一个平面汇交力系的平衡条件是其力多边形必须闭合,依其条件,利用图解法和核算机中的CAD绘图东西,敏捷准确地求解一个结点上的两个不知道力,并以其类推求解桁架各杆内力。特别在杂乱的桁架内力核算中更显现其法优越性。
一般静定平面桁架的内力剖析选用截面法、节点法和图解法。简单的桁架内力可以通过节点法求解,但多节点的平面桁架将会有大量的、杂乱的核算;图解法亦往往由于手作业图、量图的误差而影响核算结果的准确性。所以,在工程设计中当遇到桁架核算或选用通用图需进行桁架内力复核时(如屋架上吊挂荷重,屋架为非标准尺度),不免会感到数解法的繁杂以及核算起来需要较长的时间和细致耐心的作业。笔者在详细工程设计中发现:运用图解法并结合作业面上的核算机CAD来进行桁架内力核算,可敏捷方便地制作、修正和丈量图形,得到精确的核算结果。其详细作法如下:
(1) 进入CAD作业环境。

(2) 以必定的份额(如1∶1,1∶10等)制作桁架核算简图,如图1。


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(3) 先从图1节点a开端复制[COPY]a节点处的杆件(图1点虚线),得其阻隔体,如图2(a)所示,作用于节点a的力有已知力R,Nab和不知道力Nac,Nae;由节点力的平衡条件:其节点处各力所组成的力多边形闭合,制作其力多边形。按指定间隔偏移指令[OFFSET],偏移ae直线,其指定间隔为已知竖向力的值238(R-Nab=256-18=238),得力多边形一边aa′,见图2(b);选用图形切角指令[CHAMFER]点取代表各杆件的直线,使其两两相交,即得闭合三角形,并根据力在多边形中首尾相联的特点标示力的指向,见图2(d);最终选用图形数据查询指令[LIST]别离点取线段,即得线段长度为对应杆件力的巨细,并将其值标示在图上。

(3) 先从图1节点a开端复制[COPY]a节点处的杆件(图1点虚线),得其阻隔体,如图2(a)所示,作用于节点a的力有已知力R,Nab和不知道力Nac,Nae;由节点力的平衡条件:其节点处各力所组成的力多边形闭合,制作其力多边形。按指定间隔偏移指令[OFFSET],偏移ae直线,其指定间隔为已知竖向力的值238(R-Nab=256-18=238),得力多边形一边aa′,见图2(b);选用图形切角指令[CHAMFER]点取代表各杆件的直线,使其两两相交,即得闭合三角形,并根据力在多边形中首尾相联的特点标示力的指向,见图2(d);最终选用图形数据查询指令[LIST]别离点取线段,即得线段长度为对应杆件力的巨细,并将其值标示在图上。


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(4) 从图1上拷取[COPY]c节点处各杆,得到c节点的阻隔体,如图3(a)所示,作用于该节点的力有已知力P和Nac,不知道力Ncd,Nce,同样可作出代表力P的线段长度,并从图2(d)中拷取[COPY]力Nac到力P的尾部,使两力首尾相联(注意:力Nca与Nac巨细持平,方向相反);移动[MOVE]并辅以捕捉指令将ca移到力Nca的尾部,如图3(c),然后选用切角指令[CHAMFER]点取直线,得其闭合多边形,并根据力的首尾相联特征标示力的方向,选用指令[LIST]查询线段长度,得其对应杆件力的巨细,并将其值标示在力多边形上。


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(5) 以此类推,可求各节点上的各杆内力,如图4、图5。最终根据力的指向判断杆件是压杆仍是拉杆,指向节点的为压杆,远离节点的为拉杆。


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综上所述,只需有CAD的根本操作常识和图桁架的内力就可通过图解法,利用CAD敏捷、快捷地求出。特别在杂乱的桁架内力核算中,更能显现此法的优越性。