Bài tập lớn sức bền vật liệu trường đại học kiến trúc Hồ Chí Minh

BÀI TẬP CHƯƠNG UỐN THANH THẲNGBÀI TẬP CHƯƠNG UỐN THANH THẲNG Bài 1: Cho dầm có sơ đồ chịu lực như hình vẽ 1.. BÀI TẬP CHƯƠNG UỐN THANH THẲNGBài 3: Một dầm có tiết diện chữ I kích thước

Trang 1

BỘ XÂY DỰNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM BỘ MÔN: CƠ HỌC ỨNG DỤNG

\WX[

BÀI TẬP THAM KHẢO

SỨC BỀN VẬT LIỆU

PHẦN 1 & 2

GV sưu tầm & tổng hợp:

PHAN NGỌC ANH

TP.HCM 07.2007

TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ

Trang 2

Bài tập tham khảo SBVL 1 Trang 1 of 45

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Trang 11

Trang 12

Trang 13

Trang 14

Trang 15

Trang 16

Trang 17

Trang 18

Trang 19

Trang 20

Trang 21

Trang 22

Trang 23

Trang 24

Trang 25

Trang 26

Trang 27

Trang 28

Trang 29

Trang 30

Trang 31

Trang 32

Trang 33

Trang 34

BÀI TẬP CHƯƠNG UỐN THANH THẲNG

Bài 1: Cho dầm có sơ đồ chịu lực như hình vẽ 1 Biết dầm có tiết diện chữ T, có kích

thước như hình vẽ làm bằng vật liệu có [ ]T =16KN/cm2, [U]=4KN/cm2, E=2.104 KN/cm2Yêu cầu:

1 Vẽ biểu đồ Mx, Qy

2 Xác định tải trọng q cho phép tác dụng lên dầm theo điều kiện bền của ứng suất pháp và ứng suất tiếp lớn nhất Cho a=2m

3 Tính độ võng lớn nhất của dầm với tải trọng tìm được ở câu 2

P=qaq

Hình 1

Bài 2: Một dầm có tiết diện chữ nhật biết(h=2b), có liên kết và sơ đồ chịu lực như hình

vẽ 2.Vật liệu dầm có :

[ ]T =1 KN/cm2, [U]= 0,5 KN/cm2, E=2.104 KN/cm2 ,q=20 KN/cm2 và a=1 m

Yêu cầu:

1 Vẽ biểu đồ nội lực cho dầm

2 Xác định kích thước tiết diện để đảm bảo điều kiện bền của ứng suất pháp và ứng suất tiếp lớn nhất?

BA

Trang 35

Bài 3: Một dầm có tiết diện chữ I kích thước tiết diện và liên kết chịu lực như hình vẽ 3

L/2=2,2L/2=2,2

Bài 4: Cho dầm có tiết diện chữ T có kích thước và sơ đồ chịu lực như hình vẽ 4 Biết

P=4qa, a=1 m Vật liệu dầm có [ ]T k

=6 KN/cm2, [ ]T n=16 KN/cm2 Yêu cầu:

Xác định tải trọng q tối đa tác dụng lên dầm để đảm bảo điều kiện bền của ứng suất pháp và ứng suất tiếp

20cmq

BA

80cmC

Trang 36

Bài 5: Cho dầm có tiết diện chữ nhật h=30 cm, b=20 cm có liên kết và chịu lực như hình

vẽ Vật liệu dầm có [ ]T =16 KN/cm2, [U]=4 KN/cm2, a=1 m

Hình 5

Bài 6: Một thanh có kích thước tiết diện, liên kết và sơ đồ chịu lực như hình 6

Cho biết: P=2qa, a=1,5 m , q=0,6 KN/m

vật liệu thanh có : [ ]T k

=0,25 KN/cm2, [U]= [ ]T k/2, [ ]T n=0,9 KN/cm2 Yêu cầu:

1 Hãy kiểm tra bền cho dầm trên?

2 Xác định độ võng lớn nhất?

Bài 7: Một dầm có liên kết chịu lực như hình vẽ

Vật liệu dầm có [ ]T k=4 KN/cm2, [ ]T n=6 KN/cm2, E = 1,63.104 KN/cm2

Yêu cầu:

1 Kiểm tra bền cho dầm trên ?

2 Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện nguy hiểm nhất

10cm 8cm

Trang 37

Bài 8: Một dầm có liên kết và sơ đồ chịu lực như hình vẽ Tiết diện dầm được ghép bởi

2 tiết diện chữ nhật xem hình a) và b)

Vật liệu có: [ ]T =7 kN/cm2, E=1,8.104 kN/cm2, a=4 m

Trang 38

Bài 10: Cho dầm có tiết diện chữ I có kích thước và sơ đồ liên kết chịu lực như hình vẽ

Biết vật liệu dầm có : [ ]T =16 KN/cm2, [U]=1,4 KN/cm2

Yêu cầu:

1 Xác định kích thước tiết diện theo điều kiện bền của ứng suất pháp? (b=?)

2 Tính độ võng tại C khi có kể đến trọng lượng bản thân của dầm biết J =66,67 T/m3

A

b

2b

b/2 b b/2 b

q=3T/mP=12T

Trang 39

Bài 13:

Một dầm có tiết diện chữ T có kích thhước và biểu đòê nội lực như hình vẽ Vật liệu dầm có [ ]T n=16 KN/cm2, [ ]T k=10 KN/cm2, E=2.104 KN/cm2 Cho a=1 m, [U]=5 KN/cm2

Yêu cầu:

1 Vẽ liên kết và sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm?

2 Xác định tải trọng cho phép tác dụng lên dầm

Trang 40

Bài 15: Xác định chiều dài nhịp lớn nhất cho dầm tựa đơn có mặt cắt ngang hình chữ

nhật (140 mm u 240 mm) chịu tác dụng của tải phân bố đều cường độ q = 6,5 kN/m nếu ứng suất cho phép là 8,2 MPa (trọng lượng của dầm đã kể trong q

Bài 16: Một dầm thép mặt cắt ngang hình chữ I tựa đơn và có hai đầu mút thừa như

trên H.7.33 Dầm chịu tác dụng của lực phân bố đều cường độ q= 10 kN/m ở mỗi đầu mút thừa Giả sử mặt cắt ngang chữ I có số hiệu 16 có mômen chống uốn (hay suất tiết diện) là 109 cm3 Xác định ứng suất pháp cực đại trong dầm do uốn, Vmax do

Trang 41

Bài 17: Một dầm bằng gỗ ABC có mặt cắt ngang hình vuông cạnh b, tựa đơn tại A và

B chịu tải trọng phân bố đều q = 1,5 kN/m trên phần mút thừa BC (H.7.34) Tính cạnh của hình vuông b, giả sử chiều dài nhịp L = 2,5 m và ứng suất cho phép [ ]T =

12 MPa Hãy kể đến trọng lượng riêng của dầm biết rằng trọng lượng riêng của gỗ là J = 5,5 kN/m3

Bài 18: Một máng nước có mặt cắt ngang như H.7.35

Máng đặt lên hai cột cách nhau 6 m Vật liệu làm

máng có trọng lượng riêng J= 18 kN/m3

Hỏi khi chứa đầy nước thì ứng suất pháp và ứng suất tiếp

cực đại là bao nhiêu?

2 Vẽ biểu đồ Mx và Qy

3 Tìm trọng tâm và tính mô men quán tính chính trung tâm Ix

4 Tính Vmax và Vmin

16

12 4

4 4

Hình 7.35

5cm

10cm15cm30cm

qa22qa

a

Trang 42

Bài 20

Cho dầm console AB chịu lực và có mặt cắt ngang như hình 1

1 Vẽ biểu đồ nội lực Mx, Qy

2 Xác định trọng tâm C của mặt cắt ngang và tính moment quán tính chính trung tâm Jx

3 Xác định [q] từ điều kiện bền về ứng suất pháp và ứng suất tiếp của thanh AB

4 Tính chuyển vị đứng của điểm B với q đã chọn ở câu 3

3 Tính ứng suất pháp Vmax, Vmin tại mặt cắt nguy hiểm trong dầm

4a

12cm

4cm

4cm 8cm X

Y C

YC

Trang 43

Bài 22

Thanh ABC tiết diện tròn, đường kính d chịu các tải trọng như hình vẽ

1 Vẽ biểu đồ nội lực M, Q trong thanh ABC

2 Cho a =50 cm, d =10cm, V =16KN/cm 2 Hãy chọn [q] từ điều kiện bền của thanh

Bài 23

Trên mặt cắt ngang hình chữ nhật bxh = 12cmx20cm có nội lực Mx = 100 kNm, Qy = 200

kN như hình vẽ

1 Tính ứng suất pháp tại các điểm A, B, C,D

2 Tính ứng suất tiếp tại điểm D

Trang 44

Bài 24

Cho dầm console AB chịu lực và có mặt cắt ngang như hình vẽ (Chưa có thanh BC)

2 Xác định trọng tâm mặt cắt ngang và tính mô men quán tính chính trung tâm Jx

3 Tính ứng suất Vmax, Vmin, Wmax trong dầm

4 Tính chuyển vị đứng của điểm B

5 Bây giờ gắn thêm thanh BC (nét đứt trên hình) có chiều dài 2a và có tiết

diện F=4cm2 Hãy tính nội lực trong thanh BC

Cho biết: q = 10 kN/m, a = 1m, E=20000 KN/cm2

Bài 25

Cho dầm ABC tiết diện chữ nhật cạnh bxh, tựa đơn va øchịu các tải trọng như hình vẽ

1 Tính các phản lực liên kết

2 Vẽ biểu đồ Qy và Mx (bằng chữ)

3 Cho biết a=1m, h/b=1.5, q=50kN/m và > @V 16kN / cm2 Chọn kích thước cho phép của tiết diện

4 Tính ứng suất tiếp cực đại trong dầm

5 Vẽ biểu đồ ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại mặt cắt có Mmax

Trang 45

q

Bài 26

Cho dầm console AB chịu lực và có mặt cắt ngang như hình 1a

2 Xác định trọng tâm mặt cắt ngang và tính mô men quán tính chính trung tâm Jx

3 Tính ứng suất Vmax, Vmin, Wmax trong dầm

4 Tính chuyển vị đứng của điểm B

5 Bây giờ gắn thêm thanh BC (hình 1b) có chiều dài 2a và có tiết diện F=4cm2

Hãy tính nội lực trong thanh BC

Cho biết: q = 5 kN/m, a = 2m, E=20000 KN/cm2

Bài 27

Cho dầm ABC có mặt cắt ngang như hình vẽ Biết: q = 10 kN/m, a = 1m

2 Xác định trọng tâm mặt cắt ngang

3 Tính mômen quán tính đối với hê trục chính trung tâm

4 Tính ứng suất Vmax, Vmin trong dầm

Bài 28

Cho dầm ABC øchịu tải trọng như hình vẽ

1 Vẽ biểu đồ mô men uốn

2 Xác định ứng suất pháp lớn nhất (Vk

max) và nhỏ nhất (Vn

Trang 46

3 Dầm có độ cứng không đổi Xác định chuyển vị thẳng tại tiết diện C

4 Cho biết a = 1m, q = 2 kN/m và E = 2.10 4 kN/cm 2

Trang 47

Trang 48

Trang 49

Trang 50

Trang 51

Trang 52

Trang 53

Trang 54

Trang 55

Trang 56

Trang 57

Trang 58

Trang 59

Trang 60

Trang 61

Trang 62

Trang 63

Trang 64

Trang 65

Trang 66

Trang 67

Trang 68

Định dạng
Số trang	68
Dung lượng	1,75 MB