第四节 平面简单桁架的受力分析

     一、桁架的概念
     桁架是由二力杆铰接，且外力作用在节点(铰结点)的特殊物体系统，是一类工程结构的简化模型。如图3-24中的钢屋架和桥梁结构等是由直杆在两端彼此铆接、焊接，或用螺栓连接而成的几何不变结构，具有结构轻、用料省等优点。实验和计算证明，该类结构简化为桁架计算内力是偏于安全的。本课程只介绍求解各杆轴线与作用力线共面的平面静定桁架内力的方法。

     特点：杆系结构、端部连接、受载后不变形。

     工程上把几根直杆连接的地方称为节点。

     桁架分析的目的：截面形状及尺寸设计、材料选取、强度校核。

     理想桁架的几个假设：桁架中各杆为刚性直杆；各杆在节点处系用光滑的铰链连接；所有外力作用在节点上。

     平面简单桁架的构成。以基本三角形为基础，每增加一个节点，需要增加不在同一直线两根杆件，依次类推可得桁架称为平面简单桁架。

     计算桁架内力时，按照选取研究对象不同，常用如下两种方法：
     ① 节点法——依次选铰结点为研究对象，求各杆内力。

     ② 截面法——假想将桁架截开，研究其中一部分平衡，求出被截杆内力。

     内力的正负不能按同一坐标来规定，因为杆的同一横截面左右两边的内力必须同号，这就需要重新定义内力的正负。这里规定二力杆受拉时为正，受压时为负。

     二、平面简单桁架的内力计算

     I. 节点法
     假想将某节点周围的杆件割断，取该节点为考察对象，建立其平衡方程，以求解杆件内力的一种方法。

     【例3－12】 如图3-25所示平面桁架，求AF、AC、FC、FE杆的内力。已知铅垂力，水平力