Bài giảng cơ học công trình xây dựng: Chương 2 - Trần Minh Tú

Chương 2 Ứng lực trong các hệ phẳng tĩnh định trình bày về các nội dung: xác định ứng lực trong hệ dàn tĩnh định, xác định ứng lực trong thanh tĩnh định, liên hệ vi phân giữa mô men uốn, lực cắt và tải trọng phân bố.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng cơ học công trình xây dựng: Chương 2 - Trần Minh Tú Trường Đại học Xây dựng CƠ HỌC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Trần Minh Tú Bộ môn Sức bền Vật liệu Khoa Xây dựng DD & CNNational University of Civil Engineering 1 www.nuce.edu.vn CƠ HỌC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHƢƠNG 2 ỨNG LỰC TRONG CÁC HỆ PHẲNG TĨNH ĐỊNHNational University of Civil Engineering 2 www.nuce.edu.vnChương 2. Ứng lực trong các hệ phẳng tĩnh định NỘI DUNG 2.1. Xác định ứng lực trong hệ dàn tĩnh định 2.2. Xác định ứng lực trong thanh tĩnh định 2.3. Liên hệ vi phân giữa mô men uốn, lực cắt và tải trọng phân bố 2.4. Phương pháp vẽ biểu đồ ứng lực theo điểm đặc biệt 2.5. Biểu đồ nội lực của khung phẳngNational University of Civil Engineering 3 www.nuce.edu.vn 2.1. Xác định ứng lực trong dàn tĩnh định 2.1.1. Mở đầu: • Giới hạn: Tải trọng tĩnh, bất động • Ứng lực trong các hệ tĩnh định chỉ phụ thuộc vào sơ đồ hình học, sơ đồ tải trọng mà không phụ thuộc vào vật liệu và kích thước mặt cắt ngang • Để xác định các ứng lực chỉ cần dùng các điều kiện cân bằng tĩnh học • Dùng PP MẶT CẮT để xác định các ứng lực – Thực hiện các mặt cắt qua tiết diện cần xác định ứng lực, mỗi mặt cắt phải phân chia hệ thành hai phần độc lập – Khảo sát một phần hệ, thay thế tác dụng của phần bị loại bỏ bằng các ứng lực trên tiết diện – Thiết lập các điều kiện cân bằng tĩnh học cho phần hệ khảo sát => Rút ra các ứng lực trên tiết diệnNational University of Civil Engineering 4 www.nuce.edu.vn 2.1. Xác định ứng lực trong dàn tĩnh định • Định nghĩa: Dàn là một hệ gồm nhiều thanh thẳng được nối với nhau bằng các liên kết khớp lý tưởng ở hai đầu thanhNational University of Civil Engineering 5 www.nuce.edu.vn 2.1. Xác định ứng lực trong dàn tĩnh địnhNational University of Civil Engineering 6 www.nuce.edu.vn 2.1. Xác định ứng lực trong dàn tĩnh định • Cấu tạo của dàn – Khoảng cách giữa hai gối tựa – nhịp dàn – Các khớp của dàn – Mắt dàn – Các thanh trên biên dàn – Thanh biên – Các thanh phía trong biên – thanh bụng – Khoảng cách giữa hai mắt thuộc cùng một đường biên – đốt dànNational University of Civil Engineering 7 www.nuce.edu.vn 2.1. Xác định ứng lực trong dàn tĩnh định • Các giả thiết tính toán – Mắt dàn phải nằm tại giao điểm các trục của thanh, và là khớp lý tưởng (quay tự do, không ma sát) – Tải trọng chỉ đặt tại các mắt dàn – Bỏ qua trọng lượng bản thân của các thanh dàn  Các thanh trong dàn chị chịu kéo hoặc nén, trên các tiết diện chỉ tồn tại lực dọc N • Các phương pháp xác định lực dọc trong các thanhNational University of Civil Engineering 8 www.nuce.edu.vn 2.1. Xác định ứng lực trong dàn tĩnh định 2.1.2. Phương pháp tách mắt – Khảo sát sự cân bằng của từng mắt khi tách ra khỏi dàn – Lần lượt tách các mắt ra khỏi dàn bằng các mặt cắt bao quanh mắt – Thay thế tác dụng của thanh dàn bị cắt bằng lực dọc trong thanh đó. Giả thiết chiều lực dọc theo chiều dươg (hướng ra ngoài mắt) – Khảo sát sự cân bằng từng mắt, là hệ lực đồng qui nên viết 2 phương trình cân bằng hình chiếu lên 2 phương không song song với nhau U  0;V  0;National University of Civil Engineering 9 www.nuce.edu.vn 2.1. Xác định ứng lực trong dàn tĩnh định – Từ các phương trình cân bằng rút ra lực dọc cần tìm. Nếu kết quả mang dấu dương thì lực dọc là chiều giả thiết (lực kéo), nếu mang dấu âm thì lực dọc ngược chiều giả thiết (lực nén) – Tách mắt theo thứ tự sao cho tại mỗi mắt tách chỉ chứa hai lực dọc chưa biết – Tại mỗi mắt khi tìm lực dọc trong thanh chưa biết thứ nhất, ta lập phương trình cân bằng hình chiếu lên phương vuông góc với thanh thứ haiNational University of Civil Engineering 10 www.nuce.edu.vn 2.1. Xác định ứng lực trong dàn tĩnh định Ví dụ: Xác định lực dọc trong các thanh của hệ dàn • Xác định phản lực VA  VB  1,5P • Tách mắt 1 VA VBNational University of Civil Engineering 11 www.nuce.edu.vn 2.1. Xác định ứng lực trong dàn tĩnh định • Nhận xét – Nếu tại một mắt có hai thanh không thẳng hàng và không có lực tác dụng thì lực dọc trong hai thanh đó bằng không – Nếu tại một mắt có ba thanh trong đó hai ...