Bài giảng cơ học công trình xây dựng: Chương 4 - Trần Minh Tú

Bài giảng Thanh chịu xoắn thuần túy và chịu uốn phẳng trình bày khái niệm chung, ứng suất trên mặt cắt ngang, biến dạng của thanh tròn chịu xoắn, điều kiện bền, điều kiện cứng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng cơ học công trình xây dựng: Chương 4 - 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 Tran Minh Tu 1 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com Chương 4 THANH CHỊU XOẮN THUẦN TÚY VÀ CHỊU UỐN PHẲNGNational University of Civil Engineering Tran Minh Tu 2 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com4.1. THANH TRÒN CHỊU XOẮN THUẦN TÚYNational University of Civil Engineering Tran Minh Tu 3 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com 4.1. Thanh chịu xoắn thuần túy NỘI DUNG 4.1.1. Khái niệm chung 4.1.2. Ứng suất trên mặt cắt ngang 4.1.3. Biến dạng của thanh tròn chịu xoắn 4.1.4. Điều kiện bền 4.1.5. Điều kiện cứngNational University of Civil Engineering Tran Minh Tu 4 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com Ví dụ thanh chịu xoắn A F C x B z yNational University of Civil Engineering Tran Minh Tu 5 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com Ví dụ thanh chịu xoắnNational University of Civil Engineering Tran Minh Tu 6 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com 4.1.1. Khái niệm chung (1) 1. Định nghĩa Thanh chịu xoắn thuần túy là thanh mà trên các mặt cắt ngang của nó chỉ có một thành phần ứng lực là mô men xoắn Mz nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục thanh. Ví dụ: Các trục truyền động, các thanh trong kết cấu không gian,… Ngoại lực gây xoắn: mô men tập trung, mô men phân bố, ngẫu lực trong mặt cắt ngangNational University of Civil Engineering Tran Minh Tu 7 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com 4.1.1. Khái niệm chung (2)2. Biểu đồ mô men xoắn nội lực Xác định mô men xoắn nội lực trên mặt cắt ngang – PHƢƠNG PHÁP MẶT CẮT Qui ước dấu của Mz Nhìn từ bên ngoài vào mặt cắt ngang, nếu Mz có chiều thuận chiều kim đồng hồ thì nó mang dấu dương và ngược lại. Mz nội lực trên mặt cắt ngang bằng tổng mô men quay đối với Mz > 0 trục thanh của những ngoại lực y y ở về một bên mặt cắt z z M z 0 Mz = x xNational University of Civil Engineering Tran Minh Tu 8 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com 4.1.2. Ứng suất trên mặt cắt ngang (1)1. Thí nghiệmVạch trên bề mặt ngoài - Hệ những đường thẳng // trục thanh - Hệ những đường tròn vuông góc với trục thanh - Các bán kínhQUAN SÁT - Các đường // trục thanh => nghiêng đều góc g so với phương ban đầu - Các đường tròn vuông góc với trục thanh => vuông góc, khoảng cách 2 đường tròn kề nhau không đổi - Các bk trên bề mặt thanh vẫn thẳng và có độ g dài không đổiNational University of Civil Engineering Tran Minh Tu 9 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com 4.1.2. Ứng suất trên mặt cắt ngang (2) GIẢ THIẾT Gt1 – Gt mặt cắt ngang phẳng: mặt cắt ngang trước biến dạng là phẳng và vuông góc với trục thanh thì sau biến dạng vẫn phẳng và vuông góc với trục. Khoảng cách giữa 2 mặt cắt ngang là không đổi. Gt2 – Gt về các bán kính: Các bán kính trước và sau biến dạng vẫn thẳng và có độ dài không đổi. Vật liệu làm việc tuân theo định luật HookeNational University of Civil Engineering Tran Minh Tu 10 www.nuce.edu.vn tpnt2002@yahoo.com 4.1.2. Ứng suất trên mặt cắt ngang (3)2. Công thức tính ứng suất– Từ gt1 => ez=0 =>z=0– Từ gt2 => ex=ey=0 => x=y=0 Trên mặt cắt ngang chỉ có ứng suất tiếp– Ứng suất tiếp có phương vuông góc với bán kính, chiều cùng chiều mô Mz men xoắn nội lực  K O Mz Mz – mô men xoắn nội lực     Ip Ip – mô men ...