Đồ án Cơ Kết Cấu

Tính toán các dầm, bản, khung...tìm các giá trị nội lực, vẽ biểu đồ momen, lực cắt, lực dọc.

ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU A. Nội dung: Vẽ biểu đồ nội lực của các hệ. B. Trình bày: Bản thuyết minh phần tính toán và biểu đồ thể hiện trên khổ A4. C. Số liệu: Đề số 11: Bảng số liệu STT a b c d e q 1 q 2 q 3 P m m m m m kN/m kN/m kN/m kN 11 5,0 5,0 4,0 4,0 5,0 10 20 15 20 Các sơ đồ: I. Hệ Tĩnh Định: Bài 1: 5 5 4 m m m A B q = 1 0 k N / m 1 q = 20 k N /m 2 C SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 1 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU Bài 2: 4 4 5 5 m m m m A B C D E q =10 kN/m 1 q = 2 0 k N / m 2 q = 1 5 k N / m 3 Bài 3: 5 5 5 5 5 5 5 m m m m m m m A B 1 2 3 4 5 6 7 P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 2 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU Bài 4: 4 4 4 m m m A B C P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN 5 5 5 5 5 5 5 5 m m m m m m m m 19 2 10 3 11 12 4 13 14 5 15 6 7 16 17 8 18 Bài 5: 5 5 4 4 5 m m m m m A C q = 2 0 kN /m 2 q =10 kN/m 1 D E F G H B SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 3 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU I. Hệ Siêu Tĩnh: Bài 1: 5 5 4 m m m A B C q = 1 0 k N / m 1 q = 20 k N /m 2 Bài 2: 5 5 5 m m m B C A D q= 20 kN / m Bài 3: 5 5 m m A B q = 2 0 k N / m 2 q =10 kN/m 1 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 4 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU D. Bài làm. I.Hệ Tĩnh Định: BÀI 1: 5 5 4 m m m A B H V A A V B q = 1 0 k N / m 1 q = 2 0 k N / m 2 q = 1 2 ,8 0 4 k N / m tñ C α Tacó: sinα= 4 √ 4 2 +5 2 = 4 √ 41 =0,625; cosα= 5 √ 4 2 +5 2 = 5 √ 41 =0,781 Quy tải trọng phân bố đều về tác dụng trên đường nằm ngang: q tđ = q 1 cosα = 10 0.781 =12,804 kN/m a. Xác định các thành phần phản lực: ∑ X=0⇒ H A =0 ∑ M A =0 ⇒5.q tđ .2,5+5.q 2 .7,5−10. V B =0 ⇒V B = 5.12,804.2,5+5.20 .7,5 10 =91kN ∑ M B =0 ⇒−5.q 2 .2,5−5.q tđ .7,5+ 10. V A =0 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 5 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU ⇒V A = 5.20.2,5+5.12,804 .7,5 10 =73kN Kiểm tra lại: ∑Y =0 ⇒−5.q tđ −5. q 2 +V A +V B =−5.12,804−5.20+73+ 91=0 b. Xác định nội lực tại các tiết diện đặc trưng: _ Trên đoạn AC: M AC = 0 M CA = –5.q 2 .2,5 + V B .5 = –5.20.2,5 + 91.5 = 205 kN.m Q AC = V A .cosα = 73.0,781 = 57 kN Q CA = V A .cosα – 5.q tđ .cosα = 73.0,781 – 5.12,804.0,781 = 7 kN N AC = –V A .sinα = –73.0,625 = –45,6 kN N CA = –V A .sinα + 5.q tđ .sinα = –73.0,625 + 5.12,804.0,625 = –5,6 kN _ Trên đoạn BC: M BC = 0 M CB = M CA = 205 kN.m Q BC = –V B = –91 kN Q CB = 5.q 2 – V B = 5.20 – 91 = 9 kN N BC = N CB = 0 c. Vẽ biểu đồ nội lực: _ Trên đoạn AC có lực q tđ phân bố đều nên có tung độ treo: f = q tđ .l 2 8 = 12,804. 5 2 8 =40 _ Trên đoạn BC có lực q 2 phân bố đều nên có tung độ treo: f = q 2 . l 2 8 = 20 .5 2 8 =62,5 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 6 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU 205 205 40 62,5 91 9 7 57 5,6 45,6 _ + _ + M Q N A B C kN . m kN kN SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 7 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU BÀI 2: 4 4 5 5 m m m m A B C D E H V A A H B V B q =10 kN/m 1 q = 2 0 k N / m 2 q = 1 5 k N / m 3 q = 3 2 kN / m tñ 2 α q = 2 4 kN / m tñ 3 Tacó : sinα= 5 √ 4 2 +5 2 =0,781 ; cosα= 4 √ 4 2 + 5 2 =0,625 Quy tải trọng phân bố đều về tác dụng trên đường nằm ngang: q 2 tđ = q 2 cosα = 20 0,625 =32kN /m q 3 tđ = q 3 cos α = 15 0.625 =24 kN /m a. Xác định các thành phần phản lực: ∑M A =0 ⇒5.q 1 .2,5 +4.q 2 tđ .2+4.q 3 tđ .6−8.V B =0 ⇒V B = 5.10 .2,5 +4.32 .2+ 4.24.6 8 =119,6 kN SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 8 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU ∑ M B =0 ⇒−4. q 3 tđ .2−4. q 2 tđ .6+5.q 1 .2,5+8. V A = 0 ⇒ V A = 4.24 .2+4.32 .6−5.10 .2,5 8 =104,4 kN Kiểm tra lại: ∑Y =0 ⇒−4. q 2 tđ −4. q 3 tđ +V A + V B =−4.24 −4.32+104,4+119,6=0 Tách nút D: _ Xét hệ (DEB): ∑ M D =0 ⇒ 4.q 3 tđ .2+10 H B −4.V B =0 ⇒ H B = 4.119,6−4.24.2 10 =28,7 kN _ Xét hệ (DCA): ∑ M D =0⇒−4.q 2 tđ .2−5. q 1 .7,5+10 H A +4.V A = 0 ⇒ H A = 4.32 .2+5.10 .7,5−4.104,4 10 =21,3 kN Kiểm tra lại: ∑X =0 ⇒5.q 1 −H A −H B =5.10−28,7−21,3=0 b. Xác định nội lực tại các tiết diện đặc trưng: _ Trên đoạn AC: M AC = 0 M CA = –5.q 1 .2,5 + H A .5 = –5.10.2,5 + 21,3.5 = –18,5 kN.m Q AC = H A = 21,3 kN Q CA = –5.q 1 + H A = –5.10 + 21,3 = –28,7 kN N AC = N CA = –V A = –104,4 kN _ Trên đoạn CD: M CD = M CA = –18,5 kN.m M DC = 0 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 9 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU Q CD = –5.q 1 .sinα + H A .sinα + V A .cosα = –5.10.0,781 + 21,3.0,781 + 104,4.0,625 = 42,83 kN Q DC = Q CD – 4. q 2 tđ .cosα = 42,83 – 4.32.0,625 = –37,17 kN N CD = N DC = –5.q 1 .cosα + H A .cosα – V A .sinα + = –5.10.0,625 + 21,3.0,625 – 104,4.0,781 = –99,47 kN _ Trên đoạn BE: M BE = 0 M EB = H B .5 = 28,7.5 = 143,5 kN.m Q BE = Q EB = H B = 28,7 kN N BE = N EB = –V B = –119,7 kN _ Trên đoạn ED: M ED = M EB = 143,5 kN.m M DE = 0 Q ED = H B .sinα – V B .cosα = 28,7.0,781 – 119,7.0,625. = –52,4 kN Q DE = Q ED + 4. q 3 tđ .cosα = –52,4 + 4.24.0,625 = 7,6 kN N ED = N DE = –H B .cosα – V B .sinα = –28,67.0,625 – 119,7.0,781 = –111,4 kN c. Vẽ biểu đồ nội lực: _ Trên đoạn AC có lực q 1 phân bố đều nên có tung độ treo: f 1 = q 1 . l 2 8 = 10.5 2 8 =31,25 _ Trên đoạn CD có lực q 2 tđ phân bố đều nên có tung độ treo: f 2 = q 2 tđ .l 2 8 = 32. 4 2 8 =64 _ Trên đoạn DE có lực q 3 tđ phân bố đều nên có tung độ treo: f 3 = q 3 tđ .l 2 8 = 24.4 2 8 =48 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 10 . Trang 6 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU 205 205 40 62,5 91 9 7 57 5,6 45,6 _ + _ + M Q N A B C kN . m kN kN SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 7 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU BÀI. 2 8 =48 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 10 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 11 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU + _ + + + _ _ _ _ _ _ M Q N 104,4 119,7