桁架是一種由一系列垂直桿件組成的結(jié)構(gòu),,常用于建筑和工程中,。在桁架的計算中,內(nèi)力是關(guān)鍵因素之一,。本實例詳解將展示如何根據(jù)給定條件計算桁架的內(nèi)力,,包括桿件的尺寸,、材料屬性以及荷載情況。我們將介紹內(nèi)力的符號規(guī)定,,以確保計算的準確性和一致性,。通過這個實例,你將學會如何運用桁架計算方法來分析實際問題,,從而確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,。
一、簡單桁架計算實例
- 計算準備
- 首先明確桁架的計算簡圖相關(guān)假定:
- 桁架中的各結(jié)點都是光滑的理想鉸結(jié)點,;
- 各桿軸線都是直線,,且在同一平面內(nèi)并通過鉸的中心;
- 荷載及支座反力都作用在結(jié)點上且在桁架平面內(nèi),。這些假定保證了桁架中各結(jié)點均為鉸結(jié)點,,各桿內(nèi)只有軸力,都是二力桿。雖然實際桁架與這些假定存在差別,,但按理想桁架計算的應力是主要的(主應力),,實際因素產(chǎn)生的應力是次要的(次應力)。
- 桁架桿件內(nèi)力的符號規(guī)定:軸力以使截面受拉為正,,受壓為負,。在取隔離體時,軸力均先假設為正,,即軸力方向用離開結(jié)點表示,。同時要了解桁架桿件的分類,如弦桿(分為上弦桿和下弦桿),、腹桿(分為斜桿和豎桿)等相關(guān)概念,,兩支座之間的水平距離??=4kN。
- 首先明確桁架的計算簡圖相關(guān)假定:
- 取結(jié)點D為隔離體:
- 根據(jù),,,;
- 根據(jù),,。
- 取結(jié)點E為隔離體:(此處文檔未完整給出后續(xù)計算內(nèi)容,,但可按照前面的方法繼續(xù)計算)
- 特殊結(jié)點簡化計算
- 在桁架計算中常有一些特殊形式的結(jié)點可簡化計算:
- L型結(jié)點:不在一直線上的兩桿結(jié)點,當結(jié)點不受外力時,,兩桿均為零桿,;若其中一桿與外力共線,則此桿內(nèi)力與外力相等,,另一桿為零桿,。
- T型結(jié)點:兩桿在同一直線上的三桿結(jié)點,當結(jié)點不受外力時,,第三桿為零桿,。
- X型結(jié)點:四桿結(jié)點兩兩共線,當結(jié)點不受外力時,,則共線的兩桿內(nèi)力相等且符號相同,。
- K型結(jié)點:這也是四桿結(jié)點,其中兩桿共線,,另兩桿在該直線同側(cè)且與直線夾角相等,,當結(jié)點不受外力時,,則非共線的兩桿內(nèi)力大小相等但符號相反,。
- 在桁架計算中常有一些特殊形式的結(jié)點可簡化計算:
二、平面桁架計算學習案例
- 計算背景
- 對于一個由連接于,、,、、、