intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Cơ học kết cấu I - Chương 1

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST
Báo xấu
188
lượt xem 42
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

PHÂN TÍCH CẤU TẠO HÌNH HỌC CỦA CÁC HỆ PHẲNG: 1.1 1.2 1.3 1.4 Khái niệm Liên kết và tính chất của liên kết Sử dụng liên kết để tạo hệ bất biến hình Nối nhiều miếng cứng với nhau để tạo thành hệ bất biến hình thanh chịu được lực (bất biến hình). 1.1. Khái niệm: 1.1.1 Chương 1 cung cấp các quy tắc cấu tạo để tạo được những hệ Hệ bất biến hình (BBH): Là hệ không thay đổi dạng hình học dưới tác dụng của tải trọng bất kỳ nếu ta xem các thanh của hệ là tuyệt đối cứng. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cơ học kết cấu I - Chương 1

  1. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 1. CHÖÔNG 1: PHAÂN TÍCH CAÁU TAÏO HÌNH HOÏC CUÛA CAÙC HEÄ PHAÚNG: 1.1 Khaùi nieäm 1.2 Lieân keát vaø tính chaát cuûa lieân keát 1.3 Söû duïng lieân keát ñeå taïo heä baát bieán hình 1.4 Noái nhieàu mieáng cöùng vôùi nhau ñeå taïo thaønh heä baát bieán hình Chöông 1 cung caáp caùc quy taéc caáu taïo ñeå taïo ñöôïc nhöõng heä thanh chòu ñöôïc löïc (baát bieán hình). 1.1. Khaùi nieäm: 1.1.1 Heä baát bieán hình (BBH): Laø heä khoâng thay ñoåi daïng hình hoïc döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng baát kyø neáu ta xem caùc thanh cuûa heä laø tuyeät ñoái cöùng. 1 4 2 3 Hình 1.1  Ví duï: heä cho treân hình 1.1 laø heä BBH vì: - Giaû söû thanh 1-2 coá ñònh - Do thanh 2-3 tuyeät ñoái cöùng (TÑC), vò trí ñieåm 3 chæ coù theå naèm treân (2,2-3) (ñöôøng troøn taâm 2, baùn kính 2-3). - Do thanh 1-3 tuyeät ñoái cöùng, vò trí ñieåm 3 chæ coù theå naèm treân (1,1-3). - Do 1-3 vaø 2-3 TÑC neân 3 phaûi laø giao ñieåm (1,1-3) vaø (2,2-3) (coù 2 giao ñieåm nhöng 3 chæ coù theå ôû vò trí nhö treân hình 1.1 vì 3 khoâng theå di chuyeån khoûi vò trí ñaõ ñöôïc ñònh luùc laép ñaët) - Töông töï, 4 cuõng coù vò trí xaùc ñònh - Nhö vaäy vò trí töông ñoái cuûa caùc ñieåm 1, 2, 3, 4 laø khoâng ñoåi, hay heä khoâng thay ñoåi daïng hình hoïc  heä BBH. SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 7
  2. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 1.1.2 Heä bieán hình (BH): Laø heä thay ñoåi daïng hình hoïc moät löôïng höõu haïn döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng baát kyø maëc duø ta xem caùc thanh cuûa heä laø tuyeät ñoái cöùng. (Töø löôïng höõu haïn ôû ñònh nghóa treân nhaèm phaân bieät vôùi löôïng voâ cuøng beù ôû 1.1.3). 1 5 4 1' 5' 4' 6 2 3 Hình 1.2  Ví duï: heä cho treân hình 1.2 laø heä BH vì: - Giaû söû thanh 2-3 coá ñònh - Do thanh 1-3 tuyeät ñoái cöùng , vò trí ñieåm 1 chæ coù theå naèm treân (3,1-3). - Do thanh 2-4 tuyeät ñoái cöùng, vò trí ñieåm 4 chæ coù theå naèm treân (2,2-4). - Do thanh 5-6 tuyeät ñoái cöùng, vò trí ñieåm 5 chæ coù theå naèm treân (6,5-6). - Giaû söû 1 dòch chuyeån ñeán vò trí 1’, ta luoân tìm ñöôïc vò trí 5’ vaø 4’ ñeå 1’-4’=1-4 vaø 1’-5’ = 1-5 ñoù chính laø giao ñieåm cuûa ñöôøng thaúng song song vôùi 1-4 keû töø 1’ vôùi caùc ñöôøng troøn (6,5-6) vaø (2,2-4) - Nhö vaäy daïng hình hoïc cuûa heä coù theå thay ñoåi khi chòu löïc  heä BH. 1.1.3 Heä bieán hình töùc thôøi: (BHTT) Laø heä thay ñoåi daïng hình hoïc moät löôïng voâ cuøng beù döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng baát kyø maëc duø ta xem caùc thanh cuûa heä laø tuyeät ñoái cöùng. SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 8
  3. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 4 4' 5 5' 1 1' 3 6 2 Hình 1.3  Ví duï: heä cho treân hình 1.3 laø heä BHTT vì: - Lyù luaän töông töï nhö treân ta coù: 1, 5 vaø 4 coù xu höôùng chuyeån dòch theo phöông vuoâng goùc vôùi caùc thanh 1-3, 6-5, 2-4. Do caùc thanh naøy song song nhau neân caùc ñieåm 1, 5, 4 coù xu höôùng chuyeån dòch theo caùc phöông song song nhau  caùc ñieåm coù theå dòch chuyeån ra khoûi vò trí ban ñaàu nhöng chuyeån dòch naøy chæ coù theå laø moät ñoaïn voâ cuøng beù vì khi dòch chuyeån ra khoûi vò trí ban ñaàu, phöông dòch chuyeån cuûa caùc ñieåm ñoù khoâng coøn song song nhau (caùc thanh 1-3, 6-5, 2-4 khoâng coøn song song) neân chuyeån dòch ñoù phaûi döøng laïi. - Vaäy heä BHTT. Noäi löïc phaùt sinh trong heä BHTT raát lôùn. Trong thieát keá caàn taïo nhöõng heä BBH roõ reät. Ña soá caùc keát caáu trong xaây döïng ñeàu phaûi BBH ñeå coù theå chòu ñöôïc löïc theo moïi phöông. Ñoâi khi cuõng coù nhöõng keát caáu chæ chòu löïc theo moät phöông bieát tröôùc thì chæ caàn BBH theo phöông ñoù (daây xích). 1.1.4 Mieáng cöùng: (MC) Laø moät heä phaúng baát bieán hình. Caùc daïng MC cô baûn goàm: Thanh cong Thanh thaúng Tam giaùc khôùp Thanh gaõy khuùc SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 9
  4. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 Thanh coù chóa Ngoaøi 5 MC cô baûn treân, muoán noùi moät keát caáu laø MC phaûi chöùng minh. 1.1.5 Baäc töï do: Laø tham soá ñoäc laäp caàn thieát (toái thieåu) ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa moät heä trong moät heä truïc toïa ñoä.  Ví duï: trong heä truïc toïa ñoä phaúng: - Moät ñieåm caàn 2 tham soá ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa noù (tung ñoä + hoaønh ñoä hoaëc goùc cöïc + baùn kính cöïc)  baäc töï do = 2 - Moät ñoaïn thaúng caàn 3 tham soá, 2 ñeå xaùc ñònh vò trí moät ñieåm treân ñoaïn thaúng ñoù vaø 1 ñeå xaùc ñònh phöông ñoaïn thaúng  baäc töï do = 3 - Moät mieáng cöùng cuõng caàn 3 tham soá  baäc töï do = 3 - Heä treân hình 1.4 laø heä coù 4 baäc töï do: 3 ñeå xaùc ñònh ñoaïn thaúng AB vaø 1 ñeå xaùc ñònh phöông ñoaïn BC so vôùi AB. A B C Hình 1.4 SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 10
  5. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 1.2. Lieân keát vaø tính chaát cuûa lieân keát: Lieân keát Lieân keát ñôn giaûn: noái hai MC laïi vôùi nhau Lieân keát loaïi 1 Lieân keát loaïi 2 Lieân keát loaïi 3 (lieân keát thanh) (lieân keát khôùp) (lieân keát haøn) Lieân keát phöùc taïp: noái hôn 2 MC laïi vôùi nhau Lieân keát töïa: noái MC vôùi ñaát hoaëc moät vaät baát ñoäng nhö ñaát. Töïa loaïi 1 (töïa di Töïa loaïi 3 (ngaøm) Töïa loaïi 2 (töïa coá ñoäng) ñònh) 1.2.1 Lieân keát ñôn giaûn: Loaïi lieân keát Caùc daïng lieân keát Loaïi 1 (lk thanh): caûn 1 baäc töï do, laøm xuaát hieän 1 thaønh phaàn phaûn löïc theo phöông noái 2 khôùp. Loaïi 2 (lk khôùp): caûn 2 baäc töï do, laøm xuaát hieän 2 thaønh phaàn phaûn K löïc caét nhau taïi khôùp. K Loaïi 3 (lk haøn): caûn 3 baäc töï do, laøm xuaát hieän 3 thaønh phaàn phaûn löïc. SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 11
  6. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 Löu yù: - Hai lieân keát thanh song song töông ñöông vôùi moät khôùp ôû voâ cuøng. Lieân keát haøn chæ töông ñöông vôùi 3 lieân keát thanh khoâng ñoàng - quy, khoâng song song hoaëc moät khôùp vaø moät thanh khoâng ñi qua khôùp. Hai MC noái vôùi nhau baèng 3 thanh song song khoâng baèng - nhau thì taïo thaønh heä BHTT, song song baèng nhau thì taïo thaønh heä BH. BHTT BH Hình 1.5 - Moät thanh ñöôïc xem nhö ñi qua moät khôùp ôû voâ cuøng khi vaø chæ khi noù coù cuøng phöông vôùi hai lieân keát thanh taïo thaønh khôùp ôû voâ cuøng ñoù. K Hình 1.6 - Ba khôùp ñeàu ôû voâ cuøng thì thaúng haøng. (Chöùng minh: veõ moät ñöôøng troøn qua 3 khôùp, cho baùn kính ñeán voâ cuøng, ñöôøng troøn tieán veà ñöôøng thaúng). SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 12
  7. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 K2 K1 K1 K1 Hình 1.7 (Ba khôùp thaúng haøng) 1.2.2 Lieân keát phöùc taïp: noái hôn 2 MC laïi vôùi nhau Ñoä phöùc taïp: ñoä phöùc taïp cuûa moät lieân keát phöùc taïp laø soá lieân keát ñôn giaûn cuøng loaïi töông ñöông vôùi lieân keát phöùc taïp ñoù. p=D–1 p: ñoä phöùc taïp D: soá MC quy tuï taïi lieân keát phöùc taïp.  Ví duï: 1 4 1 1 2 3 Hình 1.8 Lieân keát taïi 3 vaø 4 laø lieân keát ñôn giaûn (noái 2 MC). Lieân keát taïi 1 vaø 2 laø lieân keát phöùc taïp (noái 3 MC). Ñoä phöùc taïp cuûa lieân keát taïi 1 laø : p=D–1=2 Thöïc vaäy, ta coù theå thay lieân keát taïi 1 baèng 2 lieân keát loaïi 2 nhö treân 1.8 (b) (caùc lieân keát khoâng coù kích thöôùc vaø truøng nhau taïi 1). Töông töï nhö vaäy, taïi 2 p=2 SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 13
  8. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 1.2.3 Lieân keát töïa (goái töïa): laø lieân keát duøng ñeå noái MC vôùi ñaát hoaëc moät vaät baát ñoäng nhö ñaát. Coù 3 loaïi goái töïa: Töïa loaïi 1 (töïa di coù 1 thaønh phaàn phaûn löïc phöông noái 2 ñoäng) khôùp Töïa loaïi 2 (töïa coá coù 2 thaønh phaàn phaûn löïc caét nhau taïi ñònh) khôùp Töïa loaïi 3 (ngaøm) coù 3 thaønh phaàn phaûn löïc 1.3. Söû duïng lieân keát ñeå taïo heä BBH: Söû duïng lieân keát ñeå taïo thaønh heä BBH laø khöû taát caû baäc töï do cuûa heä. 1.3.1 Noái 1 ñieåm vaøo 1 MC (khöû 2 baäc töï do): söû duïng 2 lieân keát thanh caét nhau taïi ñieåm noái (taïo thaønh boä ñoâi).  Ví duï: döïng leàu nhoû: caàn noái caây laøm ñænh leàu vôùi phaàn ñaát beân döôùi ta duøng 2 thanh gaùc cheùo coù ñinh giöõ hoaëc coät daây (khôùp). Hình 1.9 1.3.2 Noái 2 MC vôùi nhau taïo thaønh heä BBH (khöû 3 baäc töï do): ta söû duïng 1 lieân keát haøn thöïc hoaëc töông ñöông.  Ví duï: ñeå noái caùc thanh theùp hình laïi vôùi nhau ngöôøi ta coù theå duøng caùc moái haøn hoaëc lieân keát bu loâng (nhieàu lieân keát khôùp, thöøa). SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 14
  9. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 1.3.3 Noái 3 MC vôùi nhau ñeå heä BBH (khöû 6 baäc töï do): ta söû duïng 2 lieân keát haøn hoaëc 3 khôùp lieân hôïp khoâng thaúng haøng.  Ví duï: söû duïng 2 lieân keát haøn: ñôn giaûn. Söû duïng 3 khôùp lieân hôïp: phoå bieán trong keát caáu voøm 3 khôùp, khung 3 khôùp, …(xem 2.4): noái 3 mieáng cöùng laø 2 phaàn voøm vaø ñaát. MC1 MC2 MCø t ñaá Hình 1.10 1.4. Noái nhieàu MC vôùi nhau ñeå taïo heä BBH: 1.4.1 Ñieàu kieän caàn: ñieàu kieän caàn ñeå moät heä BBH laø heä ñoù phaûi ñuû lieân keát ñeå khöû taát caû baäc töï do cuûa heä. Nguyeân taéc thieát laäp coâng thöùc: n = soá baäc töï do lieân keát coù theå khöû – soá baäc töï do cuûa heä  0 Coâng thöùc cho töøng loaïi keát caáu: H: soá lieân keát haøn K: soá lieân keát khôùp Heä baát kyø n = 3H + 2K + T – 3(D-1) T: soá lieân keát thanh D: soá MC n = 3H + 2K + C0 +T – C0: soá lieân keát töïa quy Heä noái ñaát 3D veà lieân keát ñôn giaûn Heä daøn khoâng noái T: soá thanh daøn n = (T - 1) – 2(M - 2) ñaát M: soá maét daøn C0: soá lieân keát töïa quy Heä daøn noái ñaát n = T + C0 – 2M veà lieân keát ñôn giaûn Neáu heä coù n0: heä thöøa lieân keát, coù theå BBH. Neáu BBH, heä laø heä sieâu tónh( 0.4.2). Baäc sieâu tónh = n (chính laø soá lieân keát thöøa quy veà lieân keát loaïi 1 vaø cuõng chính laø soá phöông trình bieán daïng csaàn boå sung). SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 15
  10. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 1.4.2 Ñieàu kieän ñuû: ñieàu kieän ñuû ñeå moät heä ñuû lieân keát BBH laø caùc lieân keát phaûi ñöôïc boá trí hôïp lyù. Caùc lieân keát boá trí hôïp lyù laø tuaân theo caùc nguyeân taéc trong 1.3. Khi heä coù nhieàu hôn 3 MC phaûi ñöa veà ít hôn hoaëc baèng 3 MC ñeå khaûo saùt.  Trình töï giaûi moät baøi khaûo saùt caáu taïo hình hoïc heä phaúng: - Khaûo saùt ñieàu kieän caàn: o Quan nieäm heä laø loaïi naøo trong 4 heä keå treân o Ñeám caùc ñaïi löôïng caàn ñeå tính n. o Tính n. Keát luaän heä coù khaû naêng BBH hay khoâng Löu yù: khoâng ñöôïc boû caùc boä ñoâi khi khaûo saùt ñieàu kieän caàn. Quan nieäm trong khi khaûo saùt ñieàu kieän caàn vaø ñuû coù theå khaùc nhau. Coù nhieàu caùch quan nieäm veà moät heä nhöng neân quan nieäm theá naøo ñeå vieäc ñeám ñôn giaûn nhaát. - Neáu heä coù khaû naêng BBH, ta khaûo saùt ñieàu kieän ñuû: o Boû ñi taát caû caùc boä ñoâi coù theå boû. o Neáu heä noái ñaát, caàn xem C0 = 3 hay > 3 (C0 3: tính chaát heä phuï thuoäc vaøo lieân keát vôùi ñaát, quan nieäm ñaát laø 1 trong 3 (hay 2) mieáng cöùng caàn khaûo saùt. o Tìm caùch ñöa heä veà 2 hay 3 MC ñeå khaûo saùt döïa vaøo 1.3. Neáu heä laø noái ñaát, theo kinh nghieäm, caàn laáy ñaát laøm cô sôû ñeå xaùc ñònh caùc MC coøn laïi. o Tìm quan heä (lieân keát) giöõa caùc MC vöøa tìm vaø keát luaän lieân keát coù hôïp lyù hay khoâng, heä BH, BHTT hay BBH.  Ví duï: khaûo saùt caáu taïo hình hoïc cuûa heä treân hình 1.11(a) SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 16
  11. Toùm taét chöông trình Cô hoïc keát caáu 1 8 11 9 8 9 7 10 MCø(I) MCø(II) 4 5 3 6 2 4 5 3 6 2 MCø t ñaá 1 (b) 1 (a) Hình 1.11 - Khaûo saùt ñieàu kieän caàn: o Quan nieäm heä laø heä daøn noái ñaát o T = 14, M = 9, C0=4 n = 2M – T – C0 = 2.9 – 14 – 4 = 0 o Heä ñuû lieân keát, coù theå BBH. - Khaûo saùt ñieàu kieän ñuû: o Boû laàn löôït caùc boä ñoâi: 7-11-10, 3-7-8, 9-10-6. Heä coøn laïi nhö treân hình 1.11(b) o Heä noái ñaát vôùi C0 = 4, xem ñaát laø moät MC. o Xem 2 tam giaùc khôùp 3-4-8 vaø 5-6-9 laø hai MC I vaø II. o MC(I) noái vôùi MC(II) baèng hai thanh T(89) vaø T(45) song song nhau töông ñöông vôùi khôùp K(I-II) ôû voâ cuøng. MC(I) noái vôùi MC(ñaát) baèng hai thanh T(13) vaø T(24) song song nhau töông ñöông vôùi khôùp K(I-ñaát) ôû voâ cuøng. MC(II) noái vôùi MC(ñaát) baèng hai thanh T(25) vaø T(16) song song nhau töông ñöông vôùi khôùp K(II-ñaát) ôû voâ cuøng. o Nhö vaäy, 3 MC I, II vaø ñaát lieân keát nhau baèng 3 khôùp lieân hôïp ôû voâ cuøng (thaúng haøng)  heä BHTT. SV: Nguyeãn Baùch Khoa Trang 17
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2