Bài giảng cơ học công trình chương 4 trần minh tú

CƠ HỌC CƠNG TRÌNH TRẦN MINH TÚ – KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Chương THANH CHỊU XOẮN THUẦN TÚY VÀ CHỊU UỐN PHẲNG National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4.1 THANH TRÒN CHỊU XOẮN THUẦN TÚY National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4.1 Thanh chịu xoắn túy NỘI DUNG 4.1.1 Khái niệm chung 4.1.2 Ứng suất mặt cắt ngang 4.1.3 Biến dạng tròn chịu xoắn 4.1.4 Điều kiện bền 4.1.5 Điều kiện cứng National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com Ví dụ chịu xoắn A F B x C z y National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com Ví dụ chịu xoắn National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4.1.1 Khái niệm chung (1) Định nghĩa Thanh chịu xoắn túy mà mặt cắt ngang có thành phần nội lực mô men xoắn Mz nằm mặt phẳng vng góc với trục Ví dụ: Các trục truyền động, kết cấu không gian,… Ngoại lực gây xoắn: mô men tập trung, mô men phân bố, ngẫu lực mặt cắt ngang National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4.1.1 Khái niệm chung (2) Biểu đồ mô men xoắn nội lực    Xác định mô men xoắn nội lực mặt cắt ngang – PHƢƠNG PHÁP MẶT CẮT Qui ước dấu Mz Nhìn từ bên ngồi vào mặt cắt ngang, Mz có chiều thuận chiều kim đồng hồ mang dấu dƣơng ngƣợc lại Mz nội lực mặt cắt ngang tổng mô men quay trục ngoại lực bên mặt cắt M z 0 Mz > y y z z Mz = National University of Civil Engineering x x Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4.1.2 Ứng suất mặt cắt ngang (1) Thí nghiệm Vạch bề mặt - Hệ đƣờng thẳng // trục - Hệ đƣờng tròn vng góc với trục - Các bán kính QUAN SÁT - Các đƣờng // trục => nghiêng góc g so với phƣơng ban đầu - Các đƣờng tròn vng góc với trục => vng góc, khoảng cách đƣờng tròn kề khơng đổi - Các bk bề mặt thẳng có độ dài khơng đổi National University of Civil Engineering g Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4.1.2 Ứng suất mặt cắt ngang (2) GIẢ THIẾT Gt1 – Gt mặt cắt ngang phẳng: mặt cắt ngang trƣớc biến dạng phẳng vng góc với trục sau biến dạng phẳng vng góc với trục Khoảng cách mặt cắt ngang không đổi Gt2 – Gt bán kính: Các bán kính trƣớc sau biến dạng thẳng có độ dài khơng đổi Vật liệu làm việc tuân theo định luật Hooke National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4.2.3 Uốn ngang phẳng (3) Ứng suất tiếp: Với mặt cắt ngang dạng hình chữ nhật hẹp b Dầm khơng thoả mãn điều kiện bền National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com Ví dụ 4.2 (1) Cho dầm mặt cắt ngang thép chữ I chịu tải trọng nhƣ hình vẽ Biết ứng suất cho phép thép []=16 kN/cm2 Hãy chọn số hiệu mặt cắt ngang thép theo điều kiện bền ứng suất pháp dầm  National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com Ví dụ 4.2 (2) • Xác định phản lực liên kết A D M A F y  VD  m    60 kN 1.5 m    50 kN  m    VD  58.0 kN  VA  58.0 kN  60 kN  50 kN=0  VA  52.0 kN • Q kN Vẽ biểu đồ lực cắt mô men uốn nội lực QA  VA  52.0 kN QB  QA  Sq  60 kN  QB  8 kN M kNm • Mơ men lớn tại: Q = => z = 2,6 m M max  SQ ( AE )  67.6kNm 58 Mmax 66 National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com Ví dụ 4.2 (3) Thep I 27 I 27a I 30 I 30a I 33 Wx [mm ] 371 407 472 518 597 • Điều kiện bền theo ứng suất pháp dầm:  max  M Wmin  M max Wx max       Wx   M max   67.6 kN  m 16kN/cm2  422.5 106 m3  422.5 cm3 • Chọn số hiệu thép từ bảng tra I 30 National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com Câu hỏi ??? National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com Thank You National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com ... Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4. 1 Thanh chịu xoắn túy NỘI DUNG 4. 1.1 Khái niệm chung 4. 1.2 Ứng suất mặt cắt ngang 4. 1.3 Biến dạng tròn chịu xoắn 4. 1 .4 Điều kiện bền 4. 1.5 Điều kiện... National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4. 1.5 Bài toán siêu tĩnh Bài toán siêu tĩnh  Là tốn mà dùng phƣơng trình cân tĩnh học ta khơng thể xác định hết phản lực, nhƣ... Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com p i 4. 2 THANH CHỊU UỐN PHẲNG National University of Civil Engineering Tran Minh Tu tpnt2002@yahoo.com 4. 2 Thanh chịu uốn phẳng NỘI DUNG 4. 2.1 Khái niệm chung 4. 2.2