土建专业岗位人员基础知识建筑荷载及桁架的受力分析.pptx

1、等截面梁自重计算 在工程结构计算中，通常用梁轴线表示一根梁。等截面梁的自重简化为沿梁的轴方向的均布荷载q。q假如梁的高位 ，宽度为 ，长为 ，自重度为 则所以得到第1页/共51页2、均布面荷载化为线荷载的计算1.49m5.97m板上全部的荷载为荷载Q时沿板均匀分布的，于是，沿板跨度方向均匀分布的线荷载q为第2页/共51页第3页/共51页第4页/共51页第5页/共51页第6页/共51页第7页/共51页第8页/共51页第9页/共51页第10页/共51页第11页/共51页自由体：在空间能沿任何方向、不受 限制的自由运动的物体。非自由体或被约束体：在某些方向上 受到限制而不能完全自由运动的物体。约束：限制非自由体运动的物体。第12页/共51页工程中常见的约束工程中常见的约束1 1、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束柔索只能受拉力，又称张力柔索只能受拉力，又称张力.用用 表示表示第13页/共51页柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力第14页/共51页2 2、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）第15页/共51页 3 3、光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链、光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）支座等）（1 1）径向轴承（向心轴承）径向轴承（向心轴承）约束特点：约束特点：轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔为约束轴承孔为约束 约束力约束力：当不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接当不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接触约束触约束法向约束力约束力作用在接触处，沿径向法向约束力约束力作用在接触处，沿径向指向轴心指向轴心第16页/共51页 当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变大小与方向均有改变可用二个通过轴心的正交分力可用二个通过轴心的正交分力 表示表示第17页/共51页光滑圆柱铰链约束第18页/共51页4.4.支座的简化支座的简化(1)(1)铰支座铰支座(2)(2)滚轴支座(3)(3)固定支座固定支座YXYYXM（4 4）定向支座MY第19页/共51页在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力）在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力）画受力图步骤：画受力图步骤：3 3、按约束性质画出所有约束（被动）力、按约束性质画出所有约束（被动）力1 1、取所要研究物体为研究对象（分离体），画出其简图、取所要研究物体为研究对象（分离体），画出其简图2 2、画出所有主动力、画出所有主动力受力分析：受力分析：确定物体受到几个力作用，每个力的作用位置和确定物体受到几个力作用，每个力的作用位置和作用方向，这个分析过程称为物体的受力分析。作用方向，这个分析过程称为物体的受力分析。受力图：受力图：表示物体受力的简明图形。表示物体受力的简明图形。已知力已知力未知力未知力第20页/共51页 例例 1 1解：画出简图解：画出简图画出主动力画出主动力画出约束力画出约束力碾子重为碾子重为 ，拉力为，拉力为 ，、处光滑处光滑接触，画出碾子的受力图接触，画出碾子的受力图第21页/共51页 例例 2 2解：取屋架解：取屋架画出主动力画出主动力画出约束力画出约束力画出简图画出简图屋架受均布风力屋架受均布风力 （N/mN/m），），屋架重为屋架重为 ，画出屋架的受，画出屋架的受力图力图第22页/共51页 例例 3 3解：解：取取 杆，其为二力构件，简称杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图二力杆，其受力图如图(b)(b)水平均质梁水平均质梁 重为重为 ，电动机，电动机重为重为 ，不计杆，不计杆 的自重，的自重，画出杆画出杆 和梁和梁 的受力图。的受力图。第23页/共51页 例例 3 3取取 梁，其受力图如图梁，其受力图如图 (c)(c)若这样画，梁若这样画，梁 的受力的受力图又如何改动图又如何改动?杆的受力图能否杆的受力图能否画为图（画为图（d d）所示？）所示？第24页/共51页 例例 4 4不计三铰拱桥的自重与摩擦，不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱画出左、右拱 的受力图的受力图与系统整体受力图与系统整体受力图解：解：右拱右拱 为二力构件，其受力为二力构件，其受力图如图（图如图（b b）所示）所示第25页/共51页 例例 4 4系统整体受力图如图系统整体受力图如图（d d）所示）所示取左拱取左拱 ,其受力图如图其受力图如图（c c）所示）所示第26页/共51页 例例 4 4考虑到左拱考虑到左拱 三个力作用下三个力作用下平衡，也可按三力平衡汇交定平衡，也可按三力平衡汇交定理画出左拱理画出左拱 的受力图，如的受力图，如图（图（e e）所示）所示此时整体受力图如图此时整体受力图如图（f f）所示）所示第27页/共51页 例例 4 4讨论：若左、右两拱都考讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力虑自重，如何画出各受力图？图？如图如图（g g）（h h）（i i）第28页/共51页 例 5不计自重的梯子放在光滑水不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力左右两部分与整个系统受力图图解：解：绳子受力图如图（绳子受力图如图（b b）所示）所示第29页/共51页 例 5梯子左边部分受力图梯子左边部分受力图如图（如图（c c）所示）所示梯子右边部分受力图梯子右边部分受力图如图（如图（d d）所示）所示第30页/共51页 例 5整体受力图如图（整体受力图如图（e e）所示）所示提问：左右两部分梯子在提问：左右两部分梯子在 处，绳子对左处，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什么在整体右两部分梯子均有力作用，为什么在整体受力图没有画出？受力图没有画出？第31页/共51页一、桁一、桁一、桁一、桁 架架架架 的的的的 定定定定 义义义义工程中由杆件通过焊接、铆接工程中由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的结构，称为或螺栓连接而成的结构，称为“桁架桁架”。第32页/共51页桁桁 架中节点的连接情况（铆接、焊接、螺接）架中节点的连接情况（铆接、焊接、螺接）第33页/共51页工程中的桁架结构第34页/共51页工程中的桁架结构第35页/共51页工程中的桁架结构第36页/共51页工程中的桁架结构工程中的桁架结构第37页/共51页工工程程中中的的桁桁架架结结构构第38页/共51页二、平面杆件结构的计算简图1 1、结构体系的简化、结构体系的简化空间空间 平面平面？2 2、杆件的简化、杆件的简化以杆件的轴线代表杆件：直杆和曲杆以杆件的轴线代表杆件：直杆和曲杆第39页/共51页(1)(1)铰结点铰结点(2)(2)刚结点刚结点3.3.结点的简化结点的简化(3)(3)组合结点第40页/共51页理想桁架的基本假定：理想桁架的基本假定：理想桁架的基本假定：理想桁架的基本假定：三、桁架的基本假定三、桁架的基本假定理想桁架理想桁架理想桁架的特点：理想桁架的特点：1 1、所有杆件只在端部连接所有杆件只在端部连接2 2、铰链都是光滑的、无摩擦，、铰链都是光滑的、无摩擦，3 3、外力仅作用在节点上，、外力仅作用在节点上，4 4、杆件的自重不计、杆件的自重不计组成桁架的杆件只承受拉力或压组成桁架的杆件只承受拉力或压力，都是力，都是二力杆二力杆第41页/共51页节点节点杆件杆件简化计算模型第42页/共51页节节 点点 法法四 静力分析的基本方法 节点力的作用线沿杆件轴线，指向可以假设；确定所有杆的受力。以节点为平衡对象；B1A10KN20KN20KN20KN10KN2468357第43页/共51页解：研究整体，求支座反力(一)、节点法已知：如图 P=10kN，求各杆内力？例依次取A、C、D节点研究，计算各杆内力。第44页/共51页节点D的另一个方程可用来校核计算结果恰与 相等,计算准确无误。第45页/共51页解：研究整体求支反力(二)、截面法例 已知：如图，h，a，P 求：4，5，6杆的内力。选截面 I-I，取左半部研究IIA第46页/共51页三杆节点无载荷、其中两杆在一条直线上，另一杆必为零杆四杆节点无载荷、其中两两在一条直线上，同一直线上两杆内力等值、同性。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第47页/共51页判断图示桁架的零杆。aaaPPABaaaaCPPABC第48页/共51页判断图示桁架的零杆。PPAB8aaaPPAB第49页/共51页判断图示桁架的零杆。CBDA1P3235P2P1764CPPBDAP323521764第50页/共51页感谢您的观看。第51页/共51页