BÀI TẬP LỚN CƠ HỌC KẾT CẤU - Mã Đề 3_2 pdf

Vẽ lại sơ đồ dầm, kích thước, tải trọng chính xác.. Xác định các phản lực và vẽ biểu đồ nội lực.. Vẽ lại sơ đồ dầm, kích thước, tải trọng chính xác.. Xác định các phản lực và vẽ biểu đồ

BÀI TẬP LỚN CƠ HỌC KẾT CẤU

Mã Đề 3_2

SƠ ĐỒ A

TÍNH DẦM GHÉP TĨNH ĐỊNH

1 Vẽ lại sơ đồ dầm, kích thước, tải trọng chính xác

2 Xác định các phản lực và vẽ biểu đồ nội lực

3 Vẽ đường ảnh hưởng tại tiết diện k1 và k2

4 Xác định đường ảnh hưởng tại k1 và k2 vừa vẽ

1 Vẽ lại sơ đồ dầm, kích thước, tải trọng chính xác.

2 Xác định các phản lực và vẽ biểu đồ nội lực

 Xác định phản lực hệ phụ và tính Mômen, lực cắt

Vì trong hệ dầm không có lực dọc N nên ta không xét đến.

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 1

ΣMMA = 0 => VB.3a = 3qa2 => VB = qa ΣMY = 0 => VB = VA = qa

 Xét mặt cắt tại A:

ΣMM = 0 => M = 3qa2

ΣMY = 0 => Q = - qa

 Xét mặt cắt tại B:

ΣMM = 0 => M = 0

ΣMY = 0 => Q = - qa

 Xác định phản lực hệ phụ và tính Mômen, lực cắt

ΣMMD = 0 => VC.2a = 3qa2 + 2qa2 => VC = qa

ΣMY = 0 => VC +VD = qa +2qa => VD = qa

 Xét mặt cắt tại B:

ΣMM = 0 => M = 0

ΣMY = 0 => Q = - qa

 Xét mặt cắt tại bên trái C:

ΣMM = 0 => M = qa2

ΣMY = 0 => Q = - qa

 Xét mặt cắt tại bên phải C:

ΣMM = 0 => M = qa2

ΣMY = 0 => Q = qa - qa = 1,5qa

 Xét mặt cắt tại D:

ΣMM = 0 => M = 0

ΣMY = 0 => Q = - 0,5qa

 Xác định phản lực hệ chính và tính Mômen, lực cắt

ΣMMF = 0 => MF = - ( 2qa2 + qa2 ) => MF = - 3 qa2

ΣMY = 0 => VF = - ( 0,5qa +2qa ) => VF = 2,5qa

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 3

 Xét mặt cắt tại D:

ΣMM = 0 => M = 0

ΣMY = 0 => Q = - 0,5qa

 Xét mặt cắt tại bên trái E:

ΣMM = 0 => M = - 0,5qa2

ΣMY = 0 => Q = - 0,5qa

 Xét mặt cắt tại bên phải E:

ΣMM = 0 => M = - 0,5qa2

ΣMY = 0 => Q = - 0,5qa - 2qa = - 2,5qa

 Xét mặt cắt tại F:

ΣMM = 0 => M = - ( 2qa2 + qa2 ) = - 3qa2

ΣMY = 0 => Q = - 0,5qa - 2qa = - 2,5qa

Biểu đồ NỘI LỰC

3 Vẽ đường ảnh hưởng.

a Nếu S hệ chính

P = 1 di động hệ chính => Hệ đơn giản

P = 1 di động hệ phụ

 S = 0 tại vị trí liên kết thanh theo phương đứng

 S bằng nhau tại khớp giao nhau

b Nếu S hệ phụ

P = 1 di động hệ chính => S = 0

P = 1 di động hệ phụ => Hệ đơn giản

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 5

4 Tính nội lực theo đường ảnh hưởng.

Tại :

= 3qa2 = - qa

Tại :

= 3qa2 - q - 2qa 1 = - 2,5qa

SƠ ĐỒ B

TÍNH KHUNG GHÉP TĨNH ĐỊNH

1 Vẽ lại sơ đồ khung, kích thước, tải trọng chính xác

2 Khảo sát cấu tạo hình học khung phẳng.

3 Xác định các phản lực

4. Vẽ biểu đồ nội lực

1. Vẽ lại sơ đồ khung, kích thước, tải trọng chính xác.

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 7

 Khảo sát:

Ta có: EGHI là hệ phụ.

ABC+CDF = Liên kết khớp tại C và liên kết với Đất bằng 2 khớp tại A, F Vậy đây là hệ khung 3 khớp

2. Khảo sát cấu tạo hình học khung phẳng và xác định các phản lực.

 Xác định các phản lực khung phụ và tính nội lực

ΣMMF = 0 => HH.a = 4qa2 +4,5q a2 => HH = 8,5qa

ΣMY = 0 => VE = qa + 3qa => VE = 4qa

ΣMX = 0 => HE = HH = 8,5qa

 Xét mặt cắt bên trái G:

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 9

ΣMM = 0 => M = 12qa2 - 4,5qa2 = 7,5 qa2

ΣMY = 0 => Q = 4qa - 3qa = qa

ΣMX = 0 => HE = NG = 8,5qa

 Xác định các phản lực khung chính và tính nội lực: Khung 3 khớp

ΣMMA = 0 => VF.3a = 3qa2 +6q a2 + 12q a2 + 8,5q a2 => VF = 59qa/6

ΣMMF = 0 => VA.3a + 3qa2 = 3qa2 + 8,5q a2 => VA = 17qa/6

ΣMMtr

C = 0 => HA.a + 8,5qa2 = 3qa2 => HA= qa/6

ΣMMPh

C = 0 => 3qa2 + 8q a2 + HA.a = 59qa2/3 => HF = 26qa/3

 Xét thanh AB tại mặt cắt B:

ΣMM = 0 => M = - qa2 /6

ΣMY = 0 => Q = - qa/6

ΣMX = 0 => N = VA = 17qa/6

 Xét thanh BC tại mặt cắt B:

ΣMM = 0 => M = 3qa2 - qa2 /6 = 17qa2/6

ΣMY = 0 => Q = - VA = - 17qa/6

ΣMX = 0 => N = - HA = - qa/6

 Xét thanh EF tại mặt cắt E:

ΣMM = 0 => M = HF .a = 26qa /3

ΣMY = 0 => Q = HF = 26qa/3

ΣMX = 0 => N = - VF = - 59qa/6

 Xét thanh ED tại mặt cắt E:

ΣMM = 0 => M = HF .a = 26qa2/3

ΣMY = 0 => Q = 4qa – VF = - 35qa/6

- qa/6

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 11

SƠ ĐỒ C

TÍNH KHUNG GHÉP SIÊU TĨNH

1 Vẽ lại sơ đồ dầm, kích thước, tải trọng chính xác

2 Xác định xác định số ẩn số và chọn hệ cơ bản theo phương pháp lực

3 Vẽ các biểu đồ mômen trên hệ cơ bản

4 Viết phương trình chính tắc dưới dạng số

5 Giải hệ phương trình chính tắc

6 Vẽ biểu đồ mômen uốn trong hệ siêu tỉnh

7 Vẽ biểu đồ lực cắt và lực dọc

1 Vẽ lại sơ đồ dầm, kích thước, tải trọng chính xác.

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 13

2. Xác định ẩn số và chọn hệ cơ bản:

Ta có: T + 2K + 3H – 3*( D – 1) = 1+2*2 + 3*1 – 3*( 3 – 1) = 2

 hệ có 2 bậc siêu tĩnh

Chọn hệ cơ bản như hình dưới:

3 Vẽ biểu đồ mômen ( M1 ); ( M2 ); ( 0

P

M )

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 15

P

4 Thiết lập phương trình chính tắc, xác định các hệ số, số hạng tự do bằng cách nhân biểu đồ

 Phương trình chính tắc dạng chữ:

11 X1  12 X 2  1P  0

 21 X1   22 X 2  2 P  0

 Xác định hệ số trong phương trình chính tắc:

12 = 12 = ( M1 ) ( M2 ) = 0

1P = ( M P0) ( M1 ) =

=

2P = ( M P0) ( M2 ) =

5 Giải hệ phương trình chính tắc.

Suy ra:

6 Vẽ biểu đồ mômen uốn trong hệ siêu tỉnh và suy ra biểu

đồ lực cắt, lực dọc bằng phương pháp mặt cắt

( M ) = ( M1 ) X1+ ( M2) X 2 + ( 0

P

M )

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 17

Bài t p l n C H c K t C u ập lớn Cơ Học Kết Cấu ớn Cơ Học Kết Cấu ơ Học Kết Cấu ọc Kết Cấu ết Cấu ấu 19