桁架内力分析.doc

山东建筑大学机电工程学院教案 授课内容桁架的外形、主要参数、内力分析和计算长度目的要求了解桁架的结构参数，内力的计算方法重点难点桁架的内力分析课 型理论计划学时2课前准备多媒体课件板书设计1（多媒体提纲）桁架的结构和应用桁架的外形和腹杆系统桁架的主要参数桁架内力分析桁架杆件的计算长度课堂小结学习了桁架的外形、主要参数、内力分析和计算长度作业、思考什么是桁架，和梁有什么区别，如何确定其计算长度？课后小结重点复习桁架的计算长度的确定方法山东建筑大学备课纸桁架的结构和应用A. 通常桁架由三角形单元组合成整体结构，是几何不变系统 (见图10-1a)图10-1 桁架型式B. 由矩形单元组合成的桁架，要保证桁架承载而几何不变，则需做成能承担弯矩的刚性节点，杆件较粗大，均受弯矩和轴向力作用，这种结构称为空腹桁架 (见图10-1b)C. 桁架主要分为轻型和重型两类。轻型桁架的杆件多为等截面的单腹式杆，用一节点板或不用节点板连接，重型桁架的杆件多为双腹式杆，需用两节点板连接，各节间的弦杆截面常不相等。轻型桁架用得最多，重型桁架适用于大跨度结构。图10-2 简支桁架和刚架式桁架D. 为了适应起重机的工作需要，在起重机中常采用简支桁架和刚架式桁架 (见图10-2)。桁架的外形与腹杆系统A. 桁架的外形平行弦桁架(见图10-2)常用于桥式、门式起重机、桥梁和联系桁架，它的优点是相同的节点和腹杆型式很多，可以使制造简化；缺点是弦杆在各节间受力不等，采用等截面弦杆时材料不能充分利用，如采用变截面弦杆时又使构造复杂化。但轻型桁架还是经常用平行弦桁架。这种桁架也可用于塔桅结构和输送机结构。下弦或上弦为折线形的桁架(见图10-3)，这种桁架外形接近于弯矩图形状，比较经济，其中图10-3 a多用于桥式起重机和装卸桥，图10-3 b、c多用于塔式或锤形起重机的伸臂，载重小车可沿直线形的上弦或下弦杆的轨道运行。三角形桁架(见图10-4)适用于塔式起重机和悬臂式起重机的臂架结构，也常作输送机的支架。图10-3 折线形桁架B. 桁架的腹杆系统斜腹杆的倾角对内力影响很大，一般应在3555之间，而45最合理。此外，应使长杆受拉，短杆受压。桁架的主要参数A. 桁架的主要参数是指桁架的跨度(长度)、高度、节间数目、节间长度和重量。B. 对起重机的平行弦桁架，按静、动态刚度条件可求得桁架高度为：式中： L桁架的跨度,mm。按刚度条件决定的桁架高度是最小高度C. 对平行弦桁架的理想高度为：D. 桁架实际应用的高度介于最小高度和最大高度之间，对桥式起重机取为: 对大跨度装卸桥取： 桁架杆件的内力分析常用的三角形腹杆系桁架内力分析方法有图解法和数解法(节点法和截面法)，设计时需要求得所有杆件的内力，可用图解法或节点法，若只需求出某些杆件的内力，则采用截面法比较方便。对超静定桁架及桁构式结构，可用力法求解内力；对复杂结构及不宜分解的空间结构，则应用有限元法分析软件进行求解。桁架杆件的计算长度A. 杆件在桁架平面内的计算长度 A. 杆件在桁架平面外的计算长度当受压弦杆在桁架平面外的支承点间距大于弦杆节间长度，而且该段内相邻节间弦杆内力不相等，则