intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Sức bền vật liệu: Chương 7 - PGS. TS. Trần Minh Tú

Chia sẻ: Nnmm Nnmm | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

132
lượt xem
24
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 7 trang bị cho người học những hiểu biết về dầm chịu uốn phẳng. Chương này gồm có các nội dung chính như: Khái niệm – Nội lực; dầm chịu uốn thuần tuý; dầm chịu uốn ngang phẳng; chuyển vị của dầm chịu uốn: độ võng, góc xoay; phương pháp tích phân trực tiếp; phương pháp thông số ban đầu; bài toán siêu tĩnh.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Sức bền vật liệu: Chương 7 - PGS. TS. Trần Minh Tú

  1. Trần Minh Tú – Đại học Xây dựng ThángMinh Trần 01/2015 Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 1 Email: tpnt2002@yahoo.com
  2. NỘI DUNG CHƯƠNG 7 – DẦM CHỊU UỐN PHẲNG 7.1. Khái niệm – Nội lực 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý 7.3. Dầm chịu uốn ngang phẳng 7.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn: độ võng, góc xoay 7.5. Phương pháp tích phân trực tiếp 7.6. Phương pháp thông số ban đầu 7.7. Bài toán siêu tĩnh 7.8.* Ảnh hưởng của lực cắt tới độ võng trong dầm chịu uốn Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 2
  3. 7.1. Khái niệm – Nội lực Dầm chịu uốn phẳng là cấu kiện mà dưới tác dụng của ngoại lực, trục dầm thay đổi độ cong. Ví dụ: Dầm (thép, bê tông) trong khung nhà; dầm cầu… là các cấu kiện chịu uốn điển hình Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 3
  4. 7.1. Khái niệm – Nội lực Ví dụ về dầm chịu uốn: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 4
  5. 7.1. Khái niệm – Nội lực  Giới hạn nghiên cứu: Dầm với mặt cắt ngang có ít nhất một trục đối xứng (chữ nhật, chữ I, chữ T, tròn…); mặt phẳng tải trọng trùng với mặt phẳng đối xứng của dầm → Uốn phẳng  Mặt phẳng tải trọng: Mặt phẳng chứa tải trọng và trục dầm  Mặt phẳng quán tính chính trung tâm: Mặt phẳng chứa trục dầm và một trục quán tính chính trung tâm của mặt cắt ngang Uốn xiên Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 5
  6. 7.1. Khái niệm – Nội lực Mái bằng – các thanh dầm gỗ chịu uốn phẳng Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 6
  7. 7.1. Khái niệm – Nội lực Giàn mái gỗ truyền thống – các thanh xà gồ chịu uốn xiên Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 7
  8. 7.1. Khái niệm – Nội lực Ví dụ: Dầm ABCD chịu uốn như hình vẽ. Ta thấy:  Đoạn dầm BC: Mx ≠ 0; Qy = 0 → Chịu uốn thuần tuý  Đoạn dầm AB và CD: Mx ≠ 0; Qy ≠ 0 → Chịu uốn ngang phẳng Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 8
  9. 7.1. Khái niệm – Nội lực Phân loại uốn phẳng:  Uốn thuần tuý phẳng: Mx ≠ 0; Qy = 0  Uốn ngang phẳng: Mx ≠ 0; Qy ≠ 0 Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 9
  10. 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý Thí nghiệm: Uốn dầm như hình vẽ. Trước khi uốn, kẻ trên bề mặt dầm: - Hệ những đường thẳng song song với trục dầm - Hệ những đường thẳng vuông góc với trục dầm → Tạo thành một lưới ô vuông Quan sát biến dạng: - Các đường thẳng song song với trục dầm → các đường cong song song với trục, khoảng cách giữa chúng không đổi - Các đường thẳng vuông góc với trục dầm vẫn thẳng và vuông góc với trục dầm Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 10
  11. 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý Quan sát biến dạng (tiếp): - Các thớ dọc phía dưới bị kéo giãn ra, các thớ dọc phía trên bị nén co lại → Tồn tại những thớ vật liệu không chịu kéo cũng không chịu nén – thớ trung hoà → Tập hợp của các thớ trung hòa – mặt trung hòa → Trục trung hoà: giao tuyến của mặt trung hoà với mặt cắt ngang Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 11
  12. 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 12
  13. 7.2. Dầm chịu uốn thuần túy Các giả thiết về biến dạng: Giả thiết 1: Giả thiết về mặt cắt ngang phẳng (Bernoulli) Mặt cắt ngang trước biến dạng là phẳng và vuông góc với trục thanh, sau biến dạng vẫn Jacob Bernoulli phẳng và vuông góc với trục thanh. (1654-1705) Giả thiết 2: Giả thiết về các thớ dọc Các lớp vật liệu dọc trục không có tác dụng tương hỗ với nhau (không chèn ép, xô đẩy lẫn nhau). Chú ý: Ứng xử của vật liệu tuân theo Định luật Robert Hooke Hooke (ứng suất tỷ lệ thuận với biến dạng) (1635 -1703) Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 13
  14. 7.2. Dầm chịu uốn thuần túy Công thức tính ứng suất pháp  Ta tìm công thức tính ứng suất pháp tại điểm cách trục trung hòa một khoảng y.  Từ công thức Định luật Hooke: E – Mô-đun đàn hồi kéo-nén của vật liệu (đã biết) εz – Biến dạng dài của thớ dọc tại tung độ y → εz = ? → Pt biến dạng?  Pt biến dạng (pt động học) thể hiện quan hệ giữa εz với:  Khoảng cách y từ điểm đang xét đến trục trung hòa  Bán kính cong của thớ trung hòa ρ Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 14
  15. 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý Biến dạng dài của một thớ dọc Xét một thớ dọc cách trục trung hoà một khoảng y: → Biến dạng dài εz tỷ lệ bậc nhất với khoảng cách đến trục trung hoà Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 15
  16. 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý Công thức tính ứng suất pháp • Giả thiết 1 →τ=0 • Giả thiết 2 → σx = σy = 0 → Trên mặt cắt ngang chỉ có một thành phần ứng suất pháp σz Tĩnh học: Định luật Hooke: Động học: Do tải trọng thẳng đứng, nằm trong mặt phẳng zOy → Nz = 0 ; My = 0 ; Mx ≠ 0 sinh ra ứng suất pháp σz Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 16
  17. 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý Công thức tính ứng suất pháp Tĩnh học: Định luật Hooke: Động học: Trục trung hoà x cũng là trục quán tính chính trung tâm của mặt cắt ngang dầm. Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 17
  18. 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý Công thức tính ứng suất pháp Tĩnh học: Định luật Hooke: (Độ cong của dầm) Động học: EIx – Độ cứng uốn của dầm Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 18
  19. 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý Trục trung hoà – Phân bố ứng suất pháp trên mặt cắt ngang Ứng suất pháp σz phân bố bậc nhất theo khoảng cách y đến trục trung hoà và đạt cực trị tại các mép biên của dầm. Để thuận lợi cho việc tính toán, người ta thường áp dụng công thức kỹ thuật:  Lấy dấu “+” nếu điểm đang xét thuộc vùng chịu kéo  Lấy dấu “–” nếu điểm đang xét thuộc vùng chịu nén Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 19
  20. 7.2. Dầm chịu uốn thuần tuý Mặt cắt ngang có 2 trục đối xứng Xét mặt cắt ngang hình chữ nhật: – Mômen chống uốn của mặt cắt ngang Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 7: Dầm chịu uốn phẳng – 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2