Bài tập lớn Sức bền vật liệu

Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PHẦN I: VẼ BIỂU ĐỒ NỘI LỰC SƠ ĐỒ A: Hình số liệu a(m) K q (kN/m) P (kN) qa M (kNm) 5qa Tính phản lực ∑ =0 ∑ =0 ∑  =0   Vậy VA có chiều hướng xuống  Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Nhận xét: - Tại A có phản lực VA có chiều hướng xuống gây bước nhảy có giá trị qa=2kN gối cố định nên khơng có xuất momen - Tại B khơng có lực cắt có momen tập trung M nên xuất bước nhảy chiều hướng xuống với giá trị 5qa =10 kNm - Tại C có phản lực VC có chiều hướng lên với giá trị 2qa=4 kN có chiều hướng lên làm có bước nhảy gối di động nên khơng có xuất momen - Tại P có lực P=qa=2 kN có chiều hướng lên, xuất bước nhảy Sơ đồ B: Hình số liệu a(m) k1 k2 0.5 q (kN/m) Tính phản lực ∑ ∑ =0 =0  P (kN) 5qa M (kNm) 3qa Hỗ trợ ơn tập ∑ [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] ( =0 Xét đoạn AB: Dùng mặt cắt 1-1, khảo xát phần bên trái mặt cắt ∑ ∑ ∑ =  Nz=0 =0 =0 Xét đoạn BC )  Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Dùng mặt cắt 2-2, khảo xát phần bên trái mặt cắt ∑ ∑ ∑ =  Nz=0 =0 =0 Xét đoạn CD Dùng mặt cắt 3-3, khảo xát phần bên phải mặt cắt ∑ =  Nz=0 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập ∑ ∑ [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] =0 =0 Sơ đồ C: Hình số liệu a(m) q (kN/m) P (kN) 6qa Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn M (kNm) 3qa Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Tính phản lực ∑ ∑ ∑ =  =  =0     Vậy chiều HE HA ngược với chiều ta xét Xét AD: Ta tiến hành dời lực CE điềm C - Momen C: - Lực theo phương ngang : - Lực theo phương thẳng đứng: Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Xét CE: ta tiến hành dời lực AD điểm C - Momen C: - Lực theo phương ngang: - Lực theo phương thẳng đứng : Kiểm tra: ∑ =M Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Sơ đồ D: Hình số liệu a(m) q (kN/m) P (kN) 6qa Nhận xét: - Xét AB: chịu tác dụng momen , lực phân bố q lực tập trung =12 kN + Xét mặt phẳng chứa AB ngoại lực P, ta thấy có Nz=0; Momen uốn có dạng parabol với momen lớn có giá trị ; momen xoắn + Xét mặt phẳng chứa AB momen Dễ dàng ta thấy có momen uốn phân bố - Xét BC: thực dời lực phân bố q momen M điểm B Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn M (kNm) 3qa Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập    [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] + Việc dời lực phân bố B sinh lực tập trung momen nằm mặt phẳng chứa lực P Vậy B có lực P,P’ momen M,M’ có chiều hình vẽ: + Ta thấy:  Thanh có Nz=0  Momen M’ gây momen xoắn có chiều kim đồng hồ  Trong mặt phẳng chứa momen M, momen M gây uốn BC, biểu đồ uốn có dạng phân phối với giá trị  Trong mặt phẳng chứa P, biểu đồ momen có dạng bậc tuyến tính với lực Momen uốn Momen xoắn 10 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PHẦN II: BÀI TẶP TĂNG CƢỜNG BÀI TẬP TĂNG CƢỜNG Bài 1: Tính phản lực ∑ ∑ ∑ =0 =0 =0    (kN ) 11 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]     0.53x Phương trình đường vng góc đường trung hịa: y=-0.53x (*)  Phương trình hồnh độ giao điểm đường trịn   Dựa vào đồ thị, tọa độ điểm có 4.42;2.34) C(4.42;-2.34) D(- Vậy bền Bài 2: P1=10kN, P2=30kN,P3=20kN Ta tiến hành dời lực tâm 23 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn (*) là: Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] 24 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Phương trình đường trung hịa: 25 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 3:P=200kN, a=40cm, b=50cm, xB=-14cm, yB=15cm 26 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Phương trình đường trung hòa: 1.4583x-13.89 27 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 4: [σ]=16000 N/cm , E=2,1.10 N/cm cột thép CT3, thép I số hiệu N 12 Khoảng cách c để Ix=Iy (  (  () ) 13.56 cm Xác định tải trọng cho phép [P] =100 √  √  υ= 0.813 28 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn ) Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Áp dung công thức Iasinski [] [ ][ ] Xác định hệ số an toàn []   Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài tập tăng cƣờng Bài 1: Nz=120 kN, Mx=-25kNm, My=20 kNm, Mz=30 kNm, b=10cm, h=15 cm, α=0.231, γ=0.859, [σ]k=[σ]n=16 kN/cm Phương trình đường trung hịa 29 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] = = Kiểm tra điều kiện bền theo thuyết bền thứ ba √ Vậy chưa bền Thay mặt cắt ngang hình chữ nhật thành hình trịn có D=12cm | | √ | √ Vậy chưa bền 30 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn | Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 2: Đoạn AC có đường kính 10cm, đoạn CD có đường kính cm L=50cm, g=8.103 kN/cm2, M=8kNm Ta giải phóng liên kết ngàm D thay MD có chiều như hình vẽ  Đây tốn siêu tĩnh Biểu đồ Momen xoắn phân tích: Tại D tiết diện ngàm, góc xoay tiết diện D phải không    31 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]  Ứng suất tiếp lớn đoạn Bài 3: b=12cm, h=24cm,H=3m, q=10 kN/m, P=250kN 32 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Mặt cắt nguy hiểm đáy Phương trình đường trung hịa: 33 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 4: 2 L=2m, E=2.10 kN/cm , [ ]=16kN/cm ; AH BG có D=8cm Gọi Nz ∑ ∑ ∑ AH Nz BG N1 N2 =0 =0   Đây toán siêu tĩnh    34 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Điều kiện ổn định hệ => υ=0.51 √ Xét AH: [ ]  Xét BG: [ ]  Vậy [q]=0.81 kN/m Bài 5: L=100cm, G=8.10 kN/cm , M=10kNm, đoạn CD có hình vành khăn với đường kính ngồi 10cm đường kính 6cm 35 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn