Một số bài tập cơ kết cấu 1

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG HỆ PHẲNG TĨNH ĐỊNH CHỊU TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG BẤT ĐỘNG 2.1 CÁC THÀNH PHẦN NỘI LỰC Phân tích các thành phần phản lực... Xét hệ chính ABCD, xác định các phản lực

Trang 1

1 Chương mở đầu: Bổ trợ kiến thức xác định tải trọng tác dụng

1.1 Sơ đồ tính kết cấu

Xét một cái móc cẩu cần trục, bánh xe (hình vẽ), phân tích kết cấu, bỏ qua chiều dày của các cấu kiện Giả thiết chế tạo mối nối tại B là nút cứng Mặc khác, gối đỡ tại A được mô hình giống liên kết ngàm Sơ đồ tính kết cấu được xây dựng bởi hai đường (trục thanh), tải trọng tác dụng lên móc cẩu là một lực tập trung F

Sơ đồ tính được thể hiện trên hình vẽ

Trang 2

1 Ví dụ mô hình tính sơ đồ hóa kết cấu dàn mái

2 Ví dụ mô hình hóa tải trọng tác dụng

Trang 3

Liên kết thanh

Gối di động

Gối cố định

Trang 4

Ngàm trượt

Ngàm

Trang 5

Chương 1 Phân tích cấu tạo hình học của hệ phẳng

2 Chương 2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG HỆ PHẲNG TĨNH ĐỊNH CHỊU TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG BẤT ĐỘNG

2.1 CÁC THÀNH PHẦN NỘI LỰC

Phân tích các thành phần phản lực

Trang 7

Kiểm tra lại kết quả

2.3 Ví dụ HỆ KHUNG: Xác định phản lực trong hệ KHUNG sau

Bước 1: Xác định các thành phần phản lực : Phản lực ( MA, Ax, Ay)

Bước 2: Viết các phương trình cân bằng xác định các thành phần phản lực

(Chiều thực của Ax ngược với chiều giả thiết)

Trang 8

(Chiều thực của Ay cùng chiều với chiều giả thiết)

(Chiều thực của MA cùng chiều với chiều giả thiết)

Kiểm tra kết quả:

2.4 Hệ ghép: Ví dụ: Xác định phản lực trong hệ sau:

Dạng sơ đồ tính

B A

Trang 9

F 5kN/m

Trang 10

Bước 2.3: Xét hệ phụ EF Xác định các phản lực (Fy; Ex; Ey)

Bước 2.4 Xét hệ chính ABCD, xác định các phản lực (Cy; Dy)

Tải trọng tác dụng lên hệ phụ sẽ truyền sang hệ chính thông qua các khớp

tại B và E

Cặp phản lực (Bx; By) trên hệ phụ AB truyền sang hệ chính BCDE , truyền

cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn

Cặp phản lực (Ex; Ey) trên hệ phụ EF truyền sang hệ chính BCDE, truyền

cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn

Xét phương trình cân bằng:

Bước 2.5 Kiểm tra lại kết quả

Trang 11

2.5 Hệ dàn

2.5.1 Phương pháp tách nút

2.5.2 Phân tích các thành phần nội lực trong hệ dàn

2.5.3 Nhận diện những thanh có nội lực bằng 0

2.5.4 Ví dụ tính toán hệ dàn bằng phương pháp tách nút

Xác định các thành phần nội lực trong hệ bằng phương pháp tách nút

Trang 13

Bước 2.4 Kiểm tra kết quả tính toán

Trang 14

2.6 BÀI TẬP HỆ DẦM

2.6.1 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ , giả thiết liên

kết tại A là khớp, B gối di động

2.6.2 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ, giả thiết dầm

liên kết với tường là ngàm

2.6.3 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ, giả thiết dầm

liên kết với tường là ngàm

2.6.4 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong hệ

Trang 15

2.6.7 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ, giả thiết liên kết

tại A là ngàm

2.6.8 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ, gt tại A là khớp,

B gối di động

Trang 16

2.6.9 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ, gt tại A là khớp,

B gối di động

Trang 17

Trang 18

2.6.19 Một dầm bê tông đỡ tải trọng của 2 cột Nếu áp lực nền đất tác dụng

lên dầm giả thiết là phân bố đều, xác định cường độ nền đất w và khoảng cách giữa 2 cột d Vẽ biểu đồ nội lực của dầm

Trang 19

2.6.24 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ, gt tại A là

khớp, B gối di động

2.6.25 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ

2.6.26 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ

Trang 20

2.6.27 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ, gt tại A là

Trang 21

2.6.30 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong các hệ, gt tại A ngàm, B

là khớp, C gối di động

2.6.31 Một hệ dầm (hình vẽ) đỡ thuyền và boong tàu Sơ đồ tính ( hình vẽ),

giả thiết liên kết tại A là gối di động, B gối cố định Dùng một mã vùng dự đoán trước tải trọng của boong tàu truyền vào dầm là 6kN/m Tải gió gây ra một lực là 4kN Khối lượng của boong tàu tác dụng vào dầm là 23Mg Trọng tâm của khối boong tàu đặt tại G Xác định phản lực trong hệ

2.6.32 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong hệ, giả thiết liên kết tại

A, B, C là khớp

gió Xác định phản lực trong hệ biết liên kết tại A, B, C là khớp

Trang 22

2.6.34 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong dầm, liên kết tại A

Trang 23

Trang 24

2.6.41 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong dầm, liên kết tại B

khớp, A gối di động

khớp, B gối di động

2.6.43 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong dầm

Trang 25

2.6.46 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong dầm, giả thiết liên kết

tại A là ngàm

2.6.47 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực

2.6.48 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực

2.6.49 Một dầm bê tong được sử dụng để đỡ tải trọng của dầm cầu Vẽ biểu

đồ nội lực trong hệ khi biết tải trọng tác dụng lên dầm cầu Giả thiết cột A và B chỉ phát huy tải theo phương thẳng đứng

Trang 26

2.6.50 Một dầm được sử dụng để treo vật liệu Nếu tải trọng treo nặng 2kN

và tâm lực trọng trường là G, xác định khoảng cách d để không có mô men phát triển trong khoảng chiều dài dầm AB Dây nâng có chân

2.6.51 Một dầm chịu tải trọng của hai lực tập trung (hình vẽ) Giả thiết phản

Biết P = 2kN, L = 3m

Trang 27

2.6.52 Xác định phản lực trong dầm, liên kết tại A khớp, B gối di động

2.7 BÀI TẬP HỆ KHUNG

2.7.1 Xác định phản lực trong hệ, giả thiết liên kết tại A gối di động, B

khớp

2.7.2 Xác định phản lực trong hệ

Trang 28

Trang 29

Trang 30

2.7.9 Xác định phản lực trong hệ, giả thiết A gối di động, B khớp

Trang 31

khớp, C là ngàm

2.7.11 Xác định phản lực trong hệ, giả thiết liên kết tại A, B, C là khớp

2.7.12 Xác định phản lực trong hệ, giả thiết liên kết tại A là ngàm; B, C D

là khớp

Trang 32

2.7.13 Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực trong hệ, giả thiết liên kết tại

A là ngàm; B, C D là khớp

2.7.14 Vẽ biểu đồ nội lực trong hệ

Trang 33

2.7.15 Vẽ biểu đồ mômen, lực cắt trong hệ khung, giả thiết liên kết tại A,

C,D là khớp, nút cứng tại B

2.7.16 Vẽ biểu đồ lực cắt, mômen, giả thiết liên kết tại A là gối di động, B là

khớp, nút cứng tại D và E

Trang 34

2.7.17 Vẽ biểu đồ mômen, lực cắt, lực dọc trong hệ

Trang 35

2.8.4 Xác định phản lực trong hệ ghép, giả thiết liên kết tại A gối ngàm

Trang 36

2.8.8 Xác định phản lực tại A, C, E biết liên kết tại E ngàm, B, C gối di

Trang 37

Trang 38

( Ghi chú: hinge: khớp)

Trang 39

2.8.20 Vẽ biểu đồ nội lực trong hệ, xác định nội lực tại D và E Liên kết tại B

là khớp

2.9 BÀI TẬP HỆ DÀN

2.9.1 Xác định nội lực trong các thanh dàn

2.9.2 Xác định nội lực trong các thanh dàn, biết P = 8kN

Trang 40

Trang 41

Trang 42

Trang 43

2.9.15 Xác định nội lực trong thanh dàn CJ; CD; DE; JD

2.9.16 Xác định nội lực trong thanh dàn CD,DG,GH

Trang 44

3 Chương 5 Đường ảnh hưởng trong hệ tĩnh định chịu tác dụng của tải trọng di động

Một đường ảnh hưởng đại diện cho sự biến thiên những đại lượng như phản lực, mômen, lực cắt hay chuyển vị tại tiết diện đặc biệt trong cấu kiện khi có lực tập trung di động trên cấu kiện Một đường ảnh hưởng được xây dựng, người đọc

có thể nhận thấy được ảnh hưởng lớn nhất của tải trọng di động đến kết cấu tại một tiết diện xác định trước Hơn nữa, độ lớn của phản lực, moment, lực cắt, chuyển vị tại tiết diện có thể được tính toán từ tung độ của đường ảnh hưởng

Vì vậy, đường ảnh hưởng là một phần quan trọng trong thiết kế cầu, ray cầu trục nhà công nghiệp, băng chuyền, và những kết cấu khác khi tải trọng di chuyển trên nhịp của nó

Đường ảnh hưởng đại diện cho ảnh hưởng của tải trọng di động đến một tiết diện đã được xác định trước ngược lại, biểu đồ nội lực đại diện cho ảnh hưởng của tải cố định tại tấc cả các tiết diện dọc theo trục của cấu kiện

3.1 Đường ảnh hưởng

Xây dựng đường ảnh hưởng cho các hệ sau

Trang 45

3.2 Xác định các giá trị đại lượng nghiên cứu ứng với các dạng tải trọng khác nhau bằng đường ảnh hưởng

3.2.1

Hệ khung kết cấu chịu tải trọng của một kích nâng để vận chuyển tải trọng tại một vị trí bên dưới nó Dự tính trọng lượng bản than của bánh đẩy là 3kN, trọng lượng bản than dầm CB là 24kg/m Giả thiết bỏ qua kích thước của bánh đẩy và bánh đẩy có thể di chuyển hết chiều dài dầm Liên kết tại A là khớp, B gối di động Xác định

Trang 46

3.2.4

Vẽ đường ảnh hưởng của lực dọc trên thanh CG

3.2.5

a Vẽ đ.a.h của phản lực tại A, B

b Vẽ đ.a.h của lực cắt, mô men tại C, D

c Dùng phương pháp vẽ nhanh vẽ đ.a.h tại các tiết diện trên

3.2.6

a) Vẽ đ.a.h của phản lực tại A, B b) Vẽ đ.a.h của lực cắt, mô men tại C c) Dùng phương pháp vẽ nhanh vẽ đ.a.h tại các tiết diện trên

3.2.7

a) Vẽ đ.a.h của phản lực tại A, B b) Vẽ đ.a.h của lực cắt, mô men tại C c) Dùng phương pháp vẽ nhanh vẽ đ.a.h tại các tiết diện trên

3.2.8

Trang 47

Vẽ đ.a.h của mô men tại C, giả thiết tại A là gối cố định, B là gối di động

3.2.9

Vẽ đ.a.h của mô men tại A, lực cắt mô men tại C, phản lực tại B

3.2.10

Vẽ đ.a.h của phản lực tại A, mô men tại A, lực cắt tại B

Giả thiết tại A là ngàm

3.2.11

Vẽ đ.a.h của lực cắt tại C, mô men tại C, phản lực tại D Chỉ rõ trị số tại

vị trí lớn nhất

Giả thiết liên kết tại B là khớp

Vẽ đ.a.h của lực cắt tại C Giả thiết A là gối di động, B là khớp

Trang 48

3.2.12 Trọng lượng bản thân của một dầm là 1,2kN/m và hoạt tải di động là

40kN Xác định

a) Mô men lớn nhất tại C b) Lực cắt dương lớn nhất tại C

Giả thiết liên kết tại A là gối cố định, B là gối di động

a) Mô men lớn nhất tại D, b) Phản lực dương lớn nhất tại B

Giả thiết liên kết tại A là gối cố định, B là gối di động

3.2.14

Vẽ đ.a.h của phản lực tại B, mô men tại E

Giả thiết liên kết tại A là gối cố định, B, D là gối di động, liên kết tại C là khớp

3.2.15

Một hoạt tải phân bố đều q=3kN/m và hoạt tải tập trung P=45kN được

Trang 49

đặt trên một cánh dầm Xác định a) Mô men âm lớn nhất tại A b) Lực cắt dương lớn nhất tại B c) Mô men âm lớn nhất tại B

Trang 50

3.2.16 Trọng lượng bản thân của dầm là q = 500N/m và một hoạt tải dưới dạng một lực tập trung P = 3000N Xác định:

a) Mô men lớn nhất tại C b) Lực cắt dương lớn nhất tại C Giả thiết liên kết tại B là khớp, liên kết tại A là bánh lăn

đặt lên một dầm Xác định

a) Phản lực dọc dương lớn nhất tại B;

b) Lực cắt dương, c) Mô men dương lớn nhất tại C

Giả thiết liên kết tại B là khớp, liên kết tại A là bánh lăn

trung P = 20kN được đặt lên một dầm Xác định

a) Mô men âm lớn nhất tại A b) Lực cắt dương lớn nhất tại B

Một hoạt tải phân bố đều q = 900N/m và lực tập trung P = 900N được đặt lên một dầm Xác định

Trang 51

Mô men dương lớn nhất tại B

Phản lực lớn nhất tại D

Giả thiết liên kết tại C là khớp, liên kết tại D là bánh lăn

đều là q2 =1,5kN/m Xác định

a) Mô men lớn nhất tại C b) Lực cắt dương lớn nhất tại B

Giả thiết liên kết tại C là ngàm, D là khớp, A là bánh lăn

lớn nhất tại D Giả thiết liên kết tại A là ngàm, B là khớp, C là bánh lăn

b) Nên đặt hoạt tải phân bố đều q = 6kN/m tại vị trí nào trên dầm để gây mô men lớn nhất tại A, gây ra lực cắt lớn nhất tại D Tính toán trị số mô men, lực cắt

Định dạng
Số trang	51
Dung lượng	2,22 MB