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圖解法求鋼屋架內力

根據您提供的內容,**摘要是關于鋼屋架內力計算方法的圖解法**。這種方法通過簡化的圖形和表格來快速估算鋼屋架在各種荷載作用下的內力。以下是對這一方法的詳細描述:,,1. **圖解法原理**:該方法利用結構力學求解器或有限元分析軟件來繪制鋼屋架的幾何圖形,并確定節點荷載和桿件內力系數。通過組合這些數據來計算桿件的最不利內力。,,2. **內力系數表**:內力系數表是根據實際工程經驗編制的,列出了單位節點荷載作用下的桿件內力值。這些系數有助于快速估算整個屋架的內力分布。,,3. **坐標系的應用**:在CAD軟件中,根據給定的屋架幾何尺寸和節點坐標,繪制出屋架的圖形,并選擇適當的坐標系來精確量取各節點的坐標。,,4. **最不利情況組合**:在進行內力計算時,需要將節點荷載按照最不利情況組合,這包括考慮活載、恒載以及可能的其他荷載作用。,,5. **結果輸出**:計算完成后,可以生成一個桿件內力組合表,其中包含各桿件的設計值(考慮了荷載效應)和最不利內力。,,圖解法是一種簡便且有效的內力計算方法,它通過簡化的圖形和表格來快速估算鋼屋架的內力。這種方法特別適用于缺乏詳細計算工具或時間限制的情況。

一、圖解法求鋼屋架內力的基本步驟

  1. 標注與力的連接
    • 首先,從某一個力(例如外力)開始,按照順序依次通過頭尾相接的方式連接各力,最終力要回到初始力的起點,并且力的大小和方向要與形式圖中保持一致。比如在一個簡單的鋼屋架受力分析中,先確定已知的外力情況,像屋面傳來的荷載等,然后按照上述規則連接這些力。
  2. 構件力矢量繪制
    • 通過畫平行于形式圖中各構件的線,在力圖中畫出各構件的力矢量。例如構件A的內力通過點a,那么就通過a點畫一條平行于構件A的直線。依此類推,在力圖中可以得到各個構件對應的線段,這些線段相交于相應的點。以一個較為簡單的鋼屋架形式圖為例,如果有A、B、C三條構件,按照這種方法在力圖中會得到A、B、C三條構件對應的線段,且它們相交于一點,依據形式圖中各構件的關系確定這個交點,如可以將這個交點命名為1點。
  3. 內力大小確定
    • 力圖中線段的長度代表了形式圖中對應構件的內力大小。例如,力圖中的線段a - 1代表了形式圖中的構件A,線段a - 1的長度就代表了構件A的內力大小。如果測量出a - 1段長度為某個數值,那么構件A的內力大小就是這個數值所對應的力的大小。在形式圖中從某個構件的一個結束節點開始,以順時針方式讀取該節點周圍的標注,觀察它在力圖中力的方向,并將此方向移至形式圖中。如果力指向該點,則構件受壓力;若力是指出該點,則構件受拉力。比如以構件C的左下端點為例,以順時針方向讀取,從C到5,力圖中C - 5線的長度則代表了此桿件受力的大小,再根據C - 5線力的方向確定構件C在形式圖中該端點的受力性質是受壓還是受拉。

二、注意事項

  • 當外力不對稱的情況下,內力會不對稱,這在分析時需要特別注意。并且,由于可能存在各種誤差因素,在使用圖解法或者其他計算方法(如利用求解器計算)時,建議進行手算校核,確保結果的準確性,不能完全依賴單一的計算方法。

鋼屋架內力圖解法的誤差控制

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