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分析静定平面桁架的受力情况有以下两种方法:
①截面法
②节点法
③麦克斯韦-克雷莫纳法
空间桁架
组成桁架各杆件的轴线和所受外力不在同一平面上。在工程上,有些空间桁架不能简化为平面桁架来处理,如网架结构。塔架、起重机构架等。空间桁架的节点为光滑球铰结点,杆件轴线都通过联结点的球铰中心并可绕球铰中心的任意轴线转动。每个节点在空间有三个自由度。节点和杆件数的关系为W=3j-n,W>0为几何可变桁架,W=0为几何不变且无多余约束的空间桁架。空间桁架和平面桁架一样,可用部分截割法和节点法求出桁架内所有杆件所受的内力。部分截割法则是利用空间任意力系的六个平衡条件求出各杆的内力。节点法是截取节点为隔离体,利用每个节点所受的空间汇交力系的三个平衡条件,求出各杆的内力。
设计要求
足够强度—不发生断裂或塑性变形;足够刚性—不发生过大的弹性变形;足够稳定性—不发生因平衡形式的突然转变而导致坍塌;良好的动力学特性—抗震、抗风性。
桁架的设计要求: 要有符合要求的杆件;要有良好的连接件,包括铆钉、销钉及焊缝的连接。这些就涉及到桁架的类型、杆件的尺寸和材料,但首先是静力学分析。
形式选择
一些参考值如:每平米造价,构件重量,跨度,结构形式,檐高等,以上这些在判断厂房是否为重钢或轻钢时可以提供经验数据。国家规范和技术文件都并没有重钢一说,很多建筑都是轻、重钢都有。为区别轻型房屋钢结构,也许称一般钢结构为“普钢”更合适。因为普通钢结构的范围很广,可以包含各种钢结构,不管荷载大小,甚至包括轻型钢结构的许多内容,轻型房屋钢结构技术规程只是针对其“轻”的特点而规定了一些更具体的内容,而且范围只局限在单层门式刚架。由此可见,轻钢与重钢之分不在结构本身的轻重,而在所承受的围护材料的轻重,而在结构设计概念上还是一致的。
桁架种类
桁架可按不同的特征进行分类。
一、根据桁架的外形分为:
1.平行弦桁架(便于布置双层结构;利于标准化生产,但杆力分布不够均匀);
2.折弦桁架(如抛物线形桁架梁,外形同均布荷载下简支梁的弯矩图,杆力分布均匀,材料使用经济,构造较复杂);
3.三角形桁架(杆力分布更不均匀,构造布置困难,但斜面符合屋顶排水需要)。
二、以桁架几何组成方式分:
1.简单桁架(由一个基本铰结三角形依次增加二元体组成);
2.联合桁架(由几个简单桁架按几何不变体系的简单组成规则联合组成);
3.复杂桁架(不同于前两种的其它静定桁架)。
三、按所受水平推力分:
1.无推力的梁式桁架(与相应的实梁结构比较,掏空率大,上下弦杆抗弯,腹杆主要抗剪,受力合理,用材经济);
2.有推力的拱式桁架(拱圈与拱上结构联为一体整体性好,便于施工,跨越能力强,节省钢材料)。
桁架机械手的上料过程的动作:
数控机械手臂沿X轴运动到工件取料位置的上方后停止,然后Z轴向下运动使张开的手爪刚好能抓住工件,闭合手抓住工件后,使Z轴再向上运动到高度,再沿X轴方向运动到工作台卡盘正上方、Z轴向下运动把工件装入到卡盘或工装内、卡盘夹紧、Z轴上升到超出机床防护罩上方、X轴再运动到等待位置等待机床完成工件的加工。