1
Chapter 3
NỘI LỰC TRONG HỆ PHẲNG TĨNH ĐỊNH CHỊU
TẢI TRỌNG BẤT ĐỘNG
3.1 PHÂN TÍCH TÍNH CHẤT CHỊU LỰC CỦA CÁC HỆ TĨNH ĐỊNH
3.1.1 Hệ đơn giản
3.1.1.1 Hệ dầm
Hệ dầm là hệ bất biến hình được cấu tạo từ một miếng cứng nối
với trái đất bằng một gối cố định và một gối di động hoặc bằng
một liên kết ngàm.
Tính
chất: khi chịu tải trọng thẳng đứng, thành phần phản lực
ngang sẽ bằng không.
2
3.1 PHÂN TÍCH TÍNH CHẤT CHỊU LỰC CỦA CÁC HỆ TĨNH ĐỊNH
3.1.1 Hệ đơn giản
3.1.1.1 Hệ dầm
Phân loại:
a) Dầm tĩnh định đơn giản
- Dầm giản đơn không có đầu thừa.
- Dầm giản đơn có đầu thừa.
- Dầm công xon.
b)
Khung tĩnh định đơn giản: khi miếng cứng là thanh gãy
khúc. Có: M, N, Q.
c)
Dầm dàn tĩnh định: khi miếng cứng được hình thành từ
các thanh thẳng nối với nhau chỉ bằng các khớp ở 2 đầu
mỗi thanh.
3.1 PHÂN TÍCH TÍNH CHẤT CHỊU LỰC CỦA CÁC HỆ TĨNH ĐỊNH
3.1.1 Hệ đơn giản
3.1.1.1 Hệ dầm
- Nhịp là khoảng cách giữa các gối tựa của dàn.
- Mắt dàn là giao điểm của các thanh.
Các giả thuyết để tính toán dàn:
Mắt của dàn phải nằm tại giao điểm của các trục thanh
và là khớp lý tưởng (tức là có thể quay một cách tự do
không ma sát).
Tải trọng chỉ tác dụng tại các mắt của dàn.
Trọng lượng bản thân của các thanh không đáng kể so
với tải trọng tác dụng trên dàn.
Hệ quả: Các thanh trong dàn chỉ chịu kéo hoặc nén (M, Q =
0).
3
3.1 PHÂN TÍCH TÍNH CHẤT CHỊU LỰC CỦA CÁC HỆ TĨNH ĐỊNH
3.1.1 Hệ đơn giản
3.1.1.2 Hệ ba khớp hay hệ vòm
Hệ ba khớp là hệ được cấu tạo từ 2 miếng cứng nối với n
ha
u
bằng một khớp và được nối đất bằng 2 gối tựa cố định.
Khác với hệ dầm, hệ này có thành phần phản lực ngang khi chịu
tải trọng
a) Vòm 3 khớp.
b) Khung ba khớp.
c) Dàn vòm 3 khớp.
d) Hệ 3 khớp có thanh căng.
3.1 PHÂN TÍCH TÍNH CHẤT CHỊU LỰC CỦA CÁC HỆ TĨNH ĐỊNH
3.1.2 Hệ ghép
Hệ ghép là hệ gồm nhiều hệ đơn g
kết khớp hoặc thanh và được nối đất bằng các liên kết tựa sao
cho hệ bất biến hình và đủ liên kết.
Hệ chính là hệ sẽ bất biến h
ình nếu loại bỏ các hệ lân
cận.
Hệ phụ là hệ sẽ biến hình nếu loại bỏ các hệ lân cận.
B FD EA
B C
F
D
E
A
C
4
3.1 PHÂN TÍCH TÍNH CHẤT CHỊU LỰC CỦA CÁC HỆ TĨNH ĐỊNH
3.1.2 Hệ ghép
Về tính chất truyền lực:
Tải trọng tác dụng trên hệ chính chỉ gây ra nội lực cho hệ
chính mà không gây ra nội lực trong hệ phụ. Lúc này do
hệ quả biến dạng của hệ chính, hệ phụ chỉ bị nghiên đi
mà không bị biến dạng nên không phát sinh nội lực.
Tải trọng tác
dụng lên hệ phụ thì cả hệ phụ lẫn hệ chính
cũng phát sinh nội lực. Tải trọng truyền áp lực từ hệ phụ
vào hệ chính qua liên kết nối giữa hệ phụ và hệ chính.
3.1 PHÂN TÍCH TÍNH CHẤT CHỊU LỰC CỦA CÁC HỆ TĨNH ĐỊNH
3.1.3 Hệ có hệ thống truyền lực
Tải trọng kh
ông tác dụng trực tiếp lên kết cấu chịu lực chính mà
truyền vào kết cấu chịu lực qua một hệ thống dầm gọi là
hệ
thống truyền lực.
5
3.2 CÁCH XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG HỆ CHÍNH TĨNH ĐỊNH CHỊU
TẢI TRỌNG BẤT ĐỘNG THEO PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH
Mục đích: biến nội lực thành ngoạ
i lực (tại một tiết diện nào đó).
Trình tự thực hiện:
1/ Thực hiện các mặt cắt:
+ qua các liên kết cần xác định phản lực;
+ qua tiết diện cần tìm nội lực.
2/ Khảo sát một phần nào đó:
+
Thay thế tác dụng của phần hệ bị loại bỏ bằng các
phản lực (nội lực) tươn
g ứng tại các liên kết (tiết diện) bị
cắt.
+
Các thành phần lực chưa biết có thể giả thiết hướng
theo chiều dương.
3.2.1 Phương pháp mặt cắt
3.2 CÁCH XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG HỆ CHÍNH TĨNH ĐỊNH CHỊU
TẢI TRỌNG BẤT ĐỘNG THEO PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH
3/ Thiết lập các phương trình cân bằng:
a)
Nếu các lực tác dụng trên phần hệ đang xét là hệ lực
đồng quy tại điểm O thì có thể dùng 1 trong 3 d
ạng điều
kiện sau:
X=0;
Y=0 (X và Y là 2 trục chiếu
không song song bất kỳ)
X=0; M
A
=0 (OA không được vuông
góc với trục X)
M
A
=0; M
B
=0 (A, O, B không được
thẳng hàng)
3.2.1 Phương pháp mặt cắt