giao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket caugiao trinh co hoc ket cau
Giáo trình Cơ học kết cấu I CÅ HC KÃÚT CÁÚU I Page CHỈÅNG MÅÍ ÂÁƯU § ÂÄÚI TỈÅÜNG NGHIÃN CỈÏU V NHIÃÛM VỦ CA MÄN HC I Âäúi tỉåüng nghiãn cỉïu v nhiãûm vủ ca män hc: Âäúi tỉåüng nghiãn cỉïu: l váût ràõn biãún dảng ân häưi, tỉïc l cọ thãø thay âäøi hçnh dảng dỉåïi tạc dủng ca cạc ngun nhán bãn ngoi Phảm vi nghiãn cỉïu: Phảm vi nghiãn cỉïu ca män Cå hc kãút cáúu l giäúïng män Sỉïc bãưn váût liãûu nhỉng gäưm nhiãưu cáúu kiãûn liãn kãút lải våïi Do váûy, kãút cáúu hay dng tãn gi l hãû kãút cáúu II Nhiãûm vủ ca män hc: Nhiãûm vủ ch úu ca män Cå hc kãút cáúu l âi xạc âënh näüi lỉûc, biãún dảng v chuøn vë cäng trçnh nhàòm xáy dỉûng cäng trçnh tha mn cạc u cáưu: - Âiãưu kiãûn vãư âäü bãưn: Âm bo cho cäng trçnh khäng bë phạ hoải dỉåïi tạc dủng ca cạc ngun nhán bãn ngoi - Âiãưu kiãûn vãư âäü cỉïng: Âm bo cho cäng trçnh khäng cọ chuøn vë v biãún dảng vỉåüt quạ giåïi hản cho phẹp nhàòm âm bo sỉû lm viãûc bçnh thỉåìng ca cäng trçnh - Âiãưu kiãûn vãư äøn âënh: Âm bo cho cäng trçnh cọ kh nàng bo ton vë trê v hçnh dảng ban âáưu ca dỉåïi dảng cán bàòng trảng thại biãún dảng Våïi u cáưu vãư âäü bãưn, cáưn âi xạc âënh näüi lỉûc; våïi u cáưu vãư âäü cỉïng, cáưn âi xạc âënh chuøn vë; våïi u cáưu vãư äøn âënh, cáưn âi xạc âënh lỉûc tåïi hản m kãút cáúu cọ thãø chëu âỉåüc III Cạc bi toạn män hc gii quút: Bi toạn kiãøm tra: ÅÍ bi toạn ny, ta â biãút trỉåïc hçnh dảng, kêch thỉåïc củ thãø ca cạc cáúu kiãûn cäng trçnh v cạc ngun nhán tạc âäüng u cáưu: kiãøm tra cäng trçnh theo ba âiãưu kiãûn trãn (âäü bãưn, âäü cỉïng & äøn âënh) cọ âm bo hay khäng? V ngoi cn kiãøm tra cäng trçnh thiãút kãú cọ tiãút kiãûm ngun váût liãûu hay khäng? Bi toạn thiãút kãú: ÅÍ bi toạn ny, ta måïi chè biãút ngun nhán tạc âäüng bãn ngoi u cáưu: Xạc âënh hçnh dảng, kêch thỉåïc ca cạc cáúu kiãûn cäng trçnh mäüt cạch håüp l m váùn âm bo ba âiãưu kiãûn trãn Âãø gii quút bi toạn ny, thäng thỉåìng, dỉûa vo kinh nghiãûm hồûc dng phỉång phạp thiãút kãú så bäü âãø gi thiãút trỉåïc hçnh dảng, kêch thỉåïc ca cạc cáúu kiãûn Sau âọ tiãún hnh gii bi toạn kiãøm tra â nọi åí trãn V trãn cå såí âọ ngìi thiãút kãú âiãưu chènh lải gi thiãút ban âáưu ca mçnh, tỉïc l âi gii bi toạn làûp IV Vë trê ca män hc: L män hc k thût cå såí lm nãưn tng cho cạc män hc chun ngnh nhỉ: kãút cáúu bã täng, kãút cáúu thẹp & gäù, k thût thi cäng Trang bë cho ngỉåìi lm cäng tạc xáy dỉûng nhỉỵng kiãún thỉïc hỉỵu êch CÅ HC KÃÚT CÁÚU I Page §2 PHỈÅNG PHẠP NGHIÃN CỈÏU I Så âäư cäng trçnh: Khại niãûm: Så âäư cäng trçnh l hçnh nh âån gin họa m váùn âm bo phn nh âỉåüc chênh xạc sỉû lm viãûc thỉûc tãú ca cäng trçnh v phi dng âãø toạn âỉåüc Cạc úu täú nh hỉåíng âãún viãûc chn så âäư tênh: - Hçnh dảng, kêch thỉåïc ca cäng trçnh - T lãû âäü cỉïng ca cạc cáúu kiãûn - Táưm quan trng ca cäng trçnh - Kh nàng toạn ca ngỉåìi thiãút kãú - Ti trng v cháút tạc dủng ca - v.v.v Cạc bỉåïc lỉûa chn så âäư tênh: a Bỉåïc 1: Âỉa cäng trçnh thỉûc vãư så âäư cäng trçnh: - Thay cạc bàòng âỉåìng trủc - Thay cạc bn v v bàòng cạc màût trung gian - Thay tiãút diãûn, váût liãûu bàòng cạc âải lỉåüng âàûc trỉng: diãûn têch (F), mämen quạn (J), mäâun ân häưi (E), hãû säú dn nåí vç nhiãût (a) - Thay thiãút bë tỉûa bàòng cạc liãn kãút l tỉåíng - Âỉa ti trng tạc dủng lãn màût cáúu kiãûn vãư trủc cáúu kiãûn Vê dủ: Þ H.1 E, J, F, h, a b Bỉåïc 2: Âỉa så âäư cäng trçnh vãư så âäư tênh: Trong mäüt säú trỉåìng håüp, så âäư cäng trçnh âỉa vãư chỉa ph håüp våïi kh nàng toạn, ta loải b nhỉỵng úu täú thỉï úu âãø âån gin bi toạn v âỉa vãư så âäư tênh, âỉåüc Vê dủ: H.2 Þ (Bỉåïc 1) (Bỉåïc 2) Þ CÅ HC KÃÚT CÁÚU I Page § CẠC GI THIÃÚT ÂÃØ TÊNH TOẠN V NGUN L CÄÜNG TẠC DỦNG I Cạc gi thiãút toạn: s Âiãưu kiãûn váût l ca bi toạn: Gi thiãút ràòng váût liãûu l ân häưi tuût âäúi v tn theo âënh lût Hook, nghéa l quan hãû giỉỵa näüi lỉûc v biãún dảng l quan hãû tuún ( e = s ) E O H.3 e Chụ : Nãúu cháúp nháûn gi thiãút ny thç bi toạn gi l ân häưi tuún (tuún váût l) Nãúu khäng cháúp nháûn gi thiãút ny thç bi toạn gi l ân häưi phi tuún (phi tuún váût l) D»0 D»0 Âiãưu kiãûn hçnh hc ca bi toạn: Chuøn vë v biãún dảng âỉåüc xem l nhỉỵng âải lỉåüng vä cng bẹ Do váûy toạn, xem cäng trçnh l H.4 khäng cọ biãún dảng Chụ : Nãúu cháúp nháûn gi thiãút ny thç bi toạn gi l tuún hçnh hc Nãúu khäng cháúp nháûn gi thiãút ny thç bi toạn gi l phi tuún hçnh hc II Ngun l cäüng tạc dủng: Phạt biãøu: Mäüt âải lỉåüng nghiãn cỉïu S (näüi lỉûc, phn lỉûc, chuøn vë ) mäüt säú cạc ngun nhán âäưng thåìi tạc dủng gáy s bàòng täøng âải säú hay hay täøng hçnh hc ca âải lỉåüng S tỉìng ngun nhán tạc dủng riãng r gáy Láúy täøng âải säú âải lỉåüng S l âải lỉåüng P1 P2 A B vä hỉåïng, láúy täøng hçnh hc âải lỉåüng S l âải H.5a lỉåüng vẹc tå VA Vê dủ: Xẹt dáưm chëu tạc dủng ca lỉûc P1 & P1 P2 v âải lỉåüng nghiãn cỉïu S l phn lỉûc VA trãn A B H.5b hçnh (H.5a) Xẹt chênh dáưm âọ nhỉng chëu tạc dủng riãng VA1 P2 r ca lỉûc P1, P2 trãn hçnh (H.5b) & (H.5c) A B H.5c Theo ngun l cäüng tạc dủng: V A = V A1 + V A VA2 V nãúu xẹt ton diãûn, thç hãû (H.5a) bàòng täøng ca hai hãû (H.5b) & (H.5c) Biãøu thỉïc gii têch ca ngun l cäüng tạc dủng: S(P1, P2, Pn) = S(P1) + S(P2) + + S(Pn) - S(P1, P2, Pn): l âải lỉåüng S cạc ngun nhán P1, P2, Pn âäưng thåìi tạc dủng lãn hãû gáy - S(Pk): l âải lỉåüng S riãng Pk tạc dủng lãn hãû gáy CÅ HC KÃÚT CÁÚU I Page Gi S k l âải lỉåüng S riãng Pk = gáy Tỉïc l S(Pk) = S k Pk Váûy S(P1, P2, Pn) = S P1 + S P2 + .S n Pn Chụ : Ngun l cäüng tạc dủng chè ạp dủng cho hãû tuún váût l cng tuún hçnh hc § PHÁN LOẢI CÄNG TRÇNH I Phán loải theo så âäư tênh: Hãû phàóng: táút c cạc cáúu kiãûn cng thüc mäüt màût phàóng v ti trng tạc dủng cng nàòm màût phàóng âọ Cạc loải hãû phàóng: - Dáưm (H.6) - Dn (H.7) - Vm (H.8) H.6a H.6b H.7b H.7a H.9b H.8a H.9a H.8b - Khung (H.9) - Hãû liãn håüp (H.10) H.10a H.10b Hãû khäng gian: cạc cáúu kiãûn khäng cng nàòm mäüt màût phàóng, hồûc cng nàòm mäüt màût phàóng nhỉng ti trng tạc dủng ngoi màût phàóng âọ Cạc loải hãû khäng gian: - Hãû dáưm trỉûc giao (H.11) - Khung khäng gian (H.12) H.11 - Dn khäng gian (H.13) - Bn (H.14) - V (H.15) H.12 H.13 H.14 H.15 CÅ HC KÃÚT CÁÚU = é l ql l ql l l ù ql + = >0 E.J êë 32 úû 384 E.J q A k l/2 Page 120 ql B "m" l/2 Pk = H.4.31.a Mm ql 32 H.4.31.b "k" l/4 Mk H.4.31.c § 10 CẠCH TÊNH CHUØN VË TỈÅNG ÂÄÚI GIỈỴA HAI TIÃÚT DIÃÛN CA HÃÛ Khi hãû ân häưi chëu tạc dủng ca cạc ngun nhán ngoi thç cạc tiãút diãûn hãû nọi chung s täưn tải chuøn vë Bi toạn chuøn vë ca cạc tiãút diãûn hãû ta â gii quút Cạc chuøn vë ny cn gi l chuøn vë tuût âäúi Thãú thç cọ mäüt váún âãư âàût l giỉỵa hai tiãút diãûn ca hãû chuøn vë so våïi thãú no?, bàòng bao nhiãu? Chuøn vë so våïi giỉỵa hai tiãút diãûn theo mäüt phỉång no âọ ca hãû gi l chuøn vë tỉång âäúi Tỉång tỉû chuøn vë tuût âäúi, chuøn vë tỉång âäúi cng täưn tải chuøn vë thàóng v chuøn vë gọc xoay tỉång âäúi Nhỉ váûy, nãúu cáưn tçm chuøn vë tỉång âäúi giỉỵa hai tiãút diãûn theo phỉång no âọ, ta chè cáưn tçm chuøn vë tuût âäúi theo phỉång âọ cho tỉìng tiãút diãûn räưi láúy hiãûu kãút qu våïi Cọ nghéa l trảng thại “k” cáưn tảo v hai láưn Qua phán têch ta dãù tháúy thay vç váûy, cọ thãø tảo trảng thại ‘k” mäüt láưn bàòng cạch âàût mäüt càûp lỉûc Pk = theo phỉång tçm chuøn vë, ngỉåüc chiãưu tỉì âáưu V dé nhiãn cạc quạ trçnh xạc âënh chuøn vë váùn tiãún hnh trỉåìng håüp täøng quạt * Vê dủ: Xạc âënh chuøn vë thàóng tỉång âäúi giỉỵa hai tiãút diãûn B & C theo phỉång näúi liãn hai âiãøm âọ (H.4.32.a) Cho biãút E.J = const v cho táút c cạc Chè xẹt nh hỉåíng ca biãún dảng ún Trảng thại “m”: V (Mm) Kãút qu trãn hçnh (H.4.32.b) Trảng thại “k”: V M k Kãút qu trãn hçnh (H.4.32.c) ( ) Xạc âënh DB-D: q.l l q.l l l 2 ql DB-D = ( M k ).(M m ) = l + = >0 E.J 2 E.J 2 48 E.J CÅ HC KÃÚT CÁÚU Page 121 Chuøn vë thàóng hỉåïng vo q B C H.4.32.a l D ql Pk = Pl 2 "k" l "m" A ql 2 Mm H.4.32.b Mk H.4.32.c Pk =