《第三章静定平面刚架讲解.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章静定平面刚架讲解.ppt（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、3-3静定平面刚架静定平面刚架一、一、静定平面刚架的组成静定平面刚架的组成刚架刚架：由直杆组成具有刚结点的结构。当组成刚架的各杆的轴线和外力都在同一平面时，称作平面刚架。平面刚架。l刚架刚架梁梁桁架桁架弯矩分布均匀弯矩分布均匀弯矩分布均匀弯矩分布均匀可利用空间大可利用空间大可利用空间大可利用空间大二、刚架的特点二、刚架的特点刚架的内部空间大，便于使用。刚架的内部空间大，便于使用。刚结点将梁柱联成一整体，增大了结构的刚度，变形小。刚结点将梁柱联成一整体，增大了结构的刚度，变形小。刚架中的弯矩分布较为均匀，节省材料。刚架中的弯矩分布较为均匀，节省材料。1.悬臂刚架悬臂刚架：常用于火车站站台、雨棚等
2、。三、静定平面刚架的类型有：三、静定平面刚架的类型有：2.简支刚架简支刚架：常用于起重机的刚支架及渡槽横向计算所取的简图等；3.三铰刚架：三铰刚架：常用于小型厂房、仓库、食堂等结构。由简单刚架可组成复杂的刚架四、四、静定平面刚架计算静定平面刚架计算1.刚架的支座反力刚架的支座反力=20kNFBxFAxX=943kNqaFBy=-+=0qaFByFAyY6=)(2 kNqaFAx4=-=05.1aFAxaqaMC整体对右底铰建立矩方程左半边平衡整体平衡=3kN反力校核aaq1.5aABq=4kN/ma=3mCFAyFByFAxFBx0=2395.42325.42332-+-=22-+-=aFBy
3、aFBxqaaFAxaFA yMC三铰刚架的反力计算4m2m2m2m2m2kN4kN/m2kNABCDEFGHKFAxFKxFKyFGy2.刚架内力图刚架内力图(1)(1)刚架的内力计算刚架的内力计算刚架中的杆件多为梁式杆，杆截面中同时存在刚架中的杆件多为梁式杆，杆截面中同时存在弯矩、剪力和轴力。计算的方法与梁完全相同。弯矩、剪力和轴力。计算的方法与梁完全相同。只需将刚架的每一根杆看作是梁，逐杆用截面法只需将刚架的每一根杆看作是梁，逐杆用截面法计算控制截面的内力。计算控制截面的内力。计算时应注意：(1)内力的正负号(2)结点处有不同的杆端截面(3)正确选取隔离体(4)结点处平衡8kN1m 2m
4、4mABCD(2)刚架中杆端内力的表示刚架中杆端内力的表示由于刚架内力的正负号与梁相同。为了明确各截面内力，由于刚架内力的正负号与梁相同。为了明确各截面内力，特别是区别相交于同一结点的不同杆端截面的内力，在内力符特别是区别相交于同一结点的不同杆端截面的内力，在内力符号右下角采用两个角标，其中第一个角标表示内力所属截面，号右下角采用两个角标，其中第一个角标表示内力所属截面，第二个角标表示该截面所在杆的另一端。第二个角标表示该截面所在杆的另一端。M MDADA 表示表示 ADAD 杆杆D D 端截面的弯矩端截面的弯矩,M MADAD 则表示则表示 AD AD 杆端杆端 A A 截截面的弯矩。面的弯
5、矩。8kN1m 2m4mABCD(3)刚架内力图的画法刚架内力图的画法8kN1m 2m4mABCDFQDBFNDBMDB8kN6kNDB6kNFQDCFNDCMDC8kNFQDAFNDAMDA8kN6kN6kNFQDC=6kN FNDC=0MDC=24kN.m（下拉）FQDB=8kNFNDB=6kNMDB=16kN.m（右拉）08kN8kN.m6kN024kN.m 8kN 6kN16kN.mFx=88=0Fy=6（6）=0M=248 16 =0FQDA=8kNFNDA=0MDA=8kN.m（左拉）8kN1m 2m4m8kN6kN6kN81624M kN.m86FQ kNFN kN6作内力图FQ
6、DC=6kN FNDC=0MDC=24kN.m（下拉）FQDA=8kNFNDA=0MDA=8kN.m（左拉）FQDB=8kNFNDB=6kNMDB=16kN.m（右拉）可以不求反力，由自由端开始作内力图。qlql2/2llqql2q2m2mq2q6q1、悬臂刚架a 作刚架FQ、FN图的另一种方法：首先作出M图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。aqABCqa2/2qa2/8M图qa2/2FQCBFQBCCBqa2/2MCqa2/2+FQBC a=0 FQBC=FQCB=qa/2FQCAFQACqa2/2qMCqa2/
7、2+qa2/2 FQACa=0 FQAC=（qa2/2+qa2/2）/a =qaMA0 FQ CA=（qa2/2 qa2/2）/a =0qa/20FNCBFNCA X0，FNCB 0Y0，FNCAqa/2qa30kNDECBA20kN/m6m2m4m斜梁斜梁 用作楼梯梁、屋面梁等。用作楼梯梁、屋面梁等。1 1）斜梁在工程中的应用）斜梁在工程中的应用 根据荷载分布情况的不同，根据荷载分布情况的不同，有两种方法表示：有两种方法表示：自重：力是沿杆长分布，方向垂直向下。自重：力是沿杆长分布，方向垂直向下。2 2）作用在斜梁上的均布荷载）作用在斜梁上的均布荷载 ABLABLq 人群等活荷载：力是沿水平
8、方向分布，人群等活荷载：力是沿水平方向分布，方向也是垂直向下。方向也是垂直向下。工程中习惯把自重转换成水平分布的，推导如下：工程中习惯把自重转换成水平分布的，推导如下：LABABLqqdsdx3 3）斜梁的内力计算）斜梁的内力计算 讨论时我们把斜梁与相应的水平梁作一比较。讨论时我们把斜梁与相应的水平梁作一比较。（1）反力）反力 斜梁的反力与相应简支斜梁的反力与相应简支梁的反力相同。梁的反力相同。ABCabxLFp1Fp2Fp1Fp2CABLx（2）内力）内力 求斜梁的任意截面求斜梁的任意截面C的内力，取隔离体的内力，取隔离体AC：相应简支梁相应简支梁C点的内力为：点的内力为：斜梁斜梁C点的内力
9、为：点的内力为：Fp10MCFQCFNCMCACxaFP1FYA0FYA0FQC结论：斜梁任意点的弯矩与水平梁相应点相同，结论：斜梁任意点的弯矩与水平梁相应点相同，剪力和轴力等于水平梁相应点的剪力在沿斜梁剪力和轴力等于水平梁相应点的剪力在沿斜梁切口及轴线上的投影。切口及轴线上的投影。例：求图示斜梁的内力图。例：求图示斜梁的内力图。解解：a、求、求反力反力 qABLb、求弯矩、求弯矩c、剪力和轴力、剪力和轴力qABLFQkFNkMkAkxFYAq0FYA0Mk0FQkqqL2 28qLcos2qLcos2d、画内力图、画内力图轴力图轴力图 剪力图剪力图弯矩图弯矩图 ABABABqL sin 2q
10、L sin 26FQDCFQ CDDC3.35m3kN9kN2kN2kN664.5M图（kN.m）2 3m3m 3mABq=4kN/m1.5mCDE2 1.79 FQ图（kN）MD=6FQCD3.350FQCD=1.79(kN)=FQDCMC=6+3 41.5+3.35FQEC0FQEC=7.16kNME=6 3 4 1.5+3.35FQCE0FQCE=3.58kNFQCEFQ EC4kN/mCE3.35m3.58 7.16 FN图（kN）33kN9kN2kN2kN664.5M图（kN.m）3m3m 3mABq=4kN/m1.5mCDE2 2 1.79 FQ图（kN）3.58 7.16 9321.79FNDC3.135.82927.16FNECFN图（kN）3kN9kN2kN2kN664.5M图（kN.m）3m3m 3mABq=4kN/m1.5mCDE2 2 1.79 FQ图（kN）3.58 7.16 933.135.820.45FNCE3.583.131.7945.0-=kNFNCE05279.1558.3=-=cos)58.379.1(sin)45.013.3(-+aa=Fy校核对称性的利用对称性的利用对称结构在对称荷载作用下，反力和内力都呈对称分布；对称结构在反对称荷载作用下，反力和内力都呈反对称分布。hl/2l/2qmmhmql2/8ql2/8ql2/8