平面桁架是一種特殊的剛體系結構,其特點如下:
定義:平面桁架是由若干直杆在兩端通過鉸鏈連接而成,所有杆件的中心軸線位於同一平面內。這種結構在工程中應用廣泛,如房屋建築、橋樑、水工結構等。
設計原則:設計平面桁架時,應儘量使外加載荷集中在剛杆連接處,以保證剛杆主要承受拉力或壓力。
結構特點:
所有杆件的軸線和所受外力都在同一平面上。
可以視爲在一箇基本的三角形框上添加杆件構成的。每添加兩個杆,須形成一箇新節點以保持結構的幾何形狀。
理想桁架的假設包括:杆件都是直的,軸線位於同一平面;載荷集中作用在節點,且與桁架共面。
應用:平面桁架在工程實際中的應用非常廣泛,例如房屋屋架、高壓輸電線塔、鐵路橋樑、塔式起重機等。
計算方法:計算平面桁架中各杆件內力時,可以採用節點法。由於桁架中各杆都是二力杆,每個節點都受到平面匯交力系的作用,可以通過逐個取各節點爲研究對象,根據平面匯交力系的平衡條件來計算各個杆件的內力。
綜上所述,平面桁架是一種重要的結構形式,其設計和分析基於上述原則和方法。