Chương 3 in compatibility mode

Chương TÍNH KẾT CẤU TĨNH ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG * Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức để xác định nội lực phản lực kết cấu tĩnh định chịu tác dụng tải trọng phương pháp đường ảnh hưởng * Yêu cầu: Vẽ đường ảnh hưởng sử dụng đường ảnh hưởng để tính phản lực, nội lực kết cấu tĩnh định tải trọng gây 3.1 Khái niệm tải trọng di động Tĩnh tải hoạt tải? - Tĩnh tải tải trọng có giá trị tăng dần từ không đến giá trị định có vị trí tác dụng cố định - Hoạt tải gọi tải trọng di động tải trọng có khả di chuyển công trình , gây lực quán tính làm cho giá trị phản lực, nội lực…có giá trị thay đổi tùy thuộc vào vị trí tải trọng Để tính toán giá trị ta quan niệm sau: + Xem tải trọng di động tải trọng tĩnh dời chỗ cách nhân gái trị tải trọng tĩnh với hệ số xung kích (1+μ) + Khi dời tải trọng đến vị trí mà giá trị yếu tố xét đạt cực trị, vị trí gọi vị trí bất lợi nhất, ta dừng tải trọng để tính Để xác định vị trí bất lợi tải trọng tính giá trị yếu tố xét ta dùng phương pháp đường ảnh hưởng đơn giản Tải trọng di động công trình có nhiều loại: ô tô, tàu hỏa, xe bánh, xe xích…Để tính toán đơn giản quy phạm nước có quy định đoàn tải trọng tiêu chuẩn Hiện tiêu chuẩn Việt Nam có quy định loại tải trọng tiêu chuẩn: ô tô (H8, H10, H13, H18, H30; tàu hỏa (T10, T20, T22); xe bánh (XB80); xe xích (X60)… 3.2 Khái niệm cách vẽ đường ảnh hưởng 3.2.1 Khái niệm ĐAH yếu tố xét đường biểu diễn quy luật biến đổi giá trị yếu tố cho P=1 di động công trình Thứ nguyên tung độ ĐAH tỷ số thứ nguyên yếu tố xét với thứ nguyên lực 3.2.2 Cách vẽ ĐAH - Chọn hệ trục tọa độ: Trục z // với trục dầm biểu thị vị trí tải trọng đơn vị, trục y vuông góc với trục z biểu thị giá trị yếu tố vẽ ĐAH - Thiết lập mối quan hệ yếu tố xét với vị trí tải trọng S=f(z) - Căn vào biểu thức S=f(z) vẽ ĐAH, ghi tung độ vị trí đặc biệt, điền dấu ghi tên ĐAH 3.3 Đường ảnh hưởng dầm tĩnh định 3.3.1 Đường ảnh hưởng dầm giản đơn * ĐAH phản lực gối P=1 A P(l  z ) l  z   VA  l l  P.z z   VB  l l  0  z  l   B l ÐAH VA 1 ÐAH VB ĐAH nội lực P=1 C A B b a l b/l a/l ®.a.h Q C ab/l a b ®.a.h M C 3.3.2 Đường ảnh hưởng dầm mút thừa P=1 D C E A B a h1 b h2 1+l1 /l ®.a.h VA l1 /l ab/l bl1/l l2/l 1+l2 /l ®.a.h VB ®.a.h MC al2/l P=1 D C E A h1 B a b h2 b/l l1 /l l2/l a/l ®.a.h QC l1 /l l2/l ®.a.h Q Aph l1 /l ®.a.h Q Btr l2/l P=1 D C E A h1 B a b h1 ®.a.h MD ®.a.h Q D h2 ®.a.h ME h2 ®.a.h Q E 3.7 Sử dụng đường ảnh hưởng để tính giá trị đại lượng nghiên cứu chịu tải trọng di động 3.7.1 Tải trọng phân bố 3.7.1.1 Chiều dài đặt tải lớn chiều dài đah (l ≥ d) d S max  q. l 3.7.1.2 Chiều dài đặt tải nhỏ chiều dài đah (l < d) dz ytr  y ph  S max  q.max yph ytr l d Ví dụ: Cho dầm mút thừa hình vẽ Tìm Mmax, Mmin, Qmax, Qmin mặt cắt C Biết tải trọng động phân bố q=60kN/m, chiều dài d=5m B A C Bài giải: 16 ytr  y ph l d  ymax l ymax=3,2 ytr 4,8 0,8 a yph b 1,4 ®.a.h MC y ph  ymax ytr  ymax  a  z   z  d  a     14m 2  Mmax  q.  60.14  840 kNm M  840kNm A 0,3 B C 16 0,55 0,8 0,2 ®.a.h Q C 0,08 0,28 0,8  0,55   6,75m  Qmax  q.  60.6,75  405kN 0,08  0,28   0,9m  Qmin  q.  60.0,9  54 kN 3.7.2 Tải trọng tập trung di động 3.7.2.1 Vị trí bất lợi tải trọng đah hình đa giác * Tính chất 1: Vị trí bất lợi xảy tải trọng tập trung trùng với đỉnh ĐAH * Tính chất 2: Khi có tải trọng tập trung đỉnh ĐAH yếu tố xét, muốn có cực trị ta dời tải trọng sang trái đoạn ∆z sang phải đoạn ∆z thỏa mãn điều kiện sau: R1 3 y z y1  z  Ri tg i  z  R tg i i  P2     P3=R2 Z Z y y2 2 y3 y3 1 P1 ®.a.h S 3.7.2.2 Vị trí bất lợi tải trọng đah hình tam giác Rtr R ph P1 P2 Pth P3 P4 P5 2   Rtr  Pth R ph   z   a b       P  R Rtr th ph   z   a b    1 a b Ví dụ: Cho ĐAH dầm hình vẽ Xác định vị trí bất lợi tính Smax cho đoàn xe H10 di chuyển dầm 4m ®.a.h S  8m 4m 2 3  4m Bài giải: ®.a.h S  2 4m a, 35 b, 4m 8m 4m 4m 3 4m 95 4m 4m 30  z  Ri tg i  35  95  100.0,5   z  R tg  35  125.0,5  53,75  i i   S  35.3  95.4  30.2  545KN 70  4m Bài giải: ®.a.h S  b, 4m 35 8m 4m 2 4m 95 3 4m 30 70  z  Ri tg i  95  30  70.0,5  43,75   z  R tg  35  95  100.0,5  i i  4  S  95.3  30.4  70.2  545 KN Bài giải: 4m ®.a.h S  c, 4m 70 8m 4m 2 4m 30 3 4m 95 35   z R tg    30  95  35.0,5  28,75  i   i 4  z  R tg  70  30  130.0,5   i i  4  S  30.3  95.4  35.2  540 KN 4m Bài giải: ®.a.h S  8m 4m 2 4m 3 4m 4m d, 35 95 30  z  Ri tg i  35  95  100.0,5   z  R tg  35  125.0,5  53,75  i i   S  35.3  95.4  30.2  545KN 70 3.7.3 Tải trọng tương đương 3.7.3.1 Định nghĩa tải trọng tương đương Tải trọng tương đương tải trọng phân bố phủ kín chiều dài đặt tải ĐAH sinh giá trị yếu tố xét giá trị toàn tải trọng tập trung tiêu chuẩn đặt vị trí bất lợi 3.7.3.3 Công thức tính Stính  qtđ  Trong đó: qtđ cường độ tải trọng tương đương ω diện tích ĐAH phạm vi đặt tải l  qtđ   a   l Ví dụ: Tính Smax yếu tố có ĐAH hình vẽ phương pháp tải trọng tương đương cho đoàn xe hỏa T10 di chuyển dầm 2,2 ®.a.h S 5m 11m Bài giải: Stính  qtđ         2,2.16  17,6 a 5,63  5,54   0,3125  qtđ   5,585 l 16  Stính  5,585.17,6  98,296T ... 3rk ak rk a k+6d 6rk đah N 2-11 B a, A1 12 I I 11 II l =106d 3sin i, sin 2sin đah N4-11 k, đah N4-10 sin 6sin B sin l, đah N1-2 3. 5 ng nh hng vũm tnh nh Anh (ch) hóy nờu cụng thc tớnh phn lc... =106d 12 r N2-11 K N11-12 ak N2 -3 r e, VA K N2 -3 d, II N2-11 N11-12 B A1 a, II I 12 I 11 II l =106d N2 -3 r VA e, N2-11 N11-12 K 2d 3r g, h, ak rk 4d 3r đah N2 -3 2ak 3rk ak rk a k+6d 6rk đah N 2-11... chun: ụ tụ (H8, H10, H 13, H18, H30; tu (T10, T20, T22); xe bỏnh (XB80); xe xớch (X60) 3. 2 Khỏi nim v cỏch v ng nh hng 3. 2.1 Khỏi nim AH ca yu t xột l ng biu din quy lut bin i giỏ tr ca yu t ú