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18桁架的位移计算

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18桁架的位移计算_第1页
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2)计算,FNP ; 四、 静定桁架的位移计算计算步骤为 (1)设虚拟状态;(3)用桁架的位移计算公式计算位移例14-1 图示桁架各杆的EA相等,求C 结点 的竖向位移vc 解: (1)设虚拟状态(如上图b所示) (2)计算N 和FNP(标于上图 b.a )(3)代公式求C点的竖向位移例14-2 图示钢桁架,图中括号内数值为杆 件横截面面积(单位cm2 )许可挠度与跨 长的比值,试校核桁架的刚度解 对称简支桁架在对称荷载作用下,最大挠度发 生在桁架的对称面处 须计算结点3的竖向位移,然后进行刚度校核1)建立虚拟状态(如图b 所示)2)计算N 和FNP,并标于图b、a 上 3)求3点的竖向位移,进行刚度校核 N N/(1/mm /(1/mm) )/mm/mm计算半个桁架的 ,列表如下: 142000014200000 00 03-73-7 竖杆竖杆0 00 02-62-6竖杆竖杆312500312500+0.625+0.6252500002500002 25000500010000100003-63-6斜杆斜杆500000500000-0.625-0.625-1000000-10000000.80.8125001250010000100001-61-6斜杆斜杆270000270000+0.375+0.375+600000+6000001.21.2100001000012000120001-31-3下弦下弦337500337500-0.75-0.75-750000-7500000.60.61000010000600060006-76-7上弦上弦F FNPNP/N/NA/mmA/mm2 2编号编号杆件杆件根据上表,得< 所以,桁架满足刚度条件 五、梁的位移及刚度校核1、 梁的位移 挠度: 横截面形心在垂直于轴线方向的线位移 用w 表示, 规定w 向下为正。

转角: 横截面的角位移,规定顺时针转为正在工程设计手册中列有常见梁的位移的计算结果 (如表14.1所示),可供计算时查用 表14.1 梁的挠度与转角公式 2.2.悬臂梁 悬臂梁 弯曲力偶作用在自由端弯曲力偶作用在自由端1.1.悬臂梁悬臂梁 集中荷载作用在自由端集中荷载作用在自由端最大挠度最大挠度转角转角荷载类型荷载类型续表时4.4.简支梁简支梁 集中荷载作用跨中位置上集中荷载作用跨中位置上3.3.悬臂梁悬臂梁 均匀分布荷载作用在梁上均匀分布荷载作用在梁上-时6 6简支梁 弯曲力偶作用在梁的一端简支梁 弯曲力偶作用在梁的一端5 5简支梁简支梁 均匀分布荷载作用在梁上均匀分布荷载作用在梁上-(在处)续表-2.梁的刚度校核梁的位移过大,则不能正常工作 对于梁的挠度,其许可值以许可的挠度与梁跨长之比为标准 在工程上,吊车梁的 = 1/600 铁路钢桁梁的 = 1/900梁的刚度条件为:例14-3 图示简支梁由工字钢制成, 跨度中 点处承受集中载荷 Fp已知Fp=40KN,跨度=3m ,许用应力=160MPa,许用挠度[w]= /500,弹性模量E=2×105MPa ,试选择工字钢 的型号。

解 (1)按强度条件选择工字钢型号梁的最大弯矩为: =按弯曲正应力强度条件选截面查型钢表选用20a工字钢,其弯曲截面系数为 237cm3,惯性矩I=2370cm4(2)校核梁的刚度=4.75mm<[]=梁的刚度足够 所以,选用20a工字钢 3、提高梁抗弯刚度的措施梁的挠度和转角与梁的抗弯刚度EI 、梁的跨 度L 、荷载作用情况有关,那么,要提高梁的 抗弯刚度可以采取以下措施:(1) 增大梁的抗弯刚度EI 增大梁的EI值主要是设法增大梁截面的惯性矩I 值,一般不采用增大E 值的方法 在截面面积不变的情况下,采用合理的截面形 状,可提高惯性矩I (2)减小梁的跨度L梁的变形与其跨度的n次幂成正比设法减小 梁的跨度L ,将有效地减小梁的变形,从而提 高其刚度在结构构造允许的情况下,可采用 两种办法减小L 值: ①增加中间支座 而②两端支座内移 如图所示,将简支梁的支座向中间移动而变成外伸梁,一方面减小了梁的跨度,从而减小梁跨中的最大挠度;另一方面在梁外伸部分的荷载作用下,使梁跨中产生向上的挠度(图c),从而使梁中段在荷载作用下产生的向下的挠度被抵消一部分,减小了梁跨中的最大挠度值3) 改善荷载的作用情况 在结构允许的情况下,合理地调整荷载的位置 及分布情况,以降低弯矩,从而减小梁的变形 ,提高其刚度。

如图所示,将集中力分散作用 ,甚至 改为分布荷载,则弯矩降低,从而梁 的变形减小,刚度提高。

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