建筑力学习题集(1)作业讲评2
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《建筑力学(1)》课程作业讲评 (2)
重庆电大远程教育导学中心理工导学部 范洁群
下面文字,黑色的是问题和答案,其他颜色是说明和解释。
一、计算图示桁架c b a ,,三杆的轴力。
本题考核的知识点是桁架内力的计算,结点法和截面法。
解:(1)结点E ∑=0x
可得 ()←-=kN N a 20
(2)Ⅰ—Ⅰ截面(取上部为分析对象)
∑=0C M 即 0410320=⨯--⨯-b N
可得 ()压kN N b 25-=
(3)Ⅱ—Ⅱ截面(取上部为分析对象)
∑0=x 即 0cos 20=+αC N
可得 ()压kN N C 25-=
结点法和截面法都是进行桁架内力计算的基本方法。结点
法是以桁架的结点为分离体,根据结点的平衡条件来计算各杆
的内力。截面法是用一适当的截面将桁架截为两部分,选取其
中一部分为分离体,其上作用的力系一般为平面任意力系,用平面任意力系平衡方程求解被截断杆件的内力。
一般进行桁架的内力计算需综合应用结点法和截面法,同学们对此应该熟练掌握。
二、计算如图所示桁架的支座反力及a 、b 杆的轴力。
本题考核的知识点是桁架内力的计算,结点法和截面法。
具体的解题过程请同学们自己完善。
解:
(1) 支座反力: ()←=kN X A 6、 ()↓=kN Y A 1
()
↑=kN Y B 4
(2)轴 力: kN N a 2= (拉)
kN N b 414.1= (拉)
三、计算下图所示桁架的支座反力及1、2、3杆的轴力。
本题考核的知识点是桁架内力的计算,结点法和截面法。
解:(1)求支座反力
∑=0B M 0186481524=⨯-⨯+⨯A R
()↑=kN R A 36
∑=0Y 04824=--+B A R R
()↑=kN R B 36
(2)用截面法求轴力,取m m
截面右边为 对
象,见图()b :
∑=0C M : 063641=⨯+⨯N
()压kN N 541-= ∑=0D M : 043489363=⨯-⨯-⨯N
()拉=kN N 453
∑=0X : 0cos 45542=αN ——
()拉kN N 152=
求桁架内力时,需先求支座反力,再灵活应用截面法、结点法进行计算。本题用截面法
较简单。本题对D点取距是一个技巧,可以简化计算。
四、计算下图所示桁架的支座反力及1、2杆的轴力。
本题考核的知识点是桁架内力的计算,结点法和截面法。
解:
(1)求支座反力
∑=0B M 0503304=+⨯+⨯-a a a R A
()↑=kN R A 35
∑=0A M 0435030=⨯+⨯--a R a a B
()↑=kN R B 45
(2)用截面法求轴力
Ⅰ—Ⅰ截面:
∑=0Y 0cos 351=-αN ⎪⎭⎫ ⎝⎛
=51cos α kN N 26.785351==(拉)
Ⅱ—Ⅱ截面:
对C点取距是本题解法值得学习的地方。
∑=0C M : 0302352=-⨯+⨯-a N a a
()压kN N 402-=
在分析桁架内力时,有时只需要计算某几根杆的内力。这时采用截面法较为方便。
五、计算图示桁架指定杆的内力。
本题考核的知识点是桁架内力的计算,结点法和截面法。
结点法和截面法都是进行桁架内力计算的基本方法。结点法是以桁架的结点为分离体,根据结点的平衡条件来计算各杆的内力。截面法是用一适当的截面将桁架截为两部分,选取其中一部分为分离体,其上作用的力系一般为平面任意力系,用平面任意力系平衡方程求解被截断杆件的内力。
解:
(1)求支座反力
0=∑yi F 得()
↑=F F CY 3
()0=∑F M B 得()→=F F AX 3 0=∑xi F 得 ()←=F F BX 3
(2)取结点B 为脱离体,0=∑xB F
杆AB 为零杆
得杆BD 的轴力 F F NBD 3=(拉力)
取结点A 为脱离体,杆AD 为零杆,0=∑xA F
得杆AF 的轴力 F F NAF 3=(压力)
取结点D 结点为脱离体
得 4(FD)杆为零杆,即 4杆件的轴力为0
3(DE)杆件的轴力为 F 3(拉力)
取结点F 结点为脱离体
0=∑yF F 得2(FE)杆件的轴力为 F 2(压力)
0=∑xF F 得1(FG)杆件的轴力为 F 2(压力)
一般进行桁架的内力计算需综合应用结点法和截面法,同学们对此应该熟练掌握。 本题可以有多种解法,也可仅用截面法进行求解,同学们有兴趣可试一试多种解法。