Tài liệu hướng dẫn môn học Cơ học kết cấu: Chuyên đề 3

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

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu hướng dẫn môn học Cơ học kết cấu - Chuyên đề 3: Bài toán hệ ghép tĩnh định, được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nhận diện được bài toán hệ ghép tĩnh định; nhận diện được hệ chính và hệ phụ; nắm vững nguyên tắc truyền lực để giải bài toán. 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 3

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN MÔN HỌC CƠ HỌC KẾT CẤU
Mục tiêu: + Nhận diện được bài toán hệ ghép tĩnh định. + Nhận diện được hệ chính và hệ phụ. + Nắm vững nguyên tắc truyền lực để giải bài toán. Nhắc nhở thân thiện: + Đọc chậm từng bước và xem kĩ hình vẽ để nắm vững cách làm. + Tham khảo thêm Chương 2 sách Cơ học kết cấu, Tập 1: Hệ tĩnh định, GS.TS. Lều Thọ Trình. + 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)
Vấn đề 1: Cho hệ dầm ABCD chịu tác dụng của các tải trọng như hình vẽ (bỏ qua trọng lượng bản thân dầm): qL qL2 q A B C D L L L L L Hình 1.1 Vẽ biểu đồ moment và lực cắt của hệ dầm. CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 3
Lời giải tham khảo: qL qL2 q Bước 1: Lập sơ đồ tính. Ở bước này, cần lưu ý xác định A B C D đúng tải trọng tại vị trí nút (khớp nội liên kết). L L L L L Ví dụ: Hình 1.2 + Tại Nút C trên Hình 1.2, tải trọng moment tập trung tác dụng bên trái Nút C. P P 0.5P 0.5P + Nếu tác dụng moment bên phải kết quả bài toán sẽ bị thay đổi. = = + Tuy nhiên, đối với lực tập trung thì đặt ở vị trí nào quanh nút Hình 1.3, kết quả bài toán cũng không đổi. Hình 1.3 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 4
Bước 2: Giải phóng liên kết. q Đầu tiên, cần xác định hệ chính và hệ phụ trong bài toán: C D + Hệ chính: là hệ sẽ bất biến qL qL2 hình nếu loại bỏ các hệ lân cận. + Hệ phụ: là hệ sẽ biến hình A B C nếu loại bỏ các hệ lân cận. L L L L L Ghi chú: + Trong ví dụ này, ABC là hệ chính, CD là hệ phụ. Hình 1.4 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 5
2.1. Giải hệ phụ CD: q Bước 2: Giải phóng liên kết. HC = 0 HC  Thực hiện giải phóng liên kết và VC = 1 qL C D  4 tìm các phản lực tương ứng, theo  VC VD 3 nguyên tắc từ hệ phụ đến hệ VD = qL  4 chính: qL qL2 VC 2.2. Giải hệ chính ABC: HA HC H A = 0  A B C VA = − 1 qL VA VB  8  11 L L L L L VB = qL  8 Hình 1.5 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 6
Bước 3: + QCD Vẽ biểu đồ nội lực của từng hệ. 1 1 qL qL 4 4 3 qL 4 Ở bước này, lần lượt vẽ biểu đồ QABC + 1 moment và lực cắt của các hệ 8 qL 9 qL 8 chính và hệ phụ. 9 32 qL2 Phương pháp vẽ biểu đồ nội lực 5 2 MCD 4 qL qL2 1 2 1 2 đã học ở môn Sức bền Vật liệu. 4 qL 8 qL 1 2 qL 8 MABC L L L L L Hình 1.6 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 7
qL qL2 q Bước 4: Trình bày kết quả. A B C D Ở bước này, tiến hành ghép các 1 qL biểu đồ nội lực lại với nhau tương 4 ứng với hệ kết cấu ban đầu. + + Q 1 1 qL Lưu ý: 8 qL 9 qL 4 8 3 qL Tương tự như ở môn Sức bền Vật liệu, ta 4 5 2 cần kiểm tra lại sự hợp lý của biểu đồ: 4 qL qL2 + Ở các vị trí nút có moment = 0. 1 2 qL 9 8 qL2 32 + Các vị trí có tải trọng tập trung, biểu đồ M tương ứng sẽ có bước nhảy. 1 2 1 2 qL qL + Biểu đồ lực cắt bậc n → biểu đồ moment 4 8 bậc (n+1) L L L L L + Lực cắt = 0, biểu đồ moment có cực trị. Hình 1.7 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 8
Vấn đề 2: Cho hệ kết cấu chịu tác dụng của các tải trọng như hình vẽ (bỏ qua trọng lượng bản thân kết cấu): qL2 qL q q C D E F G L Hình 2.1 L A B H L L L L L Vẽ biểu đồ nội lực của hệ kết cấu trên. CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 9
Đáp án tham khảo: Bước 1: Lập sơ đồ tính. qL2 qL q L L q C D E F G A B H L L L L L Hình 2.2 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 10
Bước 2: qL2 qL q Giải phóng liên kết. HE HE C D E E F G q L VE VE H E = 0  H A = qL  1  VE = qL L HA  3  2 A B VA = qL H   2 3 VH = qL VB = 2qL   2 VA VB VH L L L L L Hệ chính ABCDE Hệ phụ EFGH Hình 2.3 CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 11
qL2 qL q Bước 3 + 4: Vẽ biểu đồ nội lực. C D E F G q A B H 3 + 3 N 2qL qL 2 qL 2 L L L L L CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 12
1 qL qL 2 Bước 3 + 4: + + Vẽ biểu đồ nội lực. 1 qL 2 qL 3 qL 2 Q + 3 2 qL 2 1 2 1 2 qL qL 3 2 2 8 qL 2 1 2 qL 2 1 2 qL 8 M qL2 L L L L L CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 13