桁架计算方法
相贯线钢管桁架工程量计算
相贯线钢管桁架工程量计算1.桁架横梁的工程量计算:桁架横梁通常由相贯线钢管焊接而成,工程量计算要考虑钢管的长度和数量。
1.1计算长度:根据设计图纸,可以得到桁架横梁的长度,通常使用米为单位。
例如,设计图纸上显示横梁的长度为10米。
1.2计算数量:桁架横梁的数量等于总长度除以单根横梁的长度。
例如,如果总长度为100米,单根横梁的长度为10米,则共需10根横梁。
2.立杆的工程量计算:桁架立杆的工程量计算要考虑杆的长度和数量。
2.1计算长度:根据设计图纸,可以得到立杆的长度,通常使用米为单位。
例如,设计图纸上显示杆的长度为5米。
2.2计算数量:立杆的数量等于总长度除以单根杆的长度。
例如,如果总长度为50米,单根杆的长度为5米,则共需10根立杆。
3.斜杆的工程量计算:桁架的斜杆通常由两段直线相贯而成,在工程量计算时要考虑斜杆的长度和数量。
3.1计算长度:根据设计图纸,可以得到斜杆的长度,通常使用米为单位。
例如,设计图纸上显示斜杆的长度为6米。
3.2计算数量:斜杆的数量等于总长度除以单根斜杆的长度。
例如,如果总长度为60米,单根斜杆的长度为6米,则共需10根斜杆。
在进行工程量计算时,还需要考虑到连接件、焊接材料等其他因素。
连接件的数量可以根据连接点的数量来确定,而焊接材料的计算可以根据焊接的长度和重量来确定。
总结起来,相贯线钢管桁架的工程量计算主要包括桁架横梁、立杆、斜杆的长度和数量计算,以及连接件和焊接材料的计算,这些计算结果将为工程的预算和设计提供重要的数据支持。
桁架内力计算
21
一、节点法 (1)一般先研究整体,求支座约束力; (2)逐个取各节点为研究对象; (3)求杆件内力; (4)所选节点的未知力数目不大于2,由此 开始计算。
练习1
判断结构中的零杆
F F
F
FP
2015-3-5
15
结点法
基本概念 结点法 截面法 联合法 小结
۞
练习2
计算桁架各杆件内力
2F a
4×a
第一步:求支座反力 第二步:判断零杆和单杆,简化问题 第三步:逐次去结点,列平衡方程 第四步:自我检查
16
2015-3-5
结点法
基本概念 结点法 截面法 联合法 小结
目 ≤ 独立方程数(即2个);
小结
基本思路:尽可能简化问题,一般先求支座反力,
然后逐次列结点平衡方程。
2015-3-5 10
结点法
۞
例题1
如图所示为一施工托架计算简图,求图示 荷载作用下各杆轴力(单位:kN)。
基本概念 结点法 截面法 联合法 小结
8 A
1.5m
8
C 6 E8 G F
8
B
截面法
基本概念
۞ 例题2
求图示桁架25、34、35三杆内力(单位:kN)。 10 20
I 4
7 2m 8
结点法
10
3
a
截面法 联合法 小结
1
2
5 I8 m
6
解: 1)求支座反力。2)截面法,取分离体受力 分析,求内力。
桁架计算_精品文档
桁架计算引言桁架是一种通过连接许多杆件和节点来形成稳定结构的建筑体系。
它常被用于搭建临时或永久性的大型结构,如广告牌、天桥、悬索桥等。
在设计和计算桁架结构时,需要考虑到各种力学和结构上的因素,以确保桁架的稳定性和可靠性。
本文将介绍桁架计算的一般原理和方法。
桁架的基本概念桁架由两种基本要素构成:杆件和节点。
杆件是桁架结构中的线状元素,通常是直线或弧线形状,其作用是传递和承载力。
节点是桁架结构中的连接点,用于连接和固定杆件,同时也能分担一部分力。
桁架计算的步骤桁架计算通常可以分为以下几个步骤:1.确定桁架的几何形状和尺寸:根据设计要求和实际需求,确定桁架的长度、宽度和高度等几何参数。
2.确定桁架的节点和杆件数量:根据桁架的几何形状,确定桁架的节点数量和杆件数量,并给予它们编号。
3.选择杆件材料和荷载信息:根据桁架的设计要求和实际使用环境,选择合适的杆件材料,并确定荷载信息,包括重力荷载、风荷载等。
4.建立荷载模型和边界条件:根据实际情况,建立桁架的荷载模型,并确定桁架的边界条件,如支撑方式、固定方式等。
5.进行力学计算:根据桁架的几何形状、节点和杆件数量、杆件材料和荷载信息,利用力学原理和方法,进行桁架的力学计算,包括静力分析、动力分析等。
6.分析结果和优化设计:根据计算结果,分析桁架的稳定性和可靠性,如受力情况、变形等,如果需要,对桁架进行优化设计,以提高其性能。
7.编制计算报告和施工图纸:将计算结果整理成计算报告和施工图纸,以便后续的施工和检验过程。
桁架计算的常用方法桁架计算主要依靠力学原理和方法,其中常用的方法包括以下几种:1.静力学方法:通过平衡力的方法,计算桁架在静态荷载作用下的受力情况。
常用的方法有切向力平衡法、截面法、节点法等。
2.动力学方法:通过考虑桁架的质量和荷载的动态响应,计算桁架在动态加载下的受力情况。
常用的方法有模态分析、响应谱法等。
3.有限元法:将桁架离散为许多小的有限元,利用有限元法进行分析和计算。
桁架钢筋计算方法
桁架钢筋计算方法1.桁架的基本概念和力学原理桁架是由若干根杆件和节点构成的结构体系,其主要用途是承受和传递荷载。
桁架的钢筋计算是为了确保其在受力时不发生损坏和失稳,并满足规定的强度和刚度要求。
2.相关设计规范根据国家和行业的相关规范,如《建筑结构荷载规范》和《建筑抗震设计规范》,对桁架的钢筋计算有详细的规定,包括强度设计、稳定性设计、疲劳强度设计等。
3.桁架钢筋计算的步骤(1)确定荷载:根据使用场所和要求,确定桁架所承受的荷载类型和大小,如重力荷载、风荷载、地震荷载等。
(2)计算节点反力:根据荷载大小和桁架的几何形状,计算节点的受力情况,包括节点上的轴力、弯矩和剪力。
(3)确定截面尺寸:根据节点的受力情况和设计规范,确定合适的截面尺寸,包括主杆和斜杆的直径或截面面积。
(4)计算强度:根据节点受力情况和截面尺寸,计算各个杆件的强度,包括拉力杆和压力杆的强度计算。
(5)计算稳定性:根据截面形状、支撑条件和应力状态,计算桁架的整体稳定性,确定桁架的屈曲荷载。
(6)检查疲劳强度:对于长期受到往复荷载的桁架,需要检查其疲劳强度,防止发生疲劳破坏。
4.桁架钢筋计算中的注意事项(1)考虑加工和施工的限制:在确定截面尺寸和钢筋布置时,需要兼顾材料加工和构件的施工便利性。
(2)设计安全系数:根据规范要求,确定相应的安全系数,确保计算结果的安全性和经济性。
(3)材料选用:根据设计要求和现场条件,选择合适的钢材型号和规格,确保其满足强度和刚度要求。
(4)施工监理:在施工过程中,需要进行施工监理,确保实际施工质量和设计要求相符。
总结:桁架钢筋计算是建筑结构设计中的重要环节,需要根据相关的设计规范和强度要求,结合桁架的受力情况和几何形状,进行荷载计算、强度计算、稳定性计算和疲劳强度计算。
在计算过程中,需要兼顾安全性、经济性和施工便利性的考虑,并进行施工监理,确保桁架的安全和可靠性。
桁架的内力计算
t 10 235 f y
时,
36
节点板的稳定承载力可取为 0.8betf
当
c t 10 235 f y
时,应进行稳定计算
在任何情况下, c t 不得大于 17.5 235 f y
用上述方法计算桁架节点板强度和稳定的要求
1)节点板边缘与腹杆轴线之间的夹角不小于30° 2)斜腹杆与弦杆夹角应在30°~60° 3)节点板的自由边长度与厚度之比不得大于
2
计算内力系数
3
3.节点刚性影响 节点刚性引起杆件次应力,次应力一般较小, 不予考虑。但荷载很大的重型桁架有时需要计 入次应力的影响。
4.杆件的内力变号 屋架中部某些杆件在全跨荷载时受拉,而在半 跨荷载时可能受压。 半跨荷载:活荷载、雪荷载、积灰荷载、单侧 施工
4
5.节间荷载作用的屋架 将节间荷载分配到相邻的节点上,按只有节点荷载作 用的屋架计算各杆内力。
48
⑴梯形屋架支座节点 节点板 加劲肋 底板 锚栓 加劲肋作用:
提高支座节点的侧向刚 度,使支座底版受力均 匀,减少底版弯矩
49
支座节点力的传递路线为:
屋架杆件 合力R
节点板
底 板
H形焊缝
L形焊缝
加劲肋
50
⑵支座节点的计算: ①底板: 底板面积:
R A An A0 A0 fc
A0 锚栓孔面积
拼接角钢长度为
L 2l1 b
44
内力较大一侧的下弦杆与节点板间的焊缝传 递弦杆内力之差△N,如△N过小则取弦杆较大 内力的15%,内力较小一侧弦杆与节点板间焊 缝参照传力一侧采用。 弦杆与节点板一侧的焊缝强度验算:
肢背焊缝: 0.15K1 N max f fw 2 0.7h f lw 0.15K 2 N max f fw 2 0.7h f lw
桁架钢筋重量计算
桁架钢筋重量计算
一、桁架结构介绍
桁架结构是一种重要的结构形式,其具有结构轻巧、稳定性好、适应性强等优点。
在桥梁、公路、机场、航空航天等领域应用广泛。
桁架结构的设计和施工需要考虑多种因素,其中钢筋重量是一个非常重要的指标。
二、桁架钢筋重量计算公式
1. 桁架梁的重量计算公式:
W = L ×h ×d ×γ
其中,W 为桁架梁的重量,L 为桁架梁的长度,h 为桁架梁的截面高度,d 为桁架梁的截面宽度,γ为单位体积钢筋的重量。
2. 桁架节点的重量计算公式:
W = n ×d ×γ
其中,W 为桁架节点的重量,n 为桁架节点的数量,d 为桁架节点的直径,γ为单位体积钢筋的重量。
三、桁架钢筋重量计算实例
假设一座桥梁中有一段桁架梁,其长度为10m,截面高度为2m,截面宽度为0.5m,单位体积钢筋重量为7850kg/m³。
则该段桁架梁的钢筋重量为:
W = 10 ×2 ×0.5 ×7850 = 78.5kN
假设该桥梁共有20个桁架节点,每个节点的直径为0.04m,则该桥梁的桁架节点钢筋重量为:
W = 20 ×0.04 ×0.04 ×π/4 ×7850 = 7.77kN
四、桁架钢筋重量计算公式应用注意事项
1. 计算公式中所有参数都需要具体测量或估算,计算结果只能作为参考。
2. γ值随钢筋材质、形状、规格等不同而变化,需要结合具体情况选择。
3. 桁架节点的重量计算公式可能需要考虑连接件、焊缝等因素对钢筋重量的影响。
桁架的内力计算
图1 屋架节点荷载的计算桁架的内力计算当桁架只受节点荷载时,其杆件内力一般按节点荷载作用下的铰接桁架计算。
这样,所有杆件都是轴心受压或轴心受拉杆件,不承受弯矩。
具体计算可用数解法(节点法或截面法)、图解法(主要是节点法)、图解法(主要是节点法)、计算机法(常用有限元位移法)等。
实际桁架节点为焊缝、铆钉或螺栓连接,具有很大的刚性,接近于刚接。
按刚接节点分析桁架时,各杆件将既受力又受弯矩。
但是,通常钢桁架中各杆件截面的高度都较小,仅为其长度的1/15(腹杆)和1/10(弦杆)以下,抗弯刚度较小;因而按刚接桁架算得的杆件弯矩M 常较小,且杆件轴心力N 也与桁架计算结果相差很小。
故一般情况都按铰接桁架计算。
对少数荷载较大的重型桁架,例如铁路桥梁等,当杆件截面高度超过其长度的1/10时,次应力份额逐渐增大,可达10~30%或以上,必要时应作计算。
目前用计算机计算刚接桁架已无困难。
据上所述,檩条或大型屋面板等集中荷载只作用在屋架节点处时,可按铰接桁架承受节点荷载计算杆件内力,例如图1。
这时节点荷载值即为檩条或边肋处的集中荷载值,按式上一小节公式,即:100011122F qA qbd d F qA qb d d d F qA qb == ==++== 来计算。
该图中檐口檩条集中荷载F 0在桁架计算时可归并入F 1内(或端节间按伸臂梁而将F 0(1+d 1/ d )并入F 1,-F 0 d 1/d 并入第二节点F );另外在计算上弦杆的支座截面时,除考虑轴心压力外还考虑偏心弯矩M e =F 0 d 1。
当檩条或屋面板等布置未与屋架节点相配合,屋面板没有边肋而是全宽度支图2 承受节间荷载的屋架 承于屋架上弦(上弦均布荷载)、或其它特殊情况时,桁架将受节间荷载,例如图1。
这时桁架内力计算可按下列近似方法:(1)把所有节间内荷载按该段节间为简支的支座反力关系分配到相邻两个节点上作为节点荷载,据此按铰接桁架计算杆件的轴心力。
7.2桁架内力的计算
FGC
P 2
P 2
P 2
P 2
C
FGC
G
P
FGD
FGB
E
FAx FAy A
D
GP
FBy
B
例题
例题8
§7 力系的平衡
4.取节点A
Fiy 0 FAE sin 60 FAy 0
3 FAx P, FAy 4 P
FAE
3 P 4
2 P 32
P
FEC FAE 2 C
Fix 0 FAD FAE cos 60 FAx 0
ED=DG=DB=a ,求CD
杆的内力。
例题
例 题 10
§7 力系的平衡
C
解:1.判断零杆
ED杆为零杆。
m
2.以m-m截面切开,取右半部分:
A
E
0
D
GP
B
MiB 0
FCD a P
3a0 2
FCD
3P 2
FGC
FCD
m
GP
பைடு நூலகம்FAD
B
D
例题
例 题 11
§7 力系的平衡
图示桁架各杆长均为1m,P1=10kN , P2=7kN , 求杆 EG的内力。
1.15
kN
(受拉)
例题
例 题 12
P3 P2 P1
3a
§7 力系的平衡
P4
P5
4a ①
桁架结构受力 如图,试求其 中①杆的内力。
例题
例 题 12
P3 P2 P1
m 3a
§7 力系的平衡
P4
解: 1.受力分析:
P5
此桁架S= 27 ,n=15 ,
桁架重量计算公式
桁架重量计算公式桁架重量计算公式是指在工程设计中计算和预测桁架结构的总重量的公式。
桁架结构是一种非常常见的工程结构,通常用于支撑和承载大跨度的建筑物,如体育馆、桥梁和塔楼等。
因此,准确计算桁架结构的重量对工程设计至关重要。
桁架结构由许多杆件和节点组成,每个杆件的材质和尺寸都会影响整个结构的重量。
在计算桁架结构的重量时,我们需要考虑以下几个因素:1. 杆件的材料密度:不同的材料具有不同的密度,如钢杆、铝杆或者木杆等。
材料的密度将直接影响每个杆件的重量。
2. 杆件的截面积:杆件的截面积是计算重量的关键参数之一。
截面积越大,杆件的重量就越大。
3. 杆件的长度:杆件的长度也是计算重量的重要因素。
普遍而言,长度越长,杆件的重量就越大。
根据上述因素,计算桁架结构的总重量的公式如下:总重量=∑(单个杆件的重量)单个杆件的重量=截面积× 长度× 材料密度其中求和符号∑表示对所有杆件进行求和,从而获得总重量。
在实际应用中,我们通常使用计算软件、CAD软件或者专门的工程计算工具来进行桁架结构的重量计算。
这些工具可以自动计算和预测桁架结构的重量,并提供详细的结果和分析。
桁架重量的准确计算对于工程设计具有重要的指导意义。
首先,它可以帮助工程师合理规划和设计桁架结构的支撑杆件和节点,确保结构的稳定性和安全性。
其次,通过计算和比较不同桁架结构的重量,还可以选择最优的结构形式,达到在给定条件下重量最轻的设计目标。
最后,桁架重量的计算还可以为后续的结构分析和施工操作提供重要的参考信息。
综上所述,桁架重量计算公式是一项在工程设计中非常重要的计算工作。
通过考虑杆件的材质、截面积和长度等因素,我们可以准确计算和预测桁架结构的总重量,为工程项目的设计和实施提供重要的指导依据。
8.4m桁架计算书
8.4m桁架计算:荷载整理铝塑板及铝方通恒载:按0.3 kN/m2桁架节点距离1.05m,节点集中荷载0.3x5.5x1.05=1.73KN 中部考虑1KN安装集中力水平方向风载:风压基本值0.35 kN/m2按B类地面粗糙度类别33m处风压高度系数1.45水平风压0.8x0.35x1.45=0.406 kN/m2上弦最终应力应为两方向应力叠加值竖向力作用下桁架计算:水平风载作用下按两跨连梁计算:p=1.4x0.406x2.75=1.563kN/m中间支座处最大弯矩w=1.563x4.2x4.2/8=3.446kN.m 对于方钢截面80x40x5产生应力为W/M=3.446X1E06/21.23E03=162N/mm2与桁架上弦竖向力荷载应力叠加0.62x215+162=295 N/mm2已超出允许值,上弦应增设系杆改为按四跨连梁计算:中间支座处最大弯矩w=1.563x2.1x2.1x0.107=0.74kN.m对于方钢截面80x40x5产生应力为W/M=0.74X1E06/21.23E03=34.7N/mm2与桁架上弦竖向力荷载应力叠加0.62x215+34.7=168 N/mm2满足设计要求.狐梁计算:最大跨度6.7m竖向均载p=1.2x0.3x5.5=1.98KN/m,并考虑安装集中力1KN水平风载pw=0.406x5.5=2.233kN/m断面H250X200X8X12按双向受弯构件并受扭计算pkpm结果如下:-------------------------------| 简支梁设计|| || 构件:BEAM1 || 日期:2012/02/06 || 时间:09:52:16 |------------------------------------ 设计信息-----钢梁钢材:Q235梁跨度(m):6.700梁平面外计算长度(m):6.700钢梁截面:焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=300*250*250*6*12*12容许挠度限值[υ]: l/180 = 37.222 (mm)强度计算净截面系数:1.000计算梁截面自重作用: 计算简支梁受荷方式: 竖向、水平向双向受荷荷载组合分项系数按荷载规范自动取值----- 设计依据-----《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)----- 简支梁作用与验算-----1、截面特性计算A =7.6560e-003; Xc =1.2500e-001; Yc =1.5000e-001;Ix =1.3500e-004; Iy =3.1255e-005;ix =1.3279e-001; iy =6.3894e-002;W1x=9.0000e-004; W2x=9.0000e-004;W1y=2.5004e-004; W2y=2.5004e-004;2、简支梁自重作用计算梁自重荷载作用计算:简支梁自重(KN): G =4.0267e+000;自重作用折算梁上均布线荷(KN/m) p=6.0100e-001;3、梁上恒载作用荷载编号荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载参数2 荷载值2 竖向作用荷载:1 1 1.65 0.00 0.00 0.00水平作用荷载:4、梁上活载作用荷载编号荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载参数2 荷载值2 竖向作用荷载:1 4 1.00 0.00 0.00 0.00水平作用荷载:1 1 2.23 0.00 0.00 0.005、单工况荷载标准值作用支座反力(压为正,单位:KN)△恒载标准值支座反力左支座竖向反力Rdy1=7.541, 右支座反力Rdy2=7.541左支座水平反力Rdx1=0.000, 右支座反力Rdx2=0.000△活载标准值支座反力左支座竖向反力Rly1=0.999, 右支座反力Rly2=0.001左支座水平反力Rlx1=7.481, 右支座反力Rlx2=7.4816、梁上各断面内力计算结果△组合1:1.2恒+1.4活断面号: 1 2 3 4 56 7竖向弯矩(kN.m):0.000 4.636 8.425 11.371 13.47614.739 15.159竖向剪力(kN) :10.448 7.540 6.032 4.524 3.0161.507 -0.001水平弯矩(kN.m):0.000 5.360 9.745 13.156 15.59317.055 17.542水平剪力(kN) :10.473 8.727 6.982 5.236 3.4911.745 -0.000断面号:8 9 10 11 1213竖向弯矩(kN.m):14.738 13.475 11.369 8.421 4.6320.000竖向剪力(kN) :-1.509 -3.017 -4.525 -6.033 -7.542 -9.050水平弯矩(kN.m):17.055 15.593 13.156 9.745 5.3600.000水平剪力(kN) :-1.745 -3.491 -5.236 -6.982 -8.727 -10.473△组合2:1.35恒+0.7*1.4活断面号: 1 2 3 4 56 7竖向弯矩(kN.m):0.000 5.213 9.476 12.791 15.15916.580 17.053竖向剪力(kN) :11.160 8.483 6.786 5.090 3.3931.696 -0.000水平弯矩(kN.m):0.000 3.752 6.822 9.209 10.91511.938 12.279水平剪力(kN) :7.331 6.109 4.887 3.665 2.4441.222 -0.000断面号:8 9 10 11 1213竖向弯矩(kN.m):16.579 15.158 12.790 9.474 5.2110.000竖向剪力(kN) :-1.697 -3.394 -5.091 -6.787 -8.484 -10.181水平弯矩(kN.m):11.938 10.915 9.209 6.822 3.7520.000水平剪力(kN) :-1.222 -2.444 -3.665 -4.887 -6.109 -7.3317、局部稳定验算翼缘宽厚比B/T=10.17 < 容许宽厚比[B/T] =15.0腹板计算高厚比H0/Tw=46.00 < 容许高厚比[H0/Tw]=80.08、简支梁截面强度验算简支梁强度计算控制弯矩(kN.m):Mx=15.159, My=17.542; (组合:1; 控制位置:3.350m)强度计算最大应力(N/mm2):74.505 < f=215.000简支梁抗弯强度验算满足。
桁架求解的几种方法PPT课件
§ 组合结构的计算
组合结构是指由链杆和受弯为主的梁式杆组成的结 构。链杆只受轴力作用,梁式杆除受轴力外,还要受弯 矩、剪力的作用。用截面法计算组合结构内力时,为了使 隔离体上的未知力不致过多,应尽量避免截断受弯杆件。 因此,计算组合结构的步骤一般是先求支座反力,然后计 算各链杆的轴力,最后计算受弯杆的内力。
ΣFy = 0, ΣFx = 0,
FFNANEAD+22FN4AE×0 2
FNAE = -24 /2 = 0
FNAD = -(-42 )×2 /2 = 4 kN
(2) 取结点D为隔离体,如图5-7(c)所示。
= -5.66 kN
ΣFx = 0, FNDC = 4 kN; ΣFy = 0, FNDE = 2 kN (3) 取结点E为隔离体,如图5-7(d)所示。
FNa×d + F×d = 0 FNa = -F
(2) 取结点G为隔离体,由ΣFy = 0,得 FNc = -F
由ΣFx = 0,得 FNFG = FNa = -F
(3) 作截面2 Ⅱ-Ⅱ,取左部分为隔离体,由ΣMA=0,得 •Page 17 FNb× d+F×d-F×d = 0, FNb = 0
例5-4 求图5-12所示桁架中
(a)
I C
(b )
a A
II
b
II
F
F
B
F IF
F
F
F
图5-9
I F
FC F F
A B
D
E
I
图5-10
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§截面法和结点法的联合应用
结点法和截面法是计算桁架内力的两种基本方法。两 种方法各有所长,应根据具体情况灵活选用。
理论力学课件(桁架计算)
刚度矩阵法
总结词
通过建立刚度矩阵,将节点位移和杆件内力之间的关系进行数学描述,方便进行数值计 算。
详细描述
刚度矩阵法是理论力学中常用的方法之一,它通过建立刚度矩阵来描述节点位移和杆件 内力之间的关系。在桁架计算中,根据杆件的几何特性和材料属性,可以建立相应的刚 度矩阵。通过求解线性方程组,可以得到节点位移和杆件内力的数值解。这种方法适用
实例分析
以一个简单的组合结构为例,通过分 析其受力情况,可以计算出各结构形 式的内力和变形,从而判断结构的稳 定性和安全性。
谢谢聆听
于求解大型复杂结构的静力和动力问题。
桁架的应力与稳定性
05
应力计算
01
节点应力
根据力的平衡原理,计算节点处的应力,包括拉应力和 压应力。
02
杆件应力
根据杆件受力情况,采用截面法或能量法计算杆件内部 的应力分布。
03
应力分布规律
分析不同类型桁架的应力分布规律,如三角形、四边形 、多边形等。
稳定性分析
虚功原理
总结词
基于虚功原理,通过分析力和位移的关系,推导出节点位移和杆件内力的关系。
详细描述
虚功原理是理论力学中的基本原理之一,它指出在理想约束条件下,一个系统处于平衡状态时,任何一个虚位移 都不会对任何外力做功。在桁架计算中,利用虚功原理可以推导出节点位移和杆件内力的关系,为后续的位移计 算和内力分析提供基础。
02
截面法适用于任何形式的桁架,包括三角形、矩形、梯 形等。
03
在使用截面法时,需要特别注意截面的选择,因为不同 的截面会导致不同的结果。
节点法
节点法是通过分析节点之间的相 互作用力和外力,从而求出整个
桁架的内力。
计算静定平面桁架内力的两种基本方法
主题:计算静定平面桁架内力的两种基本方法随着现代建筑工程的发展,计算静定平面桁架内力成为了结构分析中的重要问题。
在计算静定平面桁架内力时,有两种基本的方法,即力法和位移法。
本文将分别介绍这两种方法的基本原理和应用,以及它们的优缺点。
一、力法1. 基本原理力法是通过平衡节点上的受力来计算静定平面桁架内力的一种方法。
在力法中,首先要对整个桁架进行受力分析,确定各个节点上的受力情况,然后根据节点受力的平衡条件,计算出每根构件的内力。
2. 应用力法广泛应用于静定平面桁架内力的计算中。
通过力法可以清晰地了解每根构件受力的情况,对于设计师来说具有很大的实用价值。
3. 优缺点优点:力法计算简单、直观,适用于多种不同类型的静定平面桁架。
缺点:力法在计算过程中需要考虑节点受力平衡的条件,当桁架节点较多时,计算过程较为繁琐,且容易出错。
二、位移法1. 基本原理位移法是通过分析节点的位移来计算静定平面桁架内力的一种方法。
在位移法中,首先需要假设桁架中的某个节点发生位移,然后根据位移引起的构件变形情况,计算出每根构件的内力。
2. 应用位移法在计算静定平面桁架内力时具有一定的优势,特别是在复杂结构的分析中,位移法可以更加直观地反映构件的变形情况,对于设计师来说具有较大的帮助。
3. 优缺点优点:位移法对于复杂结构的分析更加直观,能够清晰地揭示构件的内力分布情况。
缺点:位移法在计算过程中需要假设节点发生位移,这种假设可能与实际情况不符,导致计算结果存在一定误差。
三、综合比较1. 适用范围力法和位移法各有其适用范围,力法适用于简单桁架的受力分析,而位移法适用于复杂结构的受力分析。
2. 精度和准确性在计算静定平面桁架内力时,力法的结果相对准确,而位移法的结果受到假设位移的影响,精度较低。
3. 计算复杂度力法在计算过程中相对简单直观,适用于简单结构的分析;而位移法在复杂结构的分析中可以更加直观地反映构件的变形情况。
四、结论力法和位移法是计算静定平面桁架内力的两种基本方法,各自具有自身的优势和不足。
桁架重量计算公式
桁架重量计算公式桁架重量计算公式1. 概述桁架是一种结构形式,由直杆和节点组成,用于支撑建筑物或其他结构。
在设计和施工过程中,需要计算桁架的重量,以便选择合适的材料和进行结构估算。
下面是一些常用的桁架重量计算公式和相关解释。
2. 单根杆件重量计算公式桁架由多根直杆组成,因此首先需要计算单根杆件的重量。
单根杆件重量的计算公式如下:单根杆件重量 = 直杆长度 * 杆件截面积 * 材料密度其中,直杆长度是杆件的实际长度,杆件截面积是杆件横截面的面积,材料密度是杆件所采用材料的密度。
举个例子,假设某根杆件长度为2m,截面积为平方米,采用钢材料,密度为7850千克/立方米,则该杆件的重量为:单根杆件重量 = 2m * 平方米 * 7850千克/立方米 = 157千克3. 桁架总重量计算公式桁架的总重量是所有杆件重量的总和。
计算桁架总重量的公式如下:桁架总重量= Σ(单根杆件重量 * 杆件数量)其中,Σ表示对所有单根杆件重量进行累加,杆件数量是桁架中相同类型的杆件的数量。
举个例子,假设一个桁架由10根长度为2m,截面积为平方米的钢杆件组成,则桁架的总重量为:桁架总重量 = 10 * 157千克 = 1570千克4. 桁架节点重量计算公式除了直杆,桁架中的节点也会有一定的重量。
计算桁架节点重量的公式如下:桁架节点重量 = 单个节点重量 * 节点数量其中,单个节点重量是一个节点的重量,节点数量是桁架中节点的数量。
举个例子,假设一个桁架有20个节点,每个节点的重量为5千克,则桁架的节点重量为:桁架节点重量 = 5千克 * 20 = 100千克5. 总重量计算公式考虑到桁架中既有直杆又有节点,我们可以将桁架的总重量计算公式整合如下:桁架总重量= Σ(单根杆件重量 * 杆件数量) + 单个节点重量* 节点数量通过使用这个综合公式,我们可以计算桁架的总重量并估算所需的材料。
以上是关于桁架重量计算公式的一些介绍和示例解释。
桁架作用力计算
计算桁架受力的三种方法
1、虚位移法
接触所求杆的约束,用约束反力代替,系统仍处于平衡状态,但有一个自由度。
假设系统沿此自由度的方向有一微小的运动,可得出各主动力作用点及所加约束力的一组虚位移,根据虚位移原理可列出一个方程,解出约束反力的大小。
2、节点法
桁架处于平衡状态,它的各个节点也一定是平衡的。
可以通过研究各个节点的平衡求出相应杆的内力。
由于支座约束只有三个,可先对整个桁架应用平衡方程,解出支座的约束反力,然后对只有两个未知力的节点列出两个独立的平衡方程,可解出相应的未知力。
继续找出只有两个未知力的节点并列出方程,从而可解出所有杆的内力。
3、截面法
适当选取某一截面,假想把桁架截成两部分,取其中任一部分(至少包括两个节点)作为研究对象,根据刚化原理,这一部分可运用刚体平衡条件。
实际求解时也先以整体为研究对象求出支座约束反力。
截面选为与三根杆(不交于同一点)相交的面,这样对研究对象只有三个未知力,能列三个独立方程可以求解。
三种方法的比较
虚位移法只适用于虚位移较易求出的情况,但只要虚位移求出来,只需列一个方程,求解过程十分简便。
一般求单根杆的内力且虚位移很明显时可用虚位移法。
节点法用于求解桁架全部杆件的内力是有效的,但用于求解指定杆件的内力,一般比较烦琐。
截面法适用于于求指定杆的内力,但要用它求全部杆件的内力,工作量要比节点法大得多。
因此应该根据情况选择计算方法。
有时,在一个题目中将两种或三种方法联合应用能收到更明显的效果。
桁架重量计算公式(一)
桁架重量计算公式(一)桁架重量计算公式1. 桁架重量计算公式的基本原理•桁架是由多个杆件和节点组成的结构体系,用于支撑大跨度的建筑物或其他工程项目。
•计算桁架的重量有助于设计和施工过程中的规划和分析。
2. 桁架重量计算公式的推导和分类桁架自重计算公式•桁架的自重是由杆件和节点组成的结构体系本身的重量。
•桁架自重计算公式可以采用以下公式进行推导:–自重= Σ (单个杆件质量) * (单个杆件数量)–单个杆件质量的计算公式:单个杆件密度 * 单个杆件体积•例子:–假设一个桁架由20根相同的杆件组成,每根杆件的密度为10 kg/m³,长度为3 m,则该桁架的自重为:–自重= 10 kg/m³ * π * ( m)² * 3 m * 20 = kg桁架荷载计算公式•桁架的荷载是指施加在桁架上的外部力,如风力、雪载等。
•桁架荷载计算公式可以根据具体的荷载情况和设计标准进行推导。
•例子:–假设一个桁架需要考虑风荷载,根据设计标准,风荷载的计算公式为:–风荷载 = 风荷载系数 * 风速² * 参考面积–根据具体的桁架结构和工程要求,可以确定风荷载系数和参考面积的具体数值,进而计算出桁架的风荷载。
桁架总重量计算公式•桁架的总重量是由桁架自重和桁架荷载两部分组成。
•桁架总重量计算公式可以采用以下公式进行推导:–总重量 = 桁架自重 + 桁架荷载•例子:–假设一个桁架的自重为 kg,风荷载为10 kg,则该桁架的总重量为:–总重量 = kg + 10 kg = kg3. 小结•桁架重量的计算是建筑结构设计和施工的重要环节,有助于评估桁架的承载能力和稳定性。
•根据桁架的具体情况和设计要求,可以采用不同的计算公式和方法进行桁架重量的计算。
•上述列举的桁架重量计算公式是其中的几个常用公式,根据实际情况可以选择合适的公式进行计算。
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展示设计 模型云 桁架计算方法
房屋建筑用的桁架,一般仅进行静力计算;对于风力、地震力、运行的车辆和运转的机械等动荷载,则化为乘以动力系数的等效静荷载进行计算;特殊重大的承受动荷载的桁架,如大跨度桥梁和飞机机翼等,则需按动荷载进步履力分析(见荷载)。
支撑系统有上弦支撑、下弦支撑、垂直支撑和桁架租赁共同组成空间稳定体系。
桁架的高度与跨度之比,通常采用1/6~1/12,在设计手册和规范中均有具体规定。
计算次应力需考虑杆件轴向变形,可用超静定结构的方法或有限元法求解。
平面桁架一般按理想的铰接桁架进行计算,即假设荷载施加在桁架节点上(如果荷载施加在节间时,可按简支梁换算为节点荷载),并和桁架的全部杆件均在同一平面内,杆件的重心轴在一直线上,节点为可自由动弹的铰接点。
工程用的桁架节点,一般是具有一定刚性的节点而不是理想的铰接节点,由于节点刚性的影响而出现的杆件弯曲应力和轴向应力称为次应力。
从力学方面分析,桁架租赁外形与简支梁的弯矩图相似时,上下弦杆的轴力分布均匀,腹杆轴力小,用料最省;从材料与制造方面分析,木桁架做成三角形,钢桁架采用梯形或平行弦形,钢筋混凝土与预应力混凝土桁架为多边形或梯形为宜。
根据桁架杆件所用的材料和计算所得出的内力,选择合适的截面应能保证桁架租赁的整体刚度和稳定性以及各杆件的强度和局部稳定,以满意使用要求。
桁架的使用范围很广,在选择桁架形式时应综合考虑桁架的用途、材料和支承方式、施工条件,其最佳形式的选择原则是在满意使用要求前提下,力求制造和安装所用的材料和劳动量为最小。
桁架的整体刚度以控制桁架的最大竖向挠度不超过容许挠度来保证;平面桁架的平面外刚度较差,必须依靠支撑体系保证。
空间桁架由若干个平面桁架所组成,可将荷载分解成与桁架租赁同一平面的分力按平面桁架进行计算,或按空间铰接杆系用有限元法计算。
理想状态下的静定桁架,可以将杆件轴力作为未知量,按静力学的数解法或图解法求出已知荷载下杆件的轴向拉力或压力(见杆系结构的静力分析)。