Bài giảng Sức bền vật liệu: Chương 7 - TS. Nguyễn Anh Tuấn

Chương 7 của tài liệu môn Sức Bền Vật Liệu trình bày về thanh chịu uốn phẳng, bao gồm các khái niệm cơ bản, ứng suất, biến dạng và chuyển vị. Chương này cung cấp các phương pháp tính toán và kiểm tra độ bền của dầm chịu uốn, đồng thời giới thiệu các dạng thiết diện hợp lý để tối ưu hóa khả năng chịu lực của vật liệu.

Sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng và cơ khí, kỹ sư kết cấu, người làm trong lĩnh vực thiết kế và xây dựng công trình.

Chương này đi sâu vào các khía cạnh của thanh chịu uốn phẳng, bắt đầu bằng việc phân biệt giữa uốn phẳng và uốn không gian, cũng như uốn ngang và uốn thuần túy. Các giả thiết cơ bản trong bài toán uốn thuần túy được trình bày rõ ràng, bao gồm giả thiết về thiết diện phẳng và vuông góc với trục sau biến dạng, bỏ qua ứng suất pháp theo phương ngang và dọc trục, và sự tồn tại của lớp trung hòa.

Công thức tính ứng suất pháp trong uốn thuần túy được thiết lập dựa trên mối quan hệ giữa ứng suất, mô đun đàn hồi và bán kính cong của trục thanh. Các ứng lực trên thiết diện, đặc biệt là mô-men uốn, được phân tích, và mối liên hệ giữa mô-men uốn và độ cong của trục được thiết lập.

Chương này cũng thảo luận về ứng suất tiếp trong uốn ngang phẳng, với các giả thiết tương tự như uốn thuần túy. Công thức Zhuravskii được giới thiệu để tính ứng suất tiếp, và các ví dụ về ứng dụng công thức này cho thiết diện chữ nhật và chữ I được trình bày.

Điều kiện bền của dầm chịu uốn ngang phẳng được xem xét, bao gồm cả trạng thái ứng suất đơn tại mép trên và mép dưới của thiết diện, cũng như trạng thái ứng suất trượt thuần túy tại trục trung hòa. Các thuyết bền khác nhau được áp dụng để đánh giá độ bền của dầm trong các trạng thái ứng suất phức tạp.

Cuối cùng, chương này trình bày về biến dạng và chuyển vị của dầm chịu uốn, bao gồm độ võng và góc xoay. Phương trình vi phân độ võng được thiết lập và giải bằng các phương pháp khác nhau, bao gồm phương pháp tích phân không định hạn, phương pháp tải trọng giả tạo và phương pháp thông số ban đầu.