Giáo trình Sức bền vật liệu _ Chương 2 Chịu kéo (nén) đúng tâm doc

July 2010 tpnt2002@yahoo.com 1 SỨC BỀN VẬT LIỆU TrầnMinhTú-ĐạihọcXâydựng ®¹i häc July 10 2 Chương 2 THANH CHỊU KÉO (NÉN) ĐÚNG TÂM 3(54) Jul y 2010 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Chương 2. Thanh chịu kéo (nén) đúng tâm NỘI DUNG 2.1. Định nghĩa-nộilực 2.2. Ứng suất pháp trên mặtcắt ngang 2.3. Biếndạng - Hệ số Poisson 2.4. Đặctrưng cơ họccủavậtliệu 2.5. Thế năng biếndạng đàn hồi 2.6. Ứng suất cho phép và hệ số an toàn – Điềukiệnbền 2.7. Bài toán siêu tĩnh 4(54) Jul y 2010 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2.1. Định nghĩa Định nghĩa: Thanh đượcgọilàchịukéohoặcnén đúng tâm nếutrênmặtcắt ngang củanóchỉ tồntại một thành phần ứng lựclàN z (N z >0 – đirakhỏimặt cắt ngang) bar pin hanger cable 5(54) Jul y 2010 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Ví dụ - các thanh chịukéo(nén) đúng tâm 6(54) Jul y 2010 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Ví dụ - các thanh chịukéo(nén) đúng tâm 7(54) Jul y 2010 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Ví dụ - các thanh chịukéo(nén) đúng tâm 8(54) Jul y 2010 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2.1. Định nghĩa Biểu đồ lựcdọc: Phương pháp mặtcắt, xét cân bằng một phầnthanh, lựcdọctrênđoạnthanh đang xét xác định từ phương trình cân bằng 0 z ZN = ⇒= ∑ 9(54) Jul y 2010 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2.2. Ứng suất pháp trên mặtcắt ngang 1. Thí nghiệm Vạch trên bề mặt ngoài -Hệ những đường thẳng // trục thanh thớ dọc -Hệ những đường thẳng ┴ trục thanh mặtcắt ngang 2. Quan sát -Những đường thẳng // trục thanh => vẫn // trục thanh, k/c hai đường kề nhau không đổi -Những đường thẳng ┴ trục thanh => vẫn ┴ , k/c hai đường kề nhau thay đổi Giả thiếtbiếndạng 10(54) Jul y 2010 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2.2. Ứng suất pháp trên mặtcắt ngang 3. Các giả thiếtvề biếndạng GT 1- Giả thiếtmặtcắt ngang phẳng (Bernouli) Mặtcắt ngang trướcbiếndạng là phẳng và vuông góc vớitrục thanh, sau biến dạng vẫn phẳng và vuông góc vớitrục GT 2 - Giả thiếtvề các thớ dọc Các lớpvậtliệudọctrục không có tác dụng tương hỗ với nhau (không chèn ép, xô đẩylẫn nhau) Vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi (tuân theo định luật Hooke) [...]... (109N/m2) Ultimate Strength (106N/m2) (106N/m2) Steel 7860 20 0 400 25 0 Aluminum 27 10 70 110 90 Glass 21 90 65 50 ⎯ Concrete 23 20 30 40 ⎯ Wood 525 13 50 ⎯ Bone 1900 9 170 ⎯ Polystyrene 1050 3 48 ⎯ 32( 54) July 20 10 σb Yield Strength σch Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2. 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu 33(54) July 20 10 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Đồ thị kéo vật liệu dẻo... 3,33 2 σ kN/cm2 3 0, 01167 w cm −0, 03 −0, 015 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2. 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu Đặc trưng cơ học của vật liệu: Là các thông số đánh giá khả năng chịu lực, chịu biến dạng của vật liệu trong từng trường hợp chịu lực cụ thể Để xác định các đặc trưng cơ học của vật liệu: tiến hành các thí nghiệm với các loại vật liệu khác nhau Phá hủy khi biến dạng lớn Vật liệu. .. 34(54) July 20 10 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2. 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu 2 Thí nghiệm nén mẫu vật liệu dẻo σ Nén Kéo F σch F O 35(54) July 20 10 ε Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2. 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu 3 Thí nghiệm kéo - nén mẫu vật liệu giòn σ Nén Kéo - Không xác định được giới hạn tỉ lệ và giới hạn chảy, chỉ xác định được giới hạn bền 36(54) July 20 10 ε... Learning™ is a trademark used herein under license 1 Thí nghiệm kéo mẫu vật liệu dẻo 28 (54) July 20 10 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2. 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu Đồ thị kéo mẫu vật liệu dẻo thực (A0 thay đổi) qui ước (A0 không đổi) 29 (54) July 20 10 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2. 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu Đồ thị chia 3 giai đoạn 1 Giai đoạn tỉ lệ: ứng suất tỉ... số Thép 0 ,25 -0,33 Đồng đen 0, 32- 0,35 Gang 0 ,23 -0 ,27 Đá hộc 0,16-0,34 Nhôm 0, 32- 0,36 Bê tông 0.08-0,18 Đồng 0,31-0,34 Cao su 0,47 15(54) July 20 10 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Ví dụ 2. 1 (1) Bài 1: Cho các thanh chịu lực như hình vẽ Vẽ biểu đồ lực dọc, ứng suất và chuyển vị của các mặt cắt ngang Biết a=1m; A3=1,5A2=2A1=15cm2; F1 =25 kN; F2=60 kN; q=10kN/m; E=104kN/cm2 A3 A2 A1 F2 RA F1... 20 10 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Thí nghiệm kéo – nén (*) Mẫu kéo Máy đa năng 26 (54) July 20 10 Mẫu nén Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2. 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu MẪU THÍ NGHIỆM VÀ MÁY KÉO NÉN ĐÚNG TÂM 27 (54) July 20 10 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2. 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu (c )20 03 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc Thomson... dạng lớn Vật liệu dẻo Vật liệu Vật liệu dòn 19(54) July 20 10 Phá hủy khi biến bé Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Vật liệu dẻo, vật liệu giòn • Phân loại: Đặc điểm phá hủy: Rất dẻo Dẻo vừa Dòn Đặc điểm biến dạng: Lớn Trung bình Bé Dự báo biến dạng: 20 (54) July 20 10 Luôn báo trước Báo trước Không báo trước Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Vật liệu dẻo, vật liệu giòn TensileTestingofPlastic.mp4... 15 2 15 z3 + 5 z3 w 3 = −0, 015 + (cm) 75000 2. 10−4 ' w3 = (3 + 2 z3 ) 3 4.10−4 '' w3 = > 0 ⇒ Hàm lõm quay xuống dưới 3 18(54) July 20 10 F1 B A C a a w 2 = −0, 03 + 1,5.10 4 z2 (cm) - Chuyển vị đoạn CD: 0 ≤ z3 ≤ 100(cm) z3 z3 N CD (15 + 10 z ) w3 = wC + ∫ dz3 = −0, 015 + ∫ dz3 75000 E A1 0 0 A1 F2 RA - Chuyển vị z đoạn BC: 0 ≤ z2 ≤ 100(cm) 2 N 15.z w 2 = w B + ∫ BC dz2 = −0, 03 + 4 2 10 10 E A2 0 A2... kết ngàm tại A: RA ∑ Z =R A + F1 − F2 − q.a = 0 ⇒ RA = F2 + q.a − F1 = 60 + 10.1 − 25 = 45( kN ) a RA q D a N1 A 2) Nội lực trong các đoạn thanh: - Đoạn AB: N1 = − RA = −45( kN ) - Đoạn BC: N 2 = F2 − RA = 60 − 45 = 15( kN ) 16(54) July 20 10 RA A F2 N2 B Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Ví dụ 2. 1 (2) A3 - Mặt cắt trong đoạn CD: 0 ≤ z ≤ a A2 N 3 = F2 − RA + q.z = 15 + 10 z 3 Vẽ biểu đồ... TensileTestingofPlastic.mp4 21 (54) July 20 10 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering Vật liệu dẻo, vật liệu giòn Đồ thị ứng suất - biến dạng (Giòn) (Dẻo vừa) (Rất dẻo) (c )20 03 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc Thomson Learning™ is a trademark used herein under license 22 (54) July 20 10 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2. 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu Mục tiêu làm thí nghiệm: . July 20 10 tpnt20 02@ yahoo.com 1 SỨC BỀN VẬT LIỆU TrầnMinhTú-ĐạihọcXâydựng ®¹i häc July 10 2 Chương 2 THANH CHỊU KÉO (NÉN) ĐÚNG TÂM 3(54) Jul y 20 10 Tran. Engineering Chương 2. Thanh chịu kéo (nén) đúng tâm NỘI DUNG 2. 1. Định nghĩa-nộilực 2. 2. Ứng suất pháp trên mặtcắt ngang 2. 3. Biếndạng - Hệ số Poisson 2. 4. Đặctrưng