Tài liệu hướng dẫn môn học Cơ học kết cấu: Chuyên đề 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu hướng dẫn môn học Cơ học kết cấu - Chuyên đề 1: Bài toán tìm phản lực trong hệ phẳng, được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nhận diện được một số liên kết cơ bản và phản lực tương ứng; tìm được phản lực của một số hệ phẳng cơ bản; nắm vững việc xác định chiều của phản lực. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu hướng dẫn môn học Cơ học kết cấu: Chuyên đề 1

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN MÔN HỌC CƠ HỌC KẾT CẤU
Mục tiêu: + Nhận diện được một số liên kết cơ bản và phản lực tương ứng. + Tìm được phản lực của một số hệ phẳng cơ bản. + Nắm vững việc xác định chiều của phản lực. Nhắc nhở thân thiện: + Đọc chậm từng bước và xem kĩ hình vẽ để nắm vững cách làm. + Mọi thắc mắc xin vui lòng liên hệ: Email: ceac.xdbk@gmail.com Fanpage: Học thuật Xây dựng Bách Khoa (facebook.com/hocthuatxaydung) Group: Diễn đàn Cơ sở ngành Xây Dựng (facebook.com/groups/thogiaichuyennghiep)
Một số liên kết đơn giản: Liên kết Sơ đồ tính Phản lực H Gối cố định (External pin) V V Gối di động (Roller) H Ngàm (Fixed support) V M H V Khớp nội liên kết (Internal pin) H V CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 3
Vấn đề 1: Cho dầm đơn giản AB chịu tác dụng của các tải trọng như hình vẽ (bỏ qua trọng lượng bản thân dầm): 7 2 qL qL q 2 A B L L L L Hình 1.1 Tìm phản lực tại các liên kết. CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 4
Lời giải tham khảo: Bước 1: Lập sơ đồ tính. 7 2 Ở bước này, hệ kết cấu được qL qL q 2 đơn giản hóa về mặt hình học: + Các thanh đưa về đường A B thẳng. + Các liên kết đưa về dạng ký L L L L hiệu quen thuộc. + Các ngoại lực tác dụng lên Hình 1.2 hệ giữ nguyên vị trí. CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 5
Bước 2: Giải phóng liên kết. 7 2 qL q qL 2 HA Ở bước này, các liên kết của hệ được giải phóng và thay thế A B bằng các phản lực tương ứng. VA VB Nên quy ước chiều dương thống L L L L nhất cho các lực để dễ dàng lập phương trình và tính toán. Hình 1.3 y Lưu ý: Chiều dương trong bài toán này được thống nhất như trong Hình 1.4. + x Hình 1.4 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 6
Nhắc lại kiến thức về xác định moment: Xác định moment của lực P đặt tại A đối với tâm O. 2. Khoảng cách từ O đến giá của P (chiều dài OB) chính là cánh tay đòn của lực P đối với tâm O. A y B P A d x O P x 1. Từ O kẻ tia Oy vuông góc với đường thẳng x O (giá của P) tại B. 3. Xác định giá trị của moment theo công thức: y B A Moment = Lực × Cánh tay đòn P x O M=P×d CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 7
Bước 3: Lập hệ phương trình cân bằng: Lập phương trình cân bằng.  Fx = 0  Ở bước này, các phương trình  Fy = 0  M =0 cân bằng của hệ được thiết lập.  A Đối với hệ phẳng, thường thiết H A = 0 V − qL − q  L + V = 0 lập 3 phương trình cân bằng để  A  ( ) B giải bài toán. − 7 qL2 − ( qL  2 L ) −  qL  7 L  + (V  4 L ) = 0  2   B Lưu ý:   2  + Nếu giá trị lực tính ra số âm (
Bước 4 (có thể bỏ qua): Trình bày kết quả. 7 2 qL qL q 2 Ở bước này, các phản lực được HA = 0 xác định lại chiều và trình bày lên hình vẽ. A 1 9 B VA = qL VB = qL 4 4 Các giá trị phản lực tính ra như sau: L L L L H A = 0 Hình 1.5  VA = − 1 qL Lưu ý:  4  9 + Nhận thấy phản lực đứng tại A (VA) có giá trị âm, do đó VB = qL phản lực này ngược chiều so với chiều giả thiết ở Hình 1.3.  4 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 9
Lưu ý: + Dấu âm/dương cần phù hợp với chiều 7 2 vector lực trên hình vẽ. qL qL q 2 + Nếu vẽ lại đúng chiều (VA hướng xuống HA = 0 dưới) thì khi tính toán sẽ lấy chiều hướng xuống và giá trị dương như Hình 1.5. A 1 9 B VA = – qL VB = qL + Nếu không vẽ lại đúng chiều (VA hướng 4 4 lên trên) thì khi tính toán sẽ lấy chiều hướng lên và giá trị âm như Hình 1.6. L L L L + Sau khi làm nhiều bài tập và có cảm giác về kết cấu, ta có thể dự đoán chiều Hình 1.6 của phản lực. Lúc này, kết quả phản lực sẽ đúng chiều và không còn dấu âm. CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 10
Vấn đề 2: Cho dầm công xôn AB chịu tác dụng của các tải trọng như hình vẽ (bỏ qua trọng lượng bản thân dầm): q qL 3qL2 A B qL L L L Hình 2.1 Tìm phản lực tại các liên kết. CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 11
Đáp án tham khảo: q qL 3qL2 Bước 1: Lập sơ đồ tính. A B qL L L L Hình 2.2 q qL 3qL2 Bước 2: Giải phóng liên kết. HA MA A B qL VA L L L Hình 2.3 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 12
HA = – qL q qL 3qL2 Bước 3: Lập phương trình cân bằng.  Fx = 0  H A = −qL A B qL  V = 2qL  1 2 VA = 2qL  Fy = 0  A MA = – 𝑞𝐿 2  M =0  M = − 1 qL2  A L L L  A  2 Hình 2.4 Bước 4: HA = qL q qL 3qL2 Trình bày kết quả. + Hình 2.4 không vẽ lại đúng chiều. A B qL + Hình 2.5 vẽ lại đúng chiều. VA = 2qL 1 2 MA = 𝑞𝐿 2 L L L Hình 2.5 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 13