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【007零杆】轻松搞定一级注册建筑师考试建筑结构

环球网校·2018-12-29 10:30:36浏览334 收藏133
摘要 为了帮助大家备考2019年一级注册建筑师考试,环球网校为大家整理了 " 【007零杆】轻松搞定建筑结构 ",供大家参考。更多复习资料及模拟试题请持续关注环球网校注册建筑师考试频道和微信公众号:注册建筑师考试网。
下面请看建筑结构第7题。

【题目】

今天的题目是关于零杆的判断,平级的概念还有拉杆和压杆,故名思意,就是杆受到拉力,还是压力,还是什么都不受。

上篇文章,好像有道题的解读有点问题,目前还没来得及仔细研究,所以现在先暂时删除了,容我再思考一番,免得误导大家。

【概念解析】

这类零杆的题,首先从题目上看,一般都是让判定数量,选项里一般是些数字,从0到N不等,题目难度不大。当然也有让判定杆件是受拉或受压的。

题目中给定的简图,一般代表的都是完全铰的桁架体系,静定体系的一种。这种体系的手里特点就是,理想状态下,每个杆件仅有三种存在变形状态:

被压收缩、被拉伸长、没有变化

之前文章里说过,形变导致应力产生,它们分别就对应的就是受拉、受压和零杆。

判定拉还是压,凭感觉应该就行,有些题目偶尔还会涉及到定量判断,可以考虑用截面法或者节点平衡来搞定,不过定量题目目前好像很少了。

判断零杆的话,就不用这些乱七八糟烧脑的方法,只要记住一个就行:

两线串通,第三者归零。

不管是杆件也好,还是有外力也罢,只要是三条线交汇在一个铰点,那么除去共线的两个元素之外的第三者,就可以百分之百确定为零杆。其余的两条是不是,要看情况,有可能都受拉,有可能都受压,也有可能都是零。

原理呢,其实还是使用了节点平衡法,以铰点作为参照物,如果不共线的杆件不是零杆,则会产生了一个不同方向的分力,没有元素跟他平衡。

可以分解,如果这个杆件内部有力,可以分成XY两个方向,X方向好说,因为其他两根杆件都可以产生这个方向上的力,但是Y方向就是无敌般的存在,除非有外力直接作用在铰点。

写到这里,突然明白了一个词,好多畅销书都有提及:

多维度竞争力

我们都知道现实世界是一个三维空间和一维时间构成的四维时空,三维就是长宽高XYZ,建筑学里的三维就是线面体。

那两个共线的杆件,甭管他多嚣张,拉力压力如何大,其实都是在单一维度上的竞争和比拼。如果说谁偷偷的加上另外一个方向上力,也就是把自己的竞争力从之前的单一维度升级到了两个维度,从线上升到了面,那它是不是就有了无可匹敌的优势,起码它在这个多余的维度上,没有人与之抗衡。

比如,你和你的同事都是领导眼里的红人,方案水平不相上下,如果你能再多具有一个维度的竞争力,比如汇报能力出色,跟甲方关系融洽,或者哪怕是形象更好,那么综合来看,你是不是更具竞争力一些,未来选个项目负责人啥的,是不是更加的近水楼台先得月。

看来,除了画图之外,其他方面的能力也很重要,做汇报啦,吹牛啦,拍马屁啦等等。细思极恐,不过也总算找到了我职级爬不上去的原因,原来之前我认为不重要,甚至不屑的的能力,别人不仅具备,而且还很优秀。

单一维度对多维度,简直碾压,人家一出手绝对是暴击伤害。

你可能还是认为,这些东西还是没用,我不想往上爬,不想当领导,只想做个安安静静画图美女子。可是就像结构体系中的零杆一样,虽然他是零杆,但是并不代表可有可无。

很多人包括我刚开始复习结构知识题的时候,都会认为静定体系里的零杆就是没有用的杆,可以去掉。

可是如果真的去掉的话,根据咱们之前讲过的内容,你可以重新来判定一下整个体系会是一个什么样的结构体系。

答案估计应该是可变体系。估计不用估计,应该是肯定。

原来是静定结构,没有一个多余,现在去了一个杆件,可不就是可变了嘛。可以无视零杆的存在,但是不能把他去掉。

【题目解析】

说了半天, 还是看题吧,直接画图。

首先,我们就找三个杆件交于一点的铰点,A和E,是不是满足两杆共线,那么,另外一个必然就是零杆。

其次,看B点,由于刚才咱么判定出来一个零杆,那么这个点其实也可以看成是三个杆件交汇,不共线的就是零杆。然后,根据这个方法就可以判定出来其他的零杆。

最后的结果当然就是5根,并且答案里给定的选项最多就是5,选D。

这里可以随便拿其他点来验证一下,比如说跟B对称的点或者说Z点。

跟B对称的点简单,那根斜杆必然不为零,因为P在垂直于共线杆的方向上有力,只能这个斜杆去平衡。Z点话,两个水平杆应该会受拉力,垂直方向那个应该是压力,斜杆得平衡竖向的那个杆,应该会是拉杆?

说实话,我也迷糊,但是他们肯定不会是零杆,因为如果是,竖杆和斜杆都会是零,这样答案就是7,选项里没有。当然,这还说不通,万一出题老师把题库改了呢,选项分别是5、7、9、11呢。

每次只能选出最少数量的选项,我的心里都很虚,直觉告诉自己估计是错了。但好像这有题目就给你玩这种心理战,看来结构出题人也学坏了。

试着分析一下吧,咱们就来判定这个斜杆到底是受压还是受拉。

以左侧的固定铰支座A作为参照物,所有力对他的力矩之和是零。然后把这个体系一刀切开,切的具体位置既切到要求的那根斜杆,又切到的虽然有力,但是不管多大,不管拉压,都会通过A点,所以力矩为零的杆。

这样的话,对A点产生顺时针转动的有两个外力P,那么如果想要A点达到平衡,斜杆只能提供一个让A点产生逆时针转动的力,如图所示。

看来真的是有力,可这个到底是拉力还是压力呢?翻了半天数,读了好几遍讲解,什么方向,正负,终于,还是没有弄明白。

过程虽然没有弄明白,但是结果记住了。

斜杆是压力,竖杆是拉力。

至于桁架上面和下面的杆件是受拉还是受压其实就很好判定,你就把他想象成一个简支梁,当上面有荷载的时候,肯定是下表面受拉开裂,反过来,上表面就是受压。

【小试牛刀】

不管会不会,终究要考试。




零杆的文章就写到这里,希望能够激发你解题的灵感。

还有,也叮嘱各位,不要轻易放弃自己的零杆。没有要赶紧搭,有了还要继续加强。

零杆,只有等你用它的时候,才知道它有多么重要。

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