部杆内力一般来说节点法适合计算简单桁架。注意：隔离体只包含一个节点时，隔离体上受到的是平面汇交

3、力系，应用两个独立的投影方程求解，固一般应先截取只包含两个未知轴力杆件的节点。FF1、由于桁架杆是二力杆，为方便计算常将斜杆的轴力双向分解处理，避免使用三角函数。FxFyFNFN分析时的注意事项：2、假设拉力为正+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。0,FX=∑∑MA=0∑Fy=0NA+YB-P=00,FX=∑0,FY=∑0,FX=∑0,FY=∑0,FX=∑58.66kNS=解得2、截面法适用范围：联合桁架的计算和简单桁架中少数指定杆件的计算。1、隔离体上的力是一个平面任意力系,可列

4、出三个独立的平衡方程。2、取隔离体时一般切断的未知轴力的杆件不宜多于三根。★被截三杆应不交于一点或不互相平行。截面法：用截面切断拟求内力的杆件，从桁架中截出一部分作为隔离体，来计算杆件内力。解：研究整体求支反力①二、截面法[例]已知：如图,h,a,P求：4，5，6杆的内力。②选截面I-I，取左半部研究IIA'由∑MA’=0-S4·h-YA·a=0S4=-Pa/hYA+S5·sinα-P=0S5=0S6+S5·cosα+S4+XA=0S6=Pa/hXA=0∑MB=0∑FX=0YA=P-YA·3a+P·2a+P·a=0∑FY=0∑FX=0说明：节点法：用于设计，计算全部

5、杆内力截面法：用于校核，计算部分杆内力先把杆都设为拉力,计算结果为负时,说明是压力,与所设方向相反。三杆节点无载荷、其中两杆在一条直线上，另一杆必为零杆两杆节点无载荷、且两杆不在一条直线上时，该两杆是零杆。三、特殊杆件的内力判断①②前几章我们把接触表面都看成是绝对光滑的，忽略了物体之间的摩擦，事实上完全光滑的表面是不存在的，一般情况下都存在有摩擦。[例]§6-2摩擦平衡必计摩擦摩擦的类别：滑动摩擦——由于物体间相对滑动或有相对滑动趋势引起的摩擦。滚动摩擦——由于物体间相对滚动或有相对滚动趋势引起的摩擦。★当两个相互接触的物体具有相对滑动或相对滑动趋势时，彼此间产生

6、的阻碍相对滑动或相对滑动趋势的力，称为滑动摩擦力。摩擦力作用于相互接触处，其方向与相对滑动的趋势或相对滑动的方向相反，它的大小根据主动力作用的不同，可以分为三种情况，即静滑动摩擦力、最大静滑动摩擦力和动滑动摩擦力。若仅有滑动趋势而没有滑动时产生的摩擦力称为静滑动摩擦力；若存在相对滑动时产生的摩擦力称为动滑动摩擦力。3.6.1滑动摩擦1、定义：相接触物体，产生相对滑动（趋势）时，其接触面产生阻止物体运动的力叫滑动摩擦力。（就是接触面对物体作用的切向约束反力）2、状态：①静止：②临界：（将滑未滑）③滑动：一、静滑动摩擦力所以增大摩擦力的途径为：①加大正压力N,②加大摩擦

7、系数f（f—静滑动摩擦系数）（f'—动摩擦系数）二、动滑动摩擦力：（与静滑动摩擦力不同的是产生了滑动）大小：（无平衡范围）动摩擦力特征：方向：与物体运动方向相反定律：（f'只与材料和表面情况有关，与接触面积大小无关。）3、特征：大小：（平衡范围）满足静摩擦力特征：方向：与物体相对滑动趋势方向相反定律：（f只与材料和表面情况有关，与接触面积大小无关。）三、摩擦角：①定义：当摩擦力达到最大值时其全反力与法线的夹角叫做摩擦角。②计算：qjfjfjfFRFRAAj(1)如果作用于物块的全部主动力的合力FR的作用线在摩擦角jf之内，则无论这个力怎样大，物块必保持静止。这种