第6章内力和内力图(桁架内力计算)VIP专享VIP免费

1工程力学教程电子教案内力和内力图第6章内力和内力图§6-1平面桁架的内力§6-2轴力和轴力图§6-3扭矩和扭矩图§6-4剪力和弯矩·剪力图和弯矩图2工程力学教程电子教案内力和内力图外力：物体或系统所承受的其它物体对它的作用力（包括约束力）。内力：物体或系统内部，因外力作用而产生的各物体之间或各部分之间的相互作用力。物体受到外力作用而变形时，其内部各质点间的相对位置将有变化。与此同时，各质点间的相互作用力也发生了改变。上述相互作用力由于物体受到外力作用而引起的改变量就是内力。内力的计算是分析构件强度，刚度、稳定性的基础。3工程力学教程电子教案内力和内力图§6-1平面桁架的内力1.什么是桁架桁架是由细长直杆组成的几何形状不变的结构。2.工程实例6.1.1桁架的概念所有杆件的轴线都在同一平面内的桁架称为平面桁架。4工程力学教程电子教案内力和内力图例：地面卫星接收系统5工程力学教程电子教案内力和内力图例：海洋石油钻井平台6工程力学教程电子教案内力和内力图例：埃菲尔铁塔7工程力学教程电子教案内力和内力图(1)杆件截面形状和尺寸设计；(2)材料选取；(3)强度校核。3.分析桁架内力的目的8工程力学教程电子教案内力和内力图6.1.2模型的建立1.屋架结构的简化9工程力学教程电子教案内力和内力图2.桁架简化的几个假设(1)各杆在节点处用光滑的铰链连接；(2)各杆的轴线都是直线，并通过铰的中心；(3)所有外力（主动力及支座约束力）都作用在节点上，对于平面桁架，各力的作用线都在桁架的平面内。根据上述假设，桁架的各个杆件都是二力杆。我们能比较合理的地选用材料，充分发挥材料的作用，在同样跨度和载荷情况下，桁架比梁更能节省材料，减轻自重。10工程力学教程电子教案内力和内力图3.平面简单桁架的构成在平面问题中，为保证桁架几何形状不变，可以由基本三角形ABC为基础，这时是3个节点，以后每增加一个节点，相应增加两根不在一条直线上的杆件，依次类推，最后将整个结构简支，这样构成的桁架称为平面简单桁架。11工程力学教程电子教案内力和内力图平面简单桁架杆件数m与节点数n之间的关系为：m=3+2(n-3)=2n-3平衡方程数：2n，未知力数目：m+3在支座约束力共有3个未知量而且布置恰当的情况下，平面简单桁架是静定的。三个支座约束力既不汇交也不平行。12工程力学教程电子教案内力和内力图6.1.3平面简单桁架的内力计算1.节点法例题6-1如图平面简单桁架，已知铅垂力FC=4kN，水平力FE=2kN。求各杆内力。取节点为研究对象来求解桁架杆件的内力。13工程力学教程电子教案内力和内力图解：先取整体为研究对象,受力如图所示。由平衡方程0EAxFF，0xF0CAyBFFF,0yF03aFaFaFBEC,0FMA联立求解得FAx=－2kN,FAy=2kNFB=2kN例题6-114工程力学教程电子教案内力和内力图取节点A，受力分析如图,设所有杆件均为拉杆。由平衡方程解得kN,22AKFkN4FAC045cosAKACAxFFF，0xF045cosAKAyFF,0yF例题6-115工程力学教程电子教案内力和内力图,0xF045cosKAKEFF,0yF045cosKAKCFF例题6-1取节点K，受力分析如图。由平衡方程解得，kN2KEFkN2KCFAKKAFF16工程力学教程电子教案内力和内力图045cosFFFCECDCA,0xF045cosCECKCFFF,0yF取节点C，受力分析如图。由平衡方程解得,kN22FCEkN2FCD例题6-117工程力学教程电子教案内力和内力图取节点D，受力分析如图。由平衡方程0DCDBFF,0xF0DEF,0yF解得,kN2FDB0DEF例题6-118工程力学教程电子教案内力和内力图例题6-1kN22kN2BEBDFF解得045cosFFBEBD,0xF,0yF045cosFFBEB取节点B，受力分析如图。由平衡方程19工程力学教程电子教案内力和内力图例题6-2如图平面桁架，已知铅垂力FC=4kN，水平力FE=2kN。求KE，CE，CD杆内力。2.截面法20工程力学教程电子教案内力和内力图解：先取整体为研究对象,作受力图。由平衡方程0EAxFF，0xF0CAyBFFF,0yF03aFaFaFBEC,0FMA联立求解得FAx=－2kN，FAy=2kN，FB=2kN例题6-221工程力学教程电...