一級建造師掌握結構平衡的條件
更新時間：2009-10-19 15:27:29
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1A411022 掌握結構平衡的條件
(1)力的作用效果：
運動效果：促使或限制物體運動狀態的改變；
變形效果：促使物體發生變形或破壞。
(2)力的三要素
力的大小、力的方向和力的作用點的位置稱力的三要素。
(3)作用與反作用原理
力是物體之間的作用，其作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，沿同一作用線相互作用。
(4)力的合成與分解
(5)約束與約束反力
* 靜定桁架的內力計算
圖1A411022-4
（1）記住三點假設：
1) 桁架的節點是鉸接；
2) 每個桿件的軸線是直線，并通過鉸的中心；
3) 荷載及支座反力都作用在節點上。
(2)節點法
節點法是截取每個節點為隔離體(平衡對象)，逐個考慮其受力和平衡，從而求出全部桿件的受力的方法。由于各節點受力均為平面匯交力系，所以可運用平面匯交力系的兩個平衡方程，求出各桿件的內力。
二力桿：只有軸力的桿
例題：對圖1A411022-4(b)中的屋架，求各桿件內力。
解：
第一步．先考慮整體平衡，求出支座A、B的約束力。
考慮該桁架形狀及受力均左右對稱，可得：YA=YB
考慮X、Y方向力系的平衡，可得：YA=YB=2P；XA=0
第二步．截取節點A為隔離體，作為平衡對象，見圖1A411022-4（c），XA、YA已得出，桿1和桿2的軸力為兩個未知力，利用∑X=0和∑Y=0兩個平衡方程便可求出。
第三步．依次逐個截取節點，便可計算出所有桿件的軸力。
截取節點的次序是保證每個節點只有兩個未知力。當軸力是未知時，先假定它是拉力，如計算結果是正值，表明實際的軸力是拉力，如是負值，表明實際的軸力是壓力。
(3)截面法
截面法是求桁架桿件內力的另一種方法，應用這種計算方法的要點是：適當地選取一假想截面，將桁架截為兩部分，取其中任一部分作為平衡對象，利用平面力系的三個平衡方程式，求出被截桿件的內力。相對于節點法，截面法對于只需要求解部分桿件內力而不是全部時，顯得更為簡便。
例題：見上圖，用截面法求出桿件EG、DC和DF的內力。
解：
第一步．首先求支座反力YA，YB，XA。按節點法例題所述方法，可得：XA=0； YA=YB=3P
第二步．在桁架中作一截面，截斷EG、DG和DF這三個桿件，出現三個未知力，N1，N2，N3。考慮左部的受力與平衡，有：
剪力圖彎矩圖（自學）
(1)力的作用效果：
運動效果：促使或限制物體運動狀態的改變；
變形效果：促使物體發生變形或破壞。
(2)力的三要素
力的大小、力的方向和力的作用點的位置稱力的三要素。
(3)作用與反作用原理
力是物體之間的作用，其作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，沿同一作用線相互作用。
(4)力的合成與分解
(5)約束與約束反力
* 靜定桁架的內力計算
圖1A411022-4
（1）記住三點假設：
1) 桁架的節點是鉸接；
2) 每個桿件的軸線是直線，并通過鉸的中心；
3) 荷載及支座反力都作用在節點上。
(2)節點法
節點法是截取每個節點為隔離體(平衡對象)，逐個考慮其受力和平衡，從而求出全部桿件的受力的方法。由于各節點受力均為平面匯交力系，所以可運用平面匯交力系的兩個平衡方程，求出各桿件的內力。
二力桿：只有軸力的桿
例題：對圖1A411022-4(b)中的屋架，求各桿件內力。
解：
第一步．先考慮整體平衡，求出支座A、B的約束力。
考慮該桁架形狀及受力均左右對稱，可得：YA=YB
考慮X、Y方向力系的平衡，可得：YA=YB=2P；XA=0
第二步．截取節點A為隔離體，作為平衡對象，見圖1A411022-4（c），XA、YA已得出，桿1和桿2的軸力為兩個未知力，利用∑X=0和∑Y=0兩個平衡方程便可求出。
第三步．依次逐個截取節點，便可計算出所有桿件的軸力。
截取節點的次序是保證每個節點只有兩個未知力。當軸力是未知時，先假定它是拉力，如計算結果是正值，表明實際的軸力是拉力，如是負值，表明實際的軸力是壓力。
(3)截面法
截面法是求桁架桿件內力的另一種方法，應用這種計算方法的要點是：適當地選取一假想截面，將桁架截為兩部分，取其中任一部分作為平衡對象，利用平面力系的三個平衡方程式，求出被截桿件的內力。相對于節點法，截面法對于只需要求解部分桿件內力而不是全部時，顯得更為簡便。
例題：見上圖，用截面法求出桿件EG、DC和DF的內力。
解：
第一步．首先求支座反力YA，YB，XA。按節點法例題所述方法，可得：XA=0； YA=YB=3P
第二步．在桁架中作一截面，截斷EG、DG和DF這三個桿件，出現三個未知力，N1，N2，N3。考慮左部的受力與平衡，有：
剪力圖彎矩圖（自學）
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