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

Chương này giới thiệu về hiện tượng uốn phẳng thanh thẳng, một khái niệm cơ bản trong cơ học vật liệu. Nội dung tập trung vào định nghĩa, phân loại các dạng uốn và các khái niệm liên quan.

Tài liệu này hướng đến sinh viên, kỹ sư và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực cơ học vật liệu, kỹ thuật xây dựng và cơ khí, cung cấp kiến thức nền tảng vững chắc về lý thuyết uốn phẳng thanh thẳng và ứng dụng trong phân tích, thiết kế kết cấu.

Chương 7 trình bày chi tiết về uốn phẳng thanh thẳng, một dạng biến dạng quan trọng trong ngành cơ học vật liệu và kết cấu. Chương bắt đầu bằng việc giới thiệu các khái niệm cơ bản như trục thanh, dầm, các loại ngoại lực tác dụng và mặt phẳng tải trọng, đồng thời thiết lập giới hạn cho hiện tượng uốn phẳng. Các nội lực xuất hiện khi uốn, bao gồm lực cắt Qy và mômen uốn Mx, được phân loại thành uốn thuần túy phẳng và uốn ngang phẳng. Tiếp theo, chương đi sâu vào uốn thuần túy phẳng, định nghĩa nội lực mômen uốn và phát triển công thức tính ứng suất pháp trên mặt cắt ngang dựa trên các giả thiết và định luật Hooke, từ đó xác định vị trí của đường trung hòa và mômen quán tính. Các công thức tính ứng suất pháp cực trị và mômen chống uốn cho các mặt cắt ngang phổ biến như chữ nhật, tròn, và thép hình I được trình bày chi tiết. Phần cuối của uốn thuần túy phẳng đề cập đến điều kiện bền và ba bài toán cơ bản trong thiết kế (kiểm tra bền, chọn kích thước mặt cắt, xác định tải trọng cho phép) thông qua các ví dụ minh họa. Cuối cùng, chương chuyển sang uốn ngang phẳng, định nghĩa nội lực (mômen uốn và lực cắt) và phân tích các thành phần ứng suất. Công thức tính ứng suất pháp và đặc biệt là ứng suất tiếp (công thức Zuravsky) được giới thiệu, cùng với sự phân bố ứng suất tiếp trên các mặt cắt ngang khác nhau. Chương kết thúc bằng việc trình bày các điều kiện bền cho dầm chịu uốn ngang phẳng tại các điểm đặc trưng (biên, trục trung hòa, và các điểm bất kỳ), làm nền tảng cho việc kiểm tra và thiết kế kết cấu.