《排架的內(nèi)力計(jì)算》課件

排架的內(nèi)力計(jì)算課程大綱排架基本構(gòu)件及其功能排架桿件受力分析排架的內(nèi)力計(jì)算包括軸力、剪切力、彎矩計(jì)算桿件截面參數(shù)包括截面面積、慣性矩等桿件截面應(yīng)力檢查典型問(wèn)題分析常見(jiàn)錯(cuò)誤與問(wèn)題解決課程目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握排架內(nèi)力計(jì)算方法理解排架基本構(gòu)件及其功能熟悉軸力、剪力、彎矩的計(jì)算步驟排架基本構(gòu)件及其功能1立柱支撐整個(gè)排架結(jié)構(gòu)，承受豎向荷載。2橫梁連接立柱，傳遞水平荷載。3斜拉桿增加排架整體穩(wěn)定性，減少立柱彎矩。4豎彎桿連接橫梁，提高排架承載能力。排架桿件受力分析外力作用分析排架桿件受力，首先要確定外力作用位置和方向。內(nèi)力產(chǎn)生外力作用會(huì)導(dǎo)致排架桿件內(nèi)部產(chǎn)生軸力、剪力、彎矩等內(nèi)力。內(nèi)力分析通過(guò)截面法等方法，可以計(jì)算得到每個(gè)桿件上的內(nèi)力分布情況。排架的內(nèi)力計(jì)算1軸力計(jì)算桿件軸力是指桿件受到的拉力或壓力，可以通過(guò)平衡方程進(jìn)行計(jì)算。2剪切力計(jì)算剪切力是指桿件橫截面上受到的剪力，可以通過(guò)平衡方程進(jìn)行計(jì)算。3彎矩計(jì)算彎矩是指桿件橫截面上受到的彎曲力矩，可以通過(guò)平衡方程進(jìn)行計(jì)算。軸力計(jì)算概念桿件在自身方向上的內(nèi)力類(lèi)型拉力或壓力計(jì)算方法平衡方程影響因素外力、桿件截面剪切力計(jì)算剪切力是桿件截面上的內(nèi)力，它的大小與桿件所受的剪力有關(guān)。彎矩計(jì)算1計(jì)算公式彎矩=力×力臂2方向順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)3影響因素外力大小，力的作用位置4作用使桿件發(fā)生彎曲變形桿件截面參數(shù)矩形截面計(jì)算方便，廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)。圓形截面抗扭性能強(qiáng)，適用于承受扭轉(zhuǎn)力的桿件。工字型截面強(qiáng)度高，重量輕，用于承載大型建筑荷載。桿件截面應(yīng)力檢查材料強(qiáng)度檢查桿件截面是否能承受計(jì)算出的內(nèi)力，確保結(jié)構(gòu)安全。安全系數(shù)根據(jù)材料性能和使用環(huán)境確定安全系數(shù)，確保實(shí)際應(yīng)力低于材料屈服強(qiáng)度。應(yīng)力計(jì)算根據(jù)桿件截面尺寸、內(nèi)力大小和材料性質(zhì)計(jì)算應(yīng)力，并與允許應(yīng)力進(jìn)行比較。斜拉桿內(nèi)力計(jì)算斜拉桿受力分析斜拉桿內(nèi)力計(jì)算公式受力類(lèi)型拉力計(jì)算方法正弦定理豎彎桿內(nèi)力計(jì)算豎彎桿受力豎彎桿承受彎矩、剪力和軸力，這些力主要由水平桿和斜拉桿傳遞而來(lái)。計(jì)算方法豎彎桿內(nèi)力計(jì)算主要采用力矩平衡和截面應(yīng)力計(jì)算方法，可以利用彎矩公式、剪力公式和軸力公式進(jìn)行求解。水平桿內(nèi)力計(jì)算1剪力水平桿承受的剪力主要來(lái)自豎向荷載的傳遞。2彎矩水平桿承受的彎矩主要來(lái)自豎向荷載的傳遞。3軸力水平桿通常承受著拉力或壓力，其軸力取決于排架的結(jié)構(gòu)形式。支點(diǎn)反力計(jì)算支點(diǎn)反力支點(diǎn)反力是支撐結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)所承受的力，它與外力平衡，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。計(jì)算方法支點(diǎn)反力可以通過(guò)力矩平衡方程計(jì)算，將結(jié)構(gòu)分解成多個(gè)力學(xué)模型，并根據(jù)力的平衡關(guān)系推導(dǎo)。受力分析和內(nèi)力計(jì)算示例1示例1簡(jiǎn)支排架2示例2剛架式排架3示例3支座受力計(jì)算4示例4斜拉桿內(nèi)力計(jì)算5示例5豎彎桿內(nèi)力計(jì)算示例1：簡(jiǎn)支排架簡(jiǎn)支排架是一種常見(jiàn)的排架結(jié)構(gòu)，在建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。它由兩根立柱和一根橫梁組成，橫梁的兩端分別固定在立柱上。簡(jiǎn)支排架的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，但承載能力相對(duì)較低。簡(jiǎn)支排架的內(nèi)力計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單，主要包括軸力、剪切力、彎矩等。在計(jì)算過(guò)程中，需要考慮橫梁的受力情況，以及立柱的支撐作用。示例2：剛架式排架剛架式排架是一種常見(jiàn)的排架結(jié)構(gòu)，它具有較高的剛度和承載能力。由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，剛架式排架在工程應(yīng)用中廣泛應(yīng)用。剛架式排架的內(nèi)力計(jì)算比較復(fù)雜，需要考慮桿件之間的相互作用以及支座約束的影響。示例3：支座受力計(jì)算支座受力計(jì)算是排架內(nèi)力計(jì)算的重要組成部分。支座承受著排架結(jié)構(gòu)的全部荷載，因此準(zhǔn)確計(jì)算支座受力至關(guān)重要。支座受力計(jì)算方法通常采用平衡方程和力矩方程。具體方法取決于支座類(lèi)型和排架結(jié)構(gòu)形式。示例4：斜拉桿內(nèi)力計(jì)算受力分析首先對(duì)斜拉桿進(jìn)行受力分析，并根據(jù)力學(xué)原理建立平衡方程。計(jì)算公式利用平衡方程解出斜拉桿的軸力、剪切力以及彎矩。示例5：豎彎桿內(nèi)力計(jì)算豎彎桿是指在排架中垂直于地面且彎曲的桿件，其內(nèi)力計(jì)算相對(duì)復(fù)雜。在計(jì)算豎彎桿內(nèi)力時(shí)，需要考慮其自身重量和所承受的荷載，同時(shí)也要考慮其與其他桿件的連接方式。示例6：水平桿內(nèi)力計(jì)算軸力計(jì)算水平桿的軸力由外力以及斜拉桿和豎彎桿的軸力共同決定。剪切力計(jì)算水平桿的剪切力由外力以及斜拉桿和豎彎桿的剪切力共同決定。彎矩計(jì)算水平桿的彎矩由外力以及斜拉桿和豎彎桿的彎矩共同決定。示例7：支點(diǎn)反力計(jì)算支點(diǎn)反力是排架結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)之一，它反映了支點(diǎn)所承受的載荷大小。計(jì)算支點(diǎn)反力需要根據(jù)排架的結(jié)構(gòu)形式、荷載類(lèi)型以及支點(diǎn)約束條件等因素進(jìn)行分析。例如，對(duì)于簡(jiǎn)支排架，支點(diǎn)反力可以通過(guò)平衡方程求解，而對(duì)于剛架式排架，則需要使用結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行計(jì)算。示例8：桿件截面應(yīng)力檢查在計(jì)算完桿件的內(nèi)力后，需要進(jìn)行截面應(yīng)力檢查，確保桿件的安全性。應(yīng)力檢查主要包括軸力應(yīng)力、剪切應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。軸力應(yīng)力是指桿件受到軸向拉力或壓力時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，剪切應(yīng)力是指桿件受到剪切力時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，彎曲應(yīng)力是指桿件受到彎矩時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。應(yīng)力檢查需要根據(jù)桿件的材料強(qiáng)度、截面形狀和尺寸等因素進(jìn)行計(jì)算，并與相應(yīng)的允許應(yīng)力進(jìn)行比較，以確定桿件是否滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。計(jì)算方法總結(jié)和注意事項(xiàng)總結(jié)常用計(jì)算方法，包括軸力、剪切力、彎矩等。列出計(jì)算過(guò)程中的注意事項(xiàng)，例如單位換算、精度控制等。回答常見(jiàn)問(wèn)題，例如如何處理特殊情況、如何進(jìn)行截面應(yīng)力檢查等。典型問(wèn)題分析錯(cuò)誤的力系分析力系時(shí)應(yīng)考慮所有作用力，包括外力和內(nèi)力，避免遺漏或錯(cuò)誤地添加力。截面位置錯(cuò)誤選擇截面時(shí)應(yīng)注意截面的位置，保證截面處于桿件內(nèi)部且符合受力狀態(tài)。計(jì)算公式錯(cuò)誤選擇正確的內(nèi)力計(jì)算公式，并注意公式中的符號(hào)和單位，避免混淆或錯(cuò)誤。常見(jiàn)錯(cuò)誤與問(wèn)題解決1錯(cuò)誤1：符號(hào)識(shí)別錯(cuò)誤仔細(xì)檢查符號(hào)，避免將拉力符號(hào)誤認(rèn)為壓力符號(hào)，或?qū)澗胤?hào)誤認(rèn)為剪力符號(hào)。2錯(cuò)誤2：力矩計(jì)算錯(cuò)誤確保力矩計(jì)算中，力的大小和作用點(diǎn)位置正確，并注意力臂的長(zhǎng)度。3錯(cuò)誤3：支點(diǎn)反力計(jì)算錯(cuò)誤正確應(yīng)用平衡條件，將所有外力投影到水平和垂直方