23/09/21
1
BÀI GIẢNG CƠ HỌC KẾT CẤU 1
CHƯƠNG 4
HỆTĨNH ĐỊNH CHỊU TẢI DI ĐỘNG
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG
PHẠM VĂN MẠNH
03-2020
NỘIDUNG CHƯƠNG
4.1-KHÁI NIỆM
4.2- ĐAH HỆ TĨNH ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH
4.3- ĐAH HỆ TĨNH ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN VỊ ẢO
4.4-CÁCH DÙNG ĐAH ĐỂ XĐ GIÁ TRỊ CÁC ĐẠI LƯỢNG NGHIÊN CỨU
Vấnđề giảđịnhkhitảitrọngthay đổivịtrí điểmđặtlựclêncôngtrìnhthìvấnđềđặtra:
àVịtrí đặtlựcnàosẽgâynguyhiểmchohệ;
àỨngvớivịtrínguyhiểmđóthì giátrịđạilượngcầnXĐ(nộilực,phảnlực,chuyểnvị)?
Mụcđíchchương:Giảiquyết2vấnđề trênthôngquaphươngpháp đường ảnhhưởng(đah).
23/09/21
2
4.1-KHÁI NIỆM
-Tảitrọngdi động: làtảitrọngcóvịtríthay đổitácdụnglêncôngtrìnhnhưtảitrọngcủa
dầmcầutrụckhi đangcẩuhàng,tảitrọngcủađoànxedichuyểntrêncầu,…
-Khitínhhệchịutảitrọngdi độngtacầngiảiquyết2vấnđề:
qXĐvịtrí bấtlợinhấtcủađoàntảitrọngdi độnggâyragiátrịlớnnhấtcho đạilượng
nghiêncứuS
qXĐgiátrịcủacác đạilượngcầnnghiêncứuứngvớivịtríbấtlợinhấtcủađoàntảitrọng
di động.
4.1.1 Tải trọng di động (moving loads)
-Các giả thiết phải chấp nhận khi xét:
qBỏtácdụngquántínhcủatảitrọngdi động.
qTảitrọngdi độngcó điểmđặtthay đổinhưngcóphương,chiềuvà độ lớnkhôngthay đổi.
qKhoảngcáchgiữacáctảitrọngtrong đoàntảitrọngdi độnglàkhôngthay đổi.
4.1-KHÁI NIỆM
-Đường ảnhhưởngcủađạilượngnghiêncứuS: là đồ thịbiểudiễnsựbiếnthiêncủađại
lượngStạimộtvịtríxác địnhtrênhệkếtcấutheovịtrícủamộtlựctậptrungbằng đơnvị(P
=1),cóphươngvàchiềukhông đổidi độngtrênhệgâyra. Đường ảnhhưởngSđượcviết
tắtlà đahS
4.1.2 Đường ảnh hưởng
23/09/21
3
4.1-KHÁI NIỆM
qĐường chuẩnđược chọn vuông góc với
phươngcủalựcdi độngP=1hoặc//vớitrục
thanh.
qCáctung độđah đượcdựngvuônggócvới
đườngchuẩn.
qCáctung độ dương đượcdựngtheochiềulực
P=1di độngtrênhệvàphảighidấuvào đah.
4.1.3 Quy ước khi vẽ đah
4.1.4 Ý nghĩa tung độ của đah
qMỗitung độ củađahSbiểuthịgiátrịcủađại
lượngStạivịtríXĐkhilựcP=1đặttạivịtrí
củatung độđógâyra.
qMỗitung độ củab/đồ nộilực(M,Q,N)biểuthị
giátrịcủanộilựctạitiếtdiệntương ứngvới
tung độđódotảitrọngcốđịnhtácdụnglênhệ
gâyra.
4.1-KHÁI NIỆM
Nếulựcđượcđobằng kN,chiềudài đượcđobằng m
-Thứnguyêncủatung độđahphảnlực,lựccắt,lựcdọclàkN/kNtứclàhưsố
-Thứnguyêncủatung độđahmômenuốnlàkNm/kN=m
4.1.5 Thứ nguyên đah
4.1.6 Dạng của đah
- Dạngcủađường ảnhhưởngcóthểlà đườngthẳnghoặcđườngcong.
-Tronghệtĩnh định,nếuđạilượngnghiêngcứuSlàphảnlựchoặcnộilựcthì đahSbaogồm
những đoạnthẳng,mỗiđoạnứngvớimộtphầnXĐcủahệ.
-PhầnXĐcủahệlàphạmvimộtmiếngcứngnếutrên đókhôngchứađạilượngS,hoặclàphần
hệgiớihạnbởimặtcắtquatiếtdiệnthuộcmiếngcứngcóchứađạilượngS.
23/09/21
4
4.2-CÁCH VẼ ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH
ØGiảthiếttrênhệchỉcómộttảitrọngtậptrung
P=1đặtcáchgốctọađộ tựchọnmộtđoạnz.
ØThiếtlậpPTCBtĩnhhọcXĐđạilượngnghiên
cứuStheobiếnz.BiểuthứcS(z)chínhlà
phươngtrìnhcủađahS.
ØChozbiếnthiên,tứclàchoP=1di độngtrên
hệ,từbiểuthứcS(z) đãxác địnhvẽđahS.
4.2.1Trìnhtựthựchiện
Qui ước vẽ đường ảnh hưởng:
oĐườngchuẩnlấysongsongvớitrụcthanh.
oCáctung độđahSdựngvuônggócvớiđường
chuẩn,tung độ dươnglấytheochiềucủalực
P=1.Dấucủacác đạilượngnghiêncứuphải
kýhiệutrêncác đah.
4.2.2Hệdầmtĩnh định đơngiản
a. Đường ảnhhưởngphảnlực
LL2
L1
P= 1
A B C D
z
CholựcP=1đơnvịhướngthẳng đứngdi động
từAsangD.YêucầuvẽđahphảnlựctạiB,C
4.2.2Hệdầmtĩnh định đơngiản
b. Đường ảnhhưởngnộilực
CholựcP=1đơnvịhướngthẳng đứngdi độngtừ
AàD.Y/cầuvẽđahnộilựctạitiếtdiệnK
1
,K
2
,K
3
*XéttiếtdiệnK
1nằmgiữa2gối:
LL2
L1
P= 1
A B C D
z
aK1K2
K3
23/09/21
5
Nhậnxét:
vĐahlựccắtQ
k1:
üĐườngtráivà đườngphảisongsongvớinhau.
üĐường ảnhhưởngQ
k1 cótung độ bằng0ứngvớivịtrícácgốitựa.
vĐahmômenM
k1:
üTathấyđườngtráivà đườngphảigiaonhautạiK’ ứngvớivịtrítiếtdiệnK
1
.Vìkhi ứngvớiz=
a,thìgiátrịmômentạitiếtdiệnK
1
củađườngtráivà đườngphảiđềucógiátrịa(L–a)/L
üĐườngkéodàicủađườngphảiđiqua điểmB’’vớitung độ B’B’’=achínhlàkhoảngcáchtừ
gốitựaBđếntiếndiệnK
1
4.2.2Hệdầmtĩnh định đơngiản
b. Đường ảnhhưởngnộilực
LL2
L1
P= 1
A B C D
z
aK1K2
K3
*XéttiếtdiệnK
2ởphầnđầuthừadầm:
*XéttiếtdiệnK
3ởphầnđầuthừadầm: