静定平面桁架内力计算说课稿
05静定平面桁架的内力计算
结点法 截面法 联合法 拱式桁架
B
D
E
3m
A
C
F
G
15 kN 15 kN 15 kN
4m 4m
4m
扩展内容
2019/11/10
14
结点法 ۞结点法
B
D
E
基本概念
3m
结点法 截面法
A
C
F
G
15 kN 15 kN 15 kN
4m 4m
求内力，然后逐次列结点平衡方程
2019/11/10
21
结点法 ۞简化问题
对称性的利用
基本概念
对称结构：结构的杆件以及支座对一
个轴对称，则称该结构为对称结构。
结点法
截面法
联合法 拱式桁架
2L
LL
2L
扩展内容
2019/11/10
22
结点法
基本概念
۞简化问题
对称性的利用
对称荷载：荷载的大小、作用点、方
4m
联合法 解：(1)取G结点为隔离体分析 方法三：先计算斜杆轴力分力
拱式桁架
FNGE
FNGE
15 kN
扩展内容
2019/11/10
17
FNGF
G 15 kN
20 kN
结点法 ۞结点法
B
D
E 20
基本概念
15
15 25
3m
结点法 截面法
A
C -20 F -20 G
15 kN 15 kN 15 kN
4FP a
截面法 联合法
a
FP
6×a
第二章 第四节 平面静定桁架内力的计算标准版文档
桁架静力分析 简化计算模型
节点
杆件
节点
杆件
节点
杆件
节点
杆件
桁架静力分析 静力分析的基本方法
节
以节点为平衡对象；
点
节点力的作用线已知， 指向可以假设；
法
不仅可以确定各杆受
力，还可以确定连接
件的受力。
桁架静力分析 静力分析的基本方法
指向可以假设；
节点法 用假想截面将桁架截开；
桁架静力分析 静力分析的基本方法
节点法
例 题
以节点为平衡对象，画出受力图：
FA B FA D
FC y
FB A
F BC FB D
FC B FC D
FC x
FD B FD C
FD A
指向节者点为压力；
FD y 背向节者点为拉力。
桁架静力分析 静力分析的基本方法
FC x = 0 , FC y = - 800 N , FD y = 2600 N 。
指向可以假设； 工程中由杆件通过焊接、铆接 直接求得杆件的内力,进
节点力的作用线已知， 工程中由杆件通过焊接、铆接
不仅可以确定各杆受
例 直接求得杆件的内力,进
平面简单桁架的内力计算 工程中由杆件通过焊接、铆接
用假想截面将桁架截开； 用假想截面将桁架截开； 力，还可以确定连接
题 指向可以假设；
桁架静力分析 静力分析的基本方法
用假想截面将桁架截开；
不仅可以确定各杆受
节点力的作用线已知，
截 工程中由杆件通过焊接、铆接
工程中由杆件通过焊接、铆接
以节点为平衡对象，画出受力图：
以节点为平衡对象，画出受力图：
用假想截面将桁架截开；
静定结构的内力计算—静定平面桁架的内力计算(工程力学课件)
FBy 4 2 2 FNEG 2 0 FNEG 6kN
在简单桁架中，求指定杆的轴力用截面法也比较方便。
隔离体上的力系是平面一般力系，可以建立三个平衡
方程∑Fx＝0、 ∑Fy＝0、 ∑M＝0。所以作一个截面隔
离体最多可以求出三个未知轴力。
【例题】用截面法求桁架中EG，CF杆的内力
MG 0
FBy 2 FNCF 2 0 FNCF 4kN
MC 0
1）简单桁架
2）联合桁架
➢ 桁架分类 ❖按几何组成分为
3）复杂桁架
➢ 桁架分类 ❖ 按外形分
1）平行弦桁架—— 上下 弦杆互相平行的桁架。
2）折弦桁架—— 下弦杆在 一条直线上，上弦杆在一条 折线上桁架。
3）三角形桁架—— 上下弦 杆在外形上构成一个三角形 的桁架。
➢ 桁架分类 ❖ 按有无水平推力来分
3）X型结点 四杆结点、且结点ห้องสมุดไป่ตู้无外力
FN4
FN1
FN2
FN3
Fy 0 Fx 0
FN 3 FN 4 FN1 FN 2
4）K型结点 四杆结点、且结点上无外力
FN2
y
FN1
FN3
α
α
A
∑Fy＝0 FN1＝ -FN2
FN4
★ 截面法
截面法: 截取的隔离体，包含两个或两个以上节点。
对于联合桁架或复杂桁架，单纯应用节点法不能求出 全部杆件的轴力，因为总会遇到有三个未知轴力的节点 而无法求解，此时要用截面法求解。
10kN
A
FN1
FN2
15kN
B
FN1
5kN
★ 结点法
若所取隔离体只包含一个结点，则称为结点法。 结点法可以求出简单桁架全部杆件的轴力。
6-3-2平面静定桁架的内力计算(精)
1. 内力计算的方法
平面静定桁架的内计算
平面静定桁架的内力计算的方法通常有结点法和截面法。 结点法是截取桁架的一个结点为隔离体，利用该结点的静力 平衡方程来计算截断杆的轴力。 截面法是用一截面(平面或曲面)截取桁架的某一部分(两个结 点以上)为隔离体，利用该部分的静力平衡方程来计算截断杆 的轴力。
FNADy=10kN－40kN=－30kN FNADy FNAD 3.35m 67KN 1.5m FNADy FNADx 3m 60kN 1.5m
国家共享型教学资源库
四川建筑职业技术学院
取结点C为隔离体 (图 c)，由∑Fx=0得
FNCF= FNAC=60kN 取结点D为隔离体(图d)，列出平衡方程
M
D
0
得
FNdx=－15kN
利用比例关系，得
FNd= -18.05KN
国家共享型教学资源库
四川建筑职业技术学院
国家共享型教学资源库
四川建筑职业技术学院
3. 比例关系的应用
F N F Nx FNy l lx ly
例6－5 求图a所示桁架各杆的轴力。
国家共享型教学资源库
四川建筑职业技术学院
解 （1）求支座反力。
FAx 0
FAy 40KN
FB 40KN
（2）求各杆的内力。
取结点A为隔离体(图b)
利用比例关系，得
FNb
FNbx 3.61m 18.05KN 3m
四川建筑职业技术学院
国家共享型教学资源库
（3）求杆d的内力。联合应用结点法和截面法计算杆d的内力较
为方便。先取结点E为隔离体(图c)，由平衡方程∑Fx=0 ，得
FNCE= FNc=52.5kN 再用截面Ⅱ－Ⅱ截取桁架左半部分为隔离体(图d)，列平衡方程 由
静定平面桁架的内力计算——结点法课件最新实用版
⑷各杆的自重不计，或平均分配到杆两端的结点上。
静定平面桁架的内力计算——结点法
F =F =-30kN 5kN F7=0kN
静定平面桁架的8内力计算6——结点法
F9=F5=12.5kN
F =F =22.5kN 静定平面桁架的内力计算——结点法
静5kN定平F7面=0桁kN架的1内0力计算（4 结点法）
F =F =20kN F =F =22.5kN 桁架是指多个直杆在两端用适当的方式联结而成的结构。
C
D
6
8
F
1 3 5 7 9 11 12 4m
A
2 B4
10
13 H
E
G
F
3m
F
3m
F
3m
3m
5 静定平面桁架的内力计算——结点法
知识引入 案案例例分分析析 自己动手
解：（1）以整体为研究对象，求桁架的支座反力。
（2）以A结点为研究对象，求1、2杆的内力。
6 静定平面桁架的内力计算——结点法
知识引入 案案例例分分析析 自己动手
（3）以B结点为研究对象，求3、4杆的内力。
（4）以C、D结点为研究对象，求5、6、7杆的内力。
列出节点C的平衡方程，解得F5=12.5kN，F6=-30kN 列出节点D的平衡方程，解得 F7=0
7 静定平面桁架的内力计算——结点法
知识引入 案案例例分分析析 自己动手
⑵各杆轴线都求是直出线，左并都半位于部桁架分平面各内。杆件的内力后，可根据对称性得到右半部分各杆件的内力，即：
5静kN定平F7面=0桁kN架的内力计算⑷（结各点杆法）的自重不计，或平均分配到杆两端的结点上。
为了求得桁架各杆的内力，截取桁架的一个结点作为研究对象，用汇交力系的平衡方程 求解杆件内力，这种方法叫做结点法。
静定结构的内力计算(桁架)PPT课件
在截面法中，需要将截断部分视为一个独立的体系，并分析其受力情况，然后根据 力的平衡条件列出方程，求解出内力。
截面法适用于各种类型的静定结构，包括梁、刚架、拱等，是一种通用的内力计算 方法。
节点法
节点法是通过分析节点处的受力情况， 然后根据力的平衡条件计算出节点内 力的方法。
节点法适用于计算静定刚架的内力， 特别是当刚架的跨度较大或杆件较粗 时，使用节点法可以简化计算过程。
02
梁和柱的连接方式会影响到内力的传递和分布，需要特别注意节点处 的内力计算。
03
内力计算中需要考虑梁和柱的材料特性，如弹性模量、泊松比等，这 些特性会影响到杆件的承载能力和变形。
04
内力计算的结果可以为后续的位移计算、强度校核等提供基础数据， 同时也可以为结构优化提供指导。
05
静定结构内力计算的应 用
梁的剪力和弯矩。
简支梁的弯矩图是一条直线，剪 力图是一个三角形。
悬臂梁
悬臂梁是一种一端固定、另一端自由的 静定结构，常用于支撑房屋的阳台、雨
篷等。
悬臂梁的内力计算需要考虑梁的弯曲变 形和剪切变形，根据弯矩和剪力的分布
情况，可以求出梁的剪力和弯矩。
悬臂梁的弯矩图是一个三角形，剪力图 是一条直线。
连续梁
连续梁是一种多跨度的静定结构，其两端通过连续座支撑，中间不受其 他约束。
连续梁的内力计算需要考虑梁的弯曲变形和剪切变形，根据弯矩和剪力 的分布情况，可以求出梁的剪力和弯矩。
连续梁的弯矩图是一个抛物线，剪力图是一个梯形。
04
静定结构的内力计算(以 桁架为例)
平面桁架的内力计算
静定平面桁架的内力计算通常采用截 面法，即通过截取一个或多个节点作 为隔离体，根据力的平衡条件计算各 杆件的内力。
第25-28节静定平面桁架内力计算.
王晓平
静定平面桁架内力计算
3．桁架内力的简化计算 桁架内力简化计算的措施有两个: 一是利用结构的对称性 二是在计算轴力之前先将哪些轴力为零的杆件(称为 “零杆”)找出来
王晓平
静定平面桁架内力计算
轴力零杆的判断 轴力为零的杆件称为“零杆”
王晓平
静定平面桁架内力计算
【例9-5】用截面法计算图a所示桁架中各杆的轴力。
王晓平
静定平面桁架内力计算
K型节点应用 C α B A E D 应用：பைடு நூலகம்9-9
Fy 0
FNAC sin FNAD sin 0
FNAC FNAD
王晓平
静定平面桁架内力计算
王晓平
静定平面桁架内力计算
2．理想桁架的基本类型
简单桁架
联合桁架
复杂桁架
王晓平
静定平面桁架内力计算
二、静定平面桁架的内力计算方法
结点法 分别以结点为研究对象进行受力分析
截面法
截取桁架中一部分为研究对象进行受力分析
联合应用结点法和截面法
王晓平
静定平面桁架内力计算
1．结点法
结点法就是按一定顺序分别取结点为研究对象，以求出各 杆内力的方法。对于理想的平面桁架，作用于每个结点上 的力系均为平面汇交力系。按平面汇交力系的平衡条件只 能建立两个投影平衡方程式，故每个被取出的结点所联结 的内力未知的杆件不能超过两根。
王晓平
静定平面桁架内力计算
第四节 静定平面桁架的内力计算 工程力学所研究的桁架是理想的铰结二力直杆件结构，其 主要特点是: (1)在结点荷载作用下，桁架中的每一根杆件的横截面上 均只有轴力作用。
7.9静定平面桁架的内力
3、按桁架受竖向荷载作用有否水平反力分为
a、梁式桁架 、
b、拱式桁架 、
四、结点法
1、定义 、 以结点为分离体，利用各结点的静力平衡条件来计 以结点为分离体， 算杆件内力或支座反力的一种计算方法 2、规定 、 杆件受拉时，轴力符号为正； 杆件受拉时，轴力符号为正；反之为负
己知：a=4m， 例 己知：a=4m， F=10KN。 F=10KN。用结点法求各 杆的内力
二、桁架的名称
上弦杆
腹杆 斜杆 竖杆 下弦杆 跨度 节间
端杆
桁高
三、桁架的分类
1、按桁架的外形分为： 按桁架的外形分为：
b、矩形（平行）桁架 、矩形（平行）
a、三角形桁架 、
c、梯形桁架 、
d、抛物线桁架 、
2、按几何组成规则分为： 按几何组成规则分为
b、联合桁架 、
a、简单桁架 、
c、复杂桁架 、
F A
F
G
F
H I
F
J B
C
D
E
4a FNAF A FNAC
FNAF= – 1.5F= – 15KN
1.5F
a
结点F： 结点F ΣХ=0 FNFG+ FNFCcosα =0 ΣУ=0
F A C G
F
H I
F
J B
D
E
4a F F FNFG FNFC
– FNFC Sinα+0.5F =0 FNFC=0.707F=7.07KN FNFG= – 0.5F= – 5KN
a
结点G 结点G：
F
F A C G
F
H I
F
J B
ΣХ=0 FNGH + 0.5F=0 ΣУ=0 FNGC=0 FNGC= 0
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《用结点法求静定平面桁架内力》说课稿
惠安开成职业中专学校潘萍霞一、说教材
（一）教材的地位和作用
本节课选自《结构力学》第三章第四节，结构力学是结构工程专业的一门重要专业基础课。
本课程在先修的理论力学和材料力学等课程基础上进一步研究杆件结构的组成规律、计算原理和计算方法，了解各类杆件结构的受力性能，为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好静力学基础，培养结构静力分析与计算的能力。
而这堂课又是《结构力学》静定结构的内力分析的主要内容之一,为学生在工作中更好地应用知识打下良好的基础。
（二）教学目标
根据本节课的教学内容以及教学大纲的要求，参照学生现有的知识水平和理解能力，确定本节课的教学目标:
1、知识目标：
（1）熟练掌握结点法求解静定平面桁架内力；
（2）能熟练掌握桁架中零杆的判断及应用；
（3）了解桁架内力计算结果与结构设计的关系。
2、能力目标：
（1）培养学生解决此类静定结构的内力计算问题，为以后学习超静定结构打下基础；（2）让学生能够理论联系实际，更好地应用知识。
3、德育目标：
（1）通过教学过程，培养学生爱动脑筋、勤于思考、积极动手的良好学习习惯。
（2）理解理论与实践关系的哲学原理，养成严谨的、实事求是治学态度和科学精神。
（三）教学重难点及确立依据
根据本节课的内容及职专学生的具体情况，本节课的重点、难点确定如下：
1、教学重点
（1）熟练掌握结点法求桁架内力。
（2）能熟练掌握桁架中零杆的判断及应用。
2、教学难点
掌握结点法求桁架内力。
3、确立依据
作为职专学生没有实践经验，理解力差，又带有不良的学习习惯，缺乏学习主动性，同时初中的数学及物理知识不扎实，所以在结构受力分析和内力计算上存在很大的难度，所以把用结点法计算静定平面桁架的内力，作为本节课的教学重难点。
二、说教法
在教学方法与手段上，形成了以直观教学、演示教学、现场教学等为主的较为完整的教学手段体系。
1、多媒体演示法：把所要学的内容、设计的问题及桁架结构的计算简图及受力情况
和计算步骤、零杆判别等内容课前制作成多媒体课件，利用多媒体演示解题过程。
2、讲练法：通过分析讲解用结点法计算桁架内力的方法以及零杆的判别方法，设计一课堂练习题，练习应用本节课学习的零杆的判别方法再用结点法计算桁架其他杆件的内力的方法。
3、问题探索法：通过内力计算结果提出工程图实际中根据桁架内力计算结果选择材料问题以及结构中零杆的存在问题，探索解决问题的方法。
4、采用启发式、互动式教学法：将“讲（讲课）、学（自学）、练（动手）、答（答疑）等有机地结合起来。
通过提问——回答——演练——点评的互动过程，达到教学相长，从而达到较好的教学效果。
三、说学法
1、学情分析
由于学生的数学和物理基础较差，而力学这门课程又和其紧密联系，故学生在计算能力上存在很大困难，对结构的受力分析的知识掌握也不是很牢固，基于以上学情，我制定以下学法指导。
2、学法指导
学生学习过程是把教材中的内容通过教师的讲解吸收成为自己的知识，以解决实践中遇到的问题，在教学中应体现教师为主导、学生为主体的教学规律，重视学
生的学习效果，根据中职学生基础较差、学习畏难、独立学习能力的具体情况，采用以下方法，指导学生进行本节课学习。
（1）采用指导教学模式，引学生自主学习，用已学习过的结构的受力分析知识和平
面汇交力系的计算求解遇到的问题。
（2）复杂问题简化法：通过对桁架结构的受力分析，选择较为简单的例题进行讲解其受力及内力的计算，再逐步引出零杆的判别和对零杆在结构中作用的思考，使内容能更好的衔接，思路更清楚，再逐步深入，使学生不会产生畏难情绪。
四、说教学过程
Ⅰ、复习旧课、导入新课：（5＇）
图片展示，分析桁架的受力。
让学生了解桁架的受力特点。
Ⅱ、讲解新课：（25＇） 二、静定平面桁架内力计算
静定桁架内力的计算基本方法：结点法和截面法 1、结点法：
(1)基本原理（展示图形）
发学生利用平面汇交力系的原理进行计算。
（2）在画结点的受力图时，对已知的力要按实际方向画出，对未知的杆件内力，宜
假设为拉力。
（3）例题讲解：用结点法求图(a)
所示桁架各杆的内力。
2 1 F
讲授解题步骤，及计算结果的校核，画桁架受力图。
提问：拉压杆在结构设计中应考虑哪些几何条件？
（4）零杆的判断方法
①两根杆的结点（V形结点）
②三根杆的结点（T形结点）
Ⅲ、课堂练习：（10＇）
桁架的尺寸及受荷情况如图所示，试判断桁架的零杆并用结点法计算各杆的内力。
提问：受力分析时可以去掉零杆,是否说该杆在结构中是可有可无的?
Ⅳ、课堂小结：（4＇）
新课结束后，首先学生自发的总结本节课的收获，教师根据板书以及课件的纲领性内容做出小结。
简要叙述本次课程的重点及需注意的环节，利用板书强调本节课的重点和难点。
1、桁架的受力特点——各杆只承受轴向力。
2、计算桁架内力的方法：结点法
要点：取结点为研究对象，用平面汇交力系的平衡条件求解。
步骤：⑴求支座反力（悬臂桁架可不求）
⑵选取结点计算桁架内力
⑶画出受力图
3、零杆判断方法
Ⅴ、布置作业：（1＇）（PPT显示题目）
3m×4
Ⅵ、板书设计：
在板面上显示桁架的受力特点以及用结点法计算静定平面桁架的讲解过程，做到重点突出，一目了然。
以上，我仅从说教材，说教法，说学法，说教学程序上说明了“教什么”和“怎么教” 阐明了“为什么这样教”。
希望各位专家领导对本堂说课提出宝贵意见。
我的说课到此结束，谢谢大家！。