Bài tập lớp cơ kết cấu 2 (đề 44)

Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú Trường đại học Mỏ Địa Chất MÔN HỌC Bộ môn Sức bền vật liệu CƠ HỌC KẾT CẤU BÀI TẬP LỚN SỐ TÍNH HỆ KHUNG SIÊU TĨNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỰC ĐỀ 4-4 Bảng số liệu kích thước tải trọng: STT Kích thước hình học,m L1 L2 10 q(kN/m) Tải trọng P (kN) M(kN/m) 40 100 150 YÊU CẦU VÀ THỨ TỰ THỰC HIỆN Tính hệ siêu tĩnh tải trọng tác dụng 1.1 Vẽ biểu đồ nội lực: Momen uốn M P , lực cắt QP , lực dọc NP hệ siêu tĩnh cho Biết F = 10J/L12 (m2) Xác định bậc siêu tĩnh chọn hệ Thành lập phương trình tắc dạng tổng quát Xác định hệ số số hạng tư phương trình tắc, kiểm tra kết tính toán Giải hệ phương trình tắc Vẽ biểu đồ mômen hệ siêu tĩnh cho tải trọng tác dụng Kiểm tra cân nút kiểm tra điều kiên chuyển vị Vẽ biểu đồ lực cắt QP lực dọc NP hệ siêu tĩnh cho 1.2 Xác định chuyển vị ngang mặt cắt I (trọng tâm) góc xoay mặt cắt K Biết E = 2.108 kN/m2 , J = 10-6 L41 (m4) Tính hệ siêu tĩnh chịu tác dụng nguyên nhân (Tải trọng, nhiệt độ thay đổi chuyển vị gối tựa) 2.1 Viết giải hệ phương trình tắc 2.2 Thứ tự thực hiện: Vẽ biểu đồ momen uốn M nguyên nhân đồng thời tác dụng hệ siêu tĩnh cho kiểm tra kết Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú Tính chuyển vị nêu mục Cho biết : - Nhiệt độ xiên: thớ biên Ttr = +45o, thớ biên Td =+30o - Thanh xiên có chiều cao mặt cắt h= 0.12 m - Hệ số dãn nở dài nhiệt vật liệu α = , K-1 - Chuyển vị gối tựa: Gối D dịch chuyển sang phải đoạn Gối H bị lún xuống đoạn Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG SIÊU TĨNH 40 KN/m J 150 KN 2J 100 KN I J 10 2J 2J J H D 8 BÀI LÀM: Tính hệ siêu tĩnh tải trọng tác dụng 1.1 Vẽ biểu đồ nội lực: Mô men uốn , Lực cắt , Lực dọc : Xác định bậc siêu tĩnh chọn hệ bản: n = 3V – K = 3.2 – = Hệ cho hệ siêu tĩnh bậc Chọn hệ hình vẽ: Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú X3 X2 10 X1 8 Hệ phương trình tắc dạng tổng quát: Tìm hệ số hệ phương trình tắc: Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 4 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 10 10 M1 X1=1 KN.m X 2=1 6 M2 KN.m Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú X3=1 8 M3 KN.m 1600 1600 1000 2600 150 1750 M0p KN.m Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú Biểu đồ momen đơn vị tổng cộng : X3=1 12 X2=1 14 10 MS KN.m Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 10 X1=1 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú Kiểm tra hệ số:  Kết Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú  Kết  Kết  Kết  Kết Giải hệ phương trình tắc: Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 829.4 829.4 M1X1 1295.28 1295.28 M2X2 204.08 204.08 M3X3 Biểu đồ momen hệ siêu tĩnh cho tải trọng tác dụng: Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 10 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 349.68 508.8 100.64 829.4 170.6 170.6 271.24 150 Mx KN.m Kiểm tra điều kiện chuyển vị: Ta thấy chuyển vị gối tựa nhỏ phù hợp với yêu cầu tính toán Có chuyển vị sai số trình tính toán Biểu đồ Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 11 Bài tập lớn học kết cấu 210.06 Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 149.12 189.94 27.62 17.06 250.88 Qy 82.94 KN.m 210.73 241.35 1142.07 758.72 812.18 346.88 1135.76 Nz KN.m Kiểm tra nút: Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 12 453.13 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 508.8 100.64 170.6 271.24 170.6 Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 829.4 13 150 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 189.94 149.12 241.35 210.73 812.18 1135.76 210.06 250.88 758.72 1142.07 100 27.62 17.06 27.62 82.94 346.88 453.13 Kiểm tra thấy tất nút cân nên biểu đồ Nz, Qy, Mx vẽ 1.2 Xác định chuyển vị ngang mặt cắt I: Biểu đồ momen hệ tĩnh định tương đương trạng thái k Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 14 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 10 I 10 Mk Chuyển vị ngang mặt cắt I: Tính hệ siêu tĩnh chịu tác dụng nguyên nhân (Tải trọng, nhiệt độ thay đổi chuyển vị gối tựa) 2.1 Viết hệ phương trình tắc dạng số: 2.2 Thứ tự thực hiện: Vẽ biểu đồ momen uốn M nguyên nhân đồng thời tác dụng hệ siêu tĩnh cho kiểm tra kết Chuyển vị hệ nhiệt độ gây ra: Ttr= +450 = 318,16 K ;Td= +300 =303,16K Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 15 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú X1=1 N1 X3=1 X2=1 0.8 0.6 0.8 0.6 N3 N2 Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 16 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 10 10 M1 X1=1 KN.m X3=1 X2=1 M2 M3 KN.m Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 KN.m 17 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú Chuyển vị gối tựa: 0.008 Áp dụng nguyên lí cộng tác dụng ta hệ phương trình: Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 18 0.01 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 820 820 M1X1 3499.44 3499.44 M2X2 1509.12 1509.12 M3X3 Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 19 Bài tập lớn học kết cấu 1600 Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 1600 1000 2600 150 1750 M0p KN.m Biểu đồ Mx tất nguyên nhân tác dụng: 595.16 1820 2438.56 390.32 150 3408.56 1429.68 Mx KN.m Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 20 820 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú Kiểm tra cân nút: 3408.56 390.32 150 2438.56 1429.68 1820 820 Kiểm tra thấy nút cân nên biểu đồ Mx vẽ Kiểm tra hệ số số hạng tự phần Kiểm tra điều kiện chuyển vị Ta thấy chuyển vị gối tựa nhỏ phù hợp với yêu cầu tính toán Có chuyển vị sai số trình tính toán Xác định chuyển vị ngang mặt cắt I nguyên nhân gây nên Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 21 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 10 I 10 Mk Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 1221070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 22 ... MSSV: 122 1070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 11 Bài tập lớn học kết cấu 21 0.06 Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú 149. 12 189.94 27 . 62 17.06 25 0.88 Qy 82. 94 KN.m 21 0.73 24 1.35 11 42. 07 758. 72. .. M1X1 129 5 .28 129 5 .28 M2X2 20 4.08 20 4.08 M3X3 Biểu đồ momen hệ siêu tĩnh cho tải trọng tác dụng: Sinh viên: Đinh Văn Điệp MSSV: 122 1070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 10 Bài tập lớn học kết. .. Điệp MSSV: 122 1070036 Lớp Xây dựng công trình ngầm mỏ K57 20 820 Bài tập lớn học kết cấu Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Ngọc Tú Kiểm tra cân nút: 3408.56 390. 32 150 24 38.56 1 429 .68 1 820 820 Kiểm tra