Trong hệ thống kiến thức nền tảng của kỹ sư các ngành xây dựng công trình, cầu đường, cơ khí,… những hiểu biết về các môn cơ học biến dạng, đặc biệt là môn học Sức bền Vật liệu là kiến thức cơ sở không thể thiếu trong chương trình đào tạo các cán bộ kỹ thuật và những nguyên lý về Sức bền Vật liệu được vận dụng trong tất cả các khâu thiết kế đến thi công. Cuốn sách này gồm 15 chương sau: Chương 1: Lý thuyết nội và ngoại lực. Chương 2: Kéo – nén đúng tâm. Chương 3: Trạng thái ứng suất và thuyết bền. Chương 4: Đặc trưng hình học của mặt cắt ngang. Chương 5: Xoắn thanh thẳng. Chương 6: Uốn ngang phẳng. Chương 7: Chuyển vị dầm chịu uốn. Chương 8: Thanh chịu lực phức tạp. Chương 9: Ổn định của thanh chịu nén đúng tâm. Chương 10: Uốn ngang và uốn dọc đồng thời. Chương 11: Tải trọng động. Chương 12: Tính độ bền theo trạng thái giới hạn. Chương 13: Thanh cong phẳng. Chương 14: Dầm trên nền đàn hồi. Chương 15: Dây mềm.
TS PHAM BU'C PHUNG BAI TAP ie hen vat lieu PHẠM ĐỨC PHUNG BÀI TẬP SUC BEN VAT LIEU (Tai ban) NHA XUAT BAN XAY DUNG HÀ NỘI - 2012 LỜI NÓI ĐÀU + Trong hệ thống kiến thức tảng kĩ sư ngành kĩ thuật xây dựng cơng trình, c hiểu biết mơn học biến dạng, đặc biệt môn học Sức bền Vật liệu kiến thức sở thiếu chương trình đào tạo cán kĩ thuật nguyên lí Sức bên Vật liệu vận dụng tắt khâu thiết thi công Cuốn tập Sức bên Vật liệu nhằm giúp đỡ cho sinh viên giảm bớt khó khăn q trình học, đồng thời nắm phương pháp số kĩ cân thiết để giải tập sức bền vật liệu Trong tài liệu có trình bày khái niệm phân lí thuyết, dẫn cẩn thiết phương pháp, thí đụ giải tốn chọn lọc, tập tự giải, đáp số, số liệu tra cứu hướng dẫn cách giải Túc giả xin chân thành cảm ơn thây, cô giáo Bộ môn Sức bền Vật liệu học kết cấu trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, PGS TS Lê Ngọc Hằng; PGS TS Nguyén Tai Trung bạn đồng nghiệp tận tình giúp đỡ tác giả hoàn thành cuỗn sách này: Trong trình biên soạn sách chắn khơng tránh khỏi khiếm khuyết định Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp phê bình bạn đọc Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về: Phịng Biên tập sách Khoa học Kỹ thuật - Nhà xuất Xây dựng - 37 Lê Đại Hành - Hà Nội Điện thoại: 04.97419354 Tác giả NHUNG DON VI DO THUONG GAP (HE DON VI QUOC TE: SI) m; cm, mm, kg; s - đơn vị chiều dài, khối lượng, thời gian (là đơn vị bản), mết, centimét, milimét, kilôgam, giây N- đơn vị Niutơn: IN /9,81kG kN; MN; DaN - đơn vị bội số lực - kilôniutơn, Méga Niuton, Déca Niu ton: 1KN = 10°N; IMN = 10°N; IdaN = 10N N/m’; MNiim? - đơn vị ứng suất va áp sudt MN/m? = 10° KN/m; 1kN/m? = 10° N/m?; HE DON VI KI THUAT (MKS): m; kG; s - mét; kilôgam luc; giay: kG = 9,81N; T - - lực: T= 10° kG; kG/em” - đơn vị đo ứng suất áp suất: kG/cmẺ = 9,81.10% N/mÊ kMm - đơn vị công: kMm = 9,81 jun mã lực = 75 kGm/s ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG QUỐC TẾ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ HỌC TT | — Tên đại lượng Tên đơn vị | |Lực | Lực phân bố Niuton | Ứng suất | Mo dun đàn hồi | Cường độ tải trọng | Phan b6 bé mat | Mo men lực | Khối lượng Pascal Pascal Pascal Kýhiệu N Nim Pa Pa Pa Quan hệ đơn vị IN=01 kG |IN/m=0,1kG/m=10°kG/m ,,IkG/mẺ = 10° 0° T/m T/m? kG/em? = 10° T/m? 1kPa = 0,1 T/m? Nm _ | INm=0,IkGm= 10kGm kg BẢNG CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TÁT } He s6 Poisson Ø - Ứng suất pháp ~ Ứng suất tiếp @ ~ Tin s6 dao động riêng cọ ~ Gốc xoay mặt phẳng xoy A - Chuyển vị theo phương thẳng đứng õ - Chuyển vị nhỏ theo phương thẳng đứng €1 ~ Tân số đao động lực kích thích E ~ Mơ đun đàn hồi vật liệu P~ Lực tập trung M.~ Mô men tập trung, q — Tải trọng phân bố theo chiều dài Nạ — Lực đọc theo phương trục Z Q — Lực cắt theo phương trục Y Qx — Lực cắt theo phương trục X My ~ Mô men uốn xung quanh trục X My — Mô men uốn xung quanh trục Y, M¿ ~ Mô men xoắn xung quanh trục Z {ol — Ứng suất pháp cho phép K, — Hệ số K động cho va cham TT Chủ kỳ dao động J~Mơ men qn tính (f] ~ Độ võng cho phép Chương I CAC CONG THUC CAN THIET - Sử dụng phương pháp mặt cắt để vẽ biểu đồ nội lực Đối với tốn phẳng có ba phan ni lye: N,, Qy va Mx ~ Quy ước dấu cho nội lực (hinh 1-1) ee M>0 |—* Py \ N>0 \ N0 Mẹo Qạ0 ^— P, — Toe, $ = “Py pe Hinh 1-1 + Lực dọc N, > hướng mặt cắt gọi lực kéo; ngược lại lực nén + Lực cắt Q, > pháp tuyến mặt cắt, quay thuận chiều kim đồng hồ góc 90 °thì trùng với chiều lực cắt Q, + Mômen uốn M, > làm căng thớ hay nói cách khác mơmen làm căng thớ phía dương trục oy - Liên hệ vi phân tải trọng phân bố q với lực cắt Q„ mômen uốn M,: ah 4) ~ Biểu đồ nội lực đồ thị biểu diễn thành phần nội lực theo hoành độ z Từ biểu đồ nội lực, xác định giá trị nội lực lớn mặt cắt nguy hiểm ~ Trên sơ đồ chịu lực chịu tải trọng q = const biểu đồ lực cắt Q, bậc biểu đồ mô men uốn M, đường bậc hai ~ Nếu biểu đồ lực cất Q, = biểu đồ mô men uốn M, đạt cực trị ~ Tại mặt có lực tập trung P mơ men tập trung M biểu đồ lực cắt Q,„ mơ men uốn M, có bước nhảy giá lực tập trung mô men tập trung BÀI TẬP CHỌN LỌC Ví dụ 1-1 Cho dằm chịu lực (hình 1-2): Pị = P; = 20 kN; 10kN/m; q; = 12kN/m; = 2kN/m;; My = 12 kNm; M;= 15 kNm; uốn Mẹ M, | P 1 % T a x Re a % c a Vẽ biểu đồ lực cắt Qy mémen 1P MI s P, K ñ D a a : [mm str 1m : LL yt ett] peal 20 Hinh 1-2 Giải: a) Xác định phản lực Rạ =? Rp=? Đm.=0 Ymg=0 > > Re=34kN RA=40kN Kiểm tra phản lực xác định có khơng? Sy =40+34~ 10x2~ 12x1 ~ 2x1 ~ 2x20 =0 Điều chứng tỏ, xác định phản lực b) Vẽ biểu đồ lực cắt Q„ mômen uốn M, - Áp dụng phương pháp mặt cắt - Chọn gốc tọa độ O „ ~ Đoạn OA Xét cân phần trái, với điều kiện 0