您如何在结构分析软件中模拟真实桁架?


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我正在尝试重新创建由桁架制造商提供给我的木制屋顶桁架的以下模型: 在此处输入图片说明

我的问题是双重的:

  1. 对元素以及结构本身进行边界条件和内部固定条件(销钉)建模的常用/正确方法是什么?

  2. 给定通用屋顶载荷(以每平方英尺磅为单位),应如何将载荷分配到桁架上?在我看来,对桁架单元的上弦和下弦施加分布的活荷载和恒荷载会带来稳定性问题,因为在我印象中,“理想化”桁架只能抵抗轴向荷载,因此荷载只能施加在节点上。但是,这是一个真正的桁架,因此我希望情况可能有所不同。

Answers:


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对这种结构进行建模的最常见方法如下(忽略比例有些偏离的事实):

在此处输入图片说明

因此,所有对角线都是固定的。但是,您会在示意图中注意到,和弦(包括从支架到顶部和弦的对角线)并未在与对角线的每个交点处进行分割。确实,和弦可能会尽可能长,仅出于可构造性要求(通常由标准卡车的尺寸定义),在E,J和M点处显示接头。但是,通常将构成弦的梁之间的这些接头设计成具有固定的接头的性能,这就是为什么我没有在弦本身上的任何地方放置销的原因。

关于负载,您可以将它们作为分布式负载应用。由于单个构件的跨度很小,因此几乎不会发生弯曲,并且无论如何,绝大多数内力将是轴向的。某些分析程序确实允许您施加分布式载荷,但设置为应将其转换为节点力,但实际上没有必要。而且,真实的桁架具有很小的弯曲度,因此,如果您愿意,欢迎将其包括在分析中。

当然是和弦。由于它们没有固定在每个关节上,因此它们将承受很大的弯曲,因为对角线将沿轴向有效跨度将其轴向载荷“集中”为集中的节点载荷。

最后要注意的是,显然支撑是不同的:一个允许水平位移,而另一个则不允许。


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我同意,除了我也将固定在E的顶部和弦中的接头以及在M和K的底部和弦中的接头建模。实际上,我可能会按照您描述的方式和我描述的方式对其进行建模,然后使用包络的设计力/反应。
William S. Godfrey- SE 2016年

您使用什么软件绘制了上图?您可以推荐用于桁架分析的软件吗?
PProteus

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@PProteus,该图是使用2D框架分析程序Ftool创建的。
山葵

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自从我考虑这已经有一段时间了,所以我希望我能结识。

  1. 什么?每个轴固定1个,我认为呢?
    为了计算桁架,您必须将销钉视为..销钉...我相信。
    我想,如果您担心任何关节,那么可以尝试对每个关节进行压力分析。

  2. 像通常对梁一样将载荷分布到节点上,并进行桁架计算。然后对梁进行点荷载分析或为分析受影响的梁而分配的任何荷载进行梁分析。

抱歉,我无法发表评论。

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