Bài giảng Sức bền vật liệu 1: Chương 1 - PGS. TS. Trần Minh Tú

Chương 1 - Nội lực trong bài toán thanh. Nội dung chương 1: Các thành phần ứng lực trên mặt cắt ngang; biểu đồ nội lực – phương phương mặt cắt biến thiên; liên hệ vi phân giữa mô men uốn, lực cắt và tải trọng phân bố; phương pháp vẽ biểu đồ nội lực theo điểm đặc biệt; biểu đồ nội lực của dầm tĩnh định nhiều nhịp; biểu đồ nội lực của khung phẳng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Sức bền vật liệu 1: Chương 1 - PGS. TS. Trần Minh TúSỨC BỀNVẬT LIỆU Trần Minh Tú Đại học Xây dựng National University of Civil Engineering – Ha noi January 2013Chương 1NỘI LỰC TRONG BÀI TOÁN THANH 1/12/2013 2Chương 1. Nội lực trong bài toán thanhNỘI DUNG1.1. Các thành phần ứng lực trên mặt cắt ngang1.2. Biểu đồ nội lực – Pp mặt cắt biến thiên1.3. Liên hệ vi phân giữa mô men uốn, lực cắt và tải trọng phân bố1.4. Phương pháp vẽ biểu đồ nội lực theo điểm đặc biệt1.5. Biểu đồ nội lực của dầm tĩnh định nhiều nhịp1.6. Biểu đồ nội lực của khung phẳng Tran Minh Tu – University of Civil Engineering 1.1. Các thành phần ứng lực trên mặt cắt ngang (1)• Trong trường hợp tổng quát trên mặt cắt ngang của thanh chịu tác dụng của ngoại lực có 6 thành phần ứng lực: Mx x Mz Qx NZ z My Qy y 4(52) Tran Minh Tu – University of Civil Engineering 1.1. Các thành phần ứng lực trên mặt cắt ngang (2)• Bài toán phẳng: Ngoại lực nằm trong mặt phẳng đi qua trục z (yOz) => Chỉ tồn tại các thành phần ứng lực trong mặt phẳng này: Nz, Mx, Qy Mx x NZ z Qy y• Nz - lực dọc; Qy - lực cắt; Mx – mô men uốn 5(52) Tran Minh Tu – University of Civil Engineering 1.1. Các thành phần ứng lực trên mặt cắt ngang (3)Để xác định các thành phần ứng lực: PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT Qui ước dấu các thành phần ứng lực  Lực dọc: N>0 khi có chiều đi ra khỏi mặt cắt  Lực cắt: Q>0 khi có chiều đi vòng quanh phần thanh đang xét theo chiều kim đồng hồ  Mô men uốn: M>0 khi làm căng các thớ dưới N N 6(52) Tran Minh Tu – University of Civil Engineering1.1. Các thành phần ứng lực trên mặtcắt ngang (4) 1 1 M M N Q Q Tran Minh Tu – University of Civil Engineering 1.1. Các thành phần ứng lực trên mặt cắt ngang (5)Cách xác định các thành phần ứng lực  Giả thiết chiều các thành phần M, N, Q theo chiều dương qui ước  Thiết lập phương trình hình chiếu lên các trục z, y và phương trình cân bằng mô men với trọng tâm O của mặt cắt ngang Z  0 => N= ... Y  0 => Q= ... M O  0 => M= ... 8(52) Tran Minh Tu – University of Civil Engineering 1.1. Các thành phần ứng lực trên mặt cắt ngang (6)Biểu thức quan hệ ứng lực - ứng suất  Vì là bài toán phẳng nên chỉ tồn tại các thành phần ứng suất trong mặt phẳng zOy => ký hiệu  z , zy  ( , )  Các thành phần ứng lực trên mặt cắt ngang N   dA ( A)   dA x Q x dA y ( A)  z  M  y dA ( A) y  dA(x,y) là phân tố diện tích của dt mặt cắt ngang A 9(52) Tran Minh Tu – University of Civil Engineering 1.2. Biểu đồ nội lực (1)Khi tính toán => cần tìm vị trí mặt cắt ngang có trị số ứng lực lớn nhất => biểu đồBiểu đồ nội lực - là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của các thành phần ứng lực theo toạ độ mặt cắt ngangCác bước vẽ biểu đồ nội lực – Phương pháp mặt cắt biến thiên 10(52) Tran Minh Tu – University of Civil Engineering 1.2. Biểu đồ nội lực (2)a. Xác định phản lực tại các liên kếtb. Phân đoạn thanh sao cho biểu thức của các thành phần ứng lực trên từng đoạn là liên tụcc. Viết biểu thức xác định các thành phần ứng lực N, Q, M theo toạ độ mặt cắt ngang bằng phương pháp mặt cắtd. Vẽ biểu đồ cho từng đoạn căn cứ vào phương trình nhận được từ bước ...