三种平面梁式桁架受力性能比较.ppt

聊城大学建筑工程学院 * * 中间掏空 4.3　三种平面梁式桁架受力性能比较 1）简支梁 2）平行弦桁架 3）三角形桁架 4）折线形桁架 内 力 有 何 关 系 ？ 一、梁式桁架的受力特点 FP FP FP FP FP FP/2 FP/2 3FP 3FP A G B A1 C B1 D d d d d d d r =d A B B C D 2.5FP d 2.5FP d 4FP d 4FP d 4.5FP d M 0图 V 0图 FP FP FP FP FP FP/2 FP/2 E F C1 D1 E1 F1 G1 2.5FP 1.5FP 0.5FP 0.5FP 1.5FP 2.5FP 1）平行弦桁架上下弦杆轴力公式（也适用于三角形桁架和抛物线形桁架）为 M0为相当简支梁上对应于矩心的弯矩；r为弦杆轴力对矩心的力臂。 FP/2 FP 3FP A B C 4FP -4FP -1.5FP r=d Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ A G B C D 2.5FP d 2.5FP d 4FP d 4FP d 4.5FP d M 0图 FP FP FP FP FP FP/2 FP/2 3FP 3FP A G B C D d d d d d d r =d FP FP FP FP FP FP/2 FP/2 C C FP FP/2 3FP V 0左=1.5FP M 0=4FP d b c V 0右=0.5FP E F A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 A1 B1 2）平行弦桁架腹杆（包括竖杆和斜腹杆）轴力公式为 式中: FNy为竖杆的轴力或斜杆轴力的竖向分力； 为相当简支梁与竖杆或斜杆所在荷载弦节间对应的剪力 二、桁架内力变化的依据 荷载：是桁架内力变化的外部条件； 桁架的外型和腹杆指向，则分别是影响桁架内力分布和内力符号的内部依据。 三、桁架外形对内力分布的影响 1、平行弦桁架 1）上、下弦杆对其矩心的力臂r为一常数，因此弦杆内力与相当简支梁弯矩M0的变化规律相同，即两端小，中间大 1 1 1 1 1 0.5 0.5 0 2.5 4 -3 -2.5 -4 -4.5 3.54 2.5 2.12 1.5 0.71 -1 d 2）腹杆内力的变化规律与相当简支梁剪力的变化规律相同，即两端大，中间小。 2、三角形桁架 1）各弦杆对应的力臂从两端向中间按直线增加，其增加的速度快于按抛物线规律变化的弯矩值增加的速度，因而弦杆的内力两端大，中间小。 2）利用以端结点为矩心的力矩方程或由结点法计算可以看出，腹杆的内力为两端小，中间大 。 1 1 1 1 1 0.5 0.5 d 7.5 7.5 6 -4.74 -6.32 -7.91 0 -1.58 0.5 -1.8 2 r1 r2 r3 * * *