图解法求钢屋架内力
根据您提供的内容,**摘要是关于钢屋架内力计算方法的图解法**。这种方法通过简化的图形和表格来快速估算钢屋架在各种荷载作用下的内力。以下是对这一方法的详细描述:,,1. **图解法原理**:该方法利用结构力学求解器或有限元分析软件来绘制钢屋架的几何图形,并确定节点荷载和杆件内力系数。通过组合这些数据来计算杆件的最不利内力。,,2. **内力系数表**:内力系数表是根据实际工程经验编制的,列出了单位节点荷载作用下的杆件内力值。这些系数有助于快速估算整个屋架的内力分布。,,3. **坐标系的应用**:在CAD软件中,根据给定的屋架几何尺寸和节点坐标,绘制出屋架的图形,并选择适当的坐标系来精确量取各节点的坐标。,,4. **最不利情况组合**:在进行内力计算时,需要将节点荷载按照最不利情况组合,这包括考虑活载、恒载以及可能的其他荷载作用。,,5. **结果输出**:计算完成后,可以生成一个杆件内力组合表,其中包含各杆件的设计值(考虑了荷载效应)和最不利内力。,,图解法是一种简便且有效的内力计算方法,它通过简化的图形和表格来快速估算钢屋架的内力。这种方法特别适用于缺乏详细计算工具或时间限制的情况。
一、图解法求钢屋架内力的基本步骤
- 标注与力的连接
- 首先,从某一个力(例如外力)开始,按照顺序依次通过头尾相接的方式连接各力,最终力要回到初始力的起点,并且力的大小和方向要与形式图中保持一致。比如在一个简单的钢屋架受力分析中,先确定已知的外力情况,像屋面传来的荷载等,然后按照上述规则连接这些力。
- 构件力矢量绘制
- 通过画平行于形式图中各构件的线,在力图中画出各构件的力矢量。例如构件A的内力通过点a,那么就通过a点画一条平行于构件A的直线。依此类推,在力图中可以得到各个构件对应的线段,这些线段相交于相应的点。以一个较为简单的钢屋架形式图为例,如果有A、B、C三条构件,按照这种方法在力图中会得到A、B、C三条构件对应的线段,且它们相交于一点,依据形式图中各构件的关系确定这个交点,如可以将这个交点命名为1点。
- 内力大小确定
- 力图中线段的长度代表了形式图中对应构件的内力大小。例如,力图中的线段a - 1代表了形式图中的构件A,线段a - 1的长度就代表了构件A的内力大小。如果测量出a - 1段长度为某个数值,那么构件A的内力大小就是这个数值所对应的力的大小。在形式图中从某个构件的一个结束节点开始,以顺时针方式读取该节点周围的标注,观察它在力图中力的方向,并将此方向移至形式图中。如果力指向该点,则构件受压力;若力是指出该点,则构件受拉力。比如以构件C的左下端点为例,以顺时针方向读取,从C到5,力图中C - 5线的长度则代表了此杆件受力的大小,再根据C - 5线力的方向确定构件C在形式图中该端点的受力性质是受压还是受拉。
二、注意事项
- 当外力不对称的情况下,内力会不对称,这在分析时需要特别注意。并且,由于可能存在各种误差因素,在使用图解法或者其他计算方法(如利用求解器计算)时,建议进行手算校核,确保结果的准确性,不能完全依赖单一的计算方法。
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