Bài giảng Cơ học lý thuyết: Chương 3 - ThS. Nguyễn Duy Khương

Trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng và cơ học kết cấu, hệ thanh giàn đóng vai trò vô cùng quan trọng nhờ khả năng chịu lực hiệu quả và tối ưu vật liệu. Các kết cấu giàn được ứng dụng rộng rãi trong các công trình như cầu, mái nhà, và khán đài, đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các ứng lực bên trong thanh để đảm bảo an toàn và tính bền vững. Bài giảng này nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về bài toán giàn, từ các khái niệm cơ bản đến các phương pháp phân tích, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xác định chính xác trạng thái chịu lực của từng cấu kiện. Mục tiêu là trang bị kiến thức nền tảng vững chắc cho việc nghiên cứu và thiết kế các hệ thanh giàn.

Sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng, kỹ thuật cơ khí, hoặc bất kỳ ai đang nghiên cứu môn học cơ học lý thuyết và phân tích kết cấu.

Tài liệu này đi sâu vào "bài toán hệ thanh giàn", một chủ đề cốt lõi trong "cơ học lý thuyết", trình bày cấu trúc và các dạng phổ biến của giàn được ứng dụng trong "xây dựng" dân dụng và công nghiệp, từ cầu đến khung mái. Nội dung giải thích chi tiết về bản chất của "ứng lực" bên trong thanh, phân biệt rõ ràng giữa trạng thái "thanh chịu kéo" và "thanh chịu nén" cùng với quy ước dấu cho từng loại lực. Để giải quyết các "bài toán giàn", tài liệu giới thiệu bốn "phương pháp phân tích kết cấu" chính: phương pháp tách nút, phương pháp mặt cắt, phương pháp đồ thị và phương pháp Maxwell-Cremona. Đặc biệt, "phương pháp tách nút" được trình bày kỹ lưỡng với các bước thực hiện chi tiết, bao gồm việc thiết lập các phương trình "cân bằng" cho từng nút giàn để xác định các lực chưa biết. Các ví dụ minh họa cụ thể được cung cấp để củng cố lý thuyết và hướng dẫn cách tính toán "ứng lực" trong tất cả các thanh của hệ giàn. Giá trị ứng dụng của tài liệu nằm ở việc cung cấp một khung kiến thức toàn diện, giúp người học nắm vững nguyên lý và kỹ năng cần thiết để "phân tích kết cấu" giàn, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế an toàn và hiệu quả trong thực tiễn kỹ thuật.