Bai giang co hoc ket cau

22/09/2011 KHOA XÂY DỰNG & ĐiỆN 1 22/09/2011 2 22/09/2011 3 22/09/2011 Stt Chương Chương 1: Phân tích cấu tạo hình học Mục tiêu Mục, tiểu mục Phân tích cấu tạo kết cấu nhằm xác định tính chất chịu lực, phân bố nội lực phương pháp tính tốn A Hệ phẳng • Khái niệm miếng cứng • Các loại liên kết phẳng • Liên kết • Liên kết khớp • Liên kết hàn • Liên kết phức tạp • Cách nối miếng cứng thành hệ bất biến hình • Điều kiện cần (đk số lượng liên kết) • Điều kiện đủ (đk cấu tạo) • Áp dụng + Bài tập B Hệ khơng gian • Khái niệm vật thể • Các loại liên kết khơng gian • Liên kết khơng gian • Liên kết tạo đồng phẳng • Liên kết tạo không đồng phẳng • Liên kết hàn • Cách nối vật thể thành hệ bất biến hình • Điều kiện cần (đk số lượng liên kết) • Điều kiện đủ (đk cấu tạo) • Áp dụng + Bài tập 4 22/09/2011 Chương 2: Cách xác định nội lực hệ phẳng chịu tải bất động Khảo sát phương pháp tính tốn dạng kết cấu tĩnh định 1.Phương pháp giải tích 2.Biểu đồ nội lực 3.Tính tốn kết cấu tĩnh định 1.Hệ dàn 2.Hệ dầm 3.Hệ khung 4.Hệ ghép 5.Hệ có mắt truyền lực 6.Hệ khớp 4.Áp dụng + Bài tập Chương 3: Cách xác định chuyển vị hệ Khảo sát nguyên lý lượng hệ đàn hồi, áp dụng tính tốn chuyển vị hệ 1.Khái niệm biến dạng chuyển vị 2.Các nguyên lý lượng 1.Nguyên lý công 2.Nguyên lý công bù 3.Cơng thức tính chuyển vị Maxwell Morh 4.Cơng thức nhân biểu đồ vêrêxaghin 5.Áp dụng 1.Chuyển vị hệ chịu tải trọng 2.Chuyển vị hệ chịu nhiệt độ 3.Chuyển vị hệ chịu chuyển vị gối tựa 6.Bài tập 5 22/09/2011 Chương 4: Cách xác định nội lực hệ chịu tải trọng di động Khảo sát phương pháp tính tốn hệ chịu tải di động 1.Thí dụ mở đầu 2.Lý thuyết đường ảnh hưởng 3.Đường ảnh hưởng hệ tĩnh định 1.Đường ảnh hưởng hệ dầm 2.Đường ảnh hưởng hệ ghép 3.Đường ảnh hưởng hệ có mắt truyền lực 4.Đường ảnh hưởng hệ khớp 5.Đường ảnh hưởng hệ dàn 4.Dùng đường ảnh hưởng để xác định nội lực 5.Cách xác định vị trí bất lợi đoàn tải trọng 6.Bài tập Chương 5: Phương pháp lực để tính hệ siêu tĩnh Khảo sát phương pháp lực để tính hệ siêu tĩnh 1.Khái niệm hệ siêu tĩnh 2.Nội dung phương pháp lực 1.Hệ 2.Hệ phương trình tắc phương pháp lực 3.Cách tính hệ số phương trình tắc 4.Cách xác định kết cuối 5.Cách xác định chuyển vị hệ siêu tĩnh 6.Cách kiểm tra kết tính tốn 3.Áp dụng 1.Hệ khung 2.Hệ dàn 3.Dầm liên tục 4.Cách phân tích hệ kết cấu đối xứng 6 22/09/2011 Chương 6: Phương pháp chuyển vị để tính hệ siêu động Khảo sát phương pháp chuyển vị để tính hệ siêu động 1.Khái niệm hệ siêu động 2.Các giả thiết 3.Bậc siêu động 4.Nội dung phương pháp chuyển vị 1.Hệ 2.Hệ phương trình tắc phương pháp chuyển vị 3.Cách tính hệ số phương trình tắc 4.Cách xác định kết cuối 5.Cách xác định chuyển vị hệ siêu động 5.Áp dụng 1.Hệ khung 2.Dầm liên tục Chương 7: Phương pháp hỗn hợp liên hợp Khảo sát phương pháp hỗn hợp liên hợp 1.Phương pháp hỗn hợp 2.Phương pháp liên hợp Bài tập lớn Cơ học kết cấu 7 22/09/2011 Chương Hình thức tổ chức giảng dạy Tổng Lý thuyết Bài tập Tự học Chương 5 15 25 Chương 10 30 45 Chương 5 15 25 Chương 5 15 25 Chương 5 15 25 Chương 5 15 25 Chương 5 15 25 8 22/09/2011 9 22/09/2011 10 10 22/09/2011 Tính chất hệ siêu tĩnh • Nội lực chuyển vị hệ siêu tĩnh nói chung nhỏ nội lực chuyển vị hệ tĩnh định có kích thước tải trọng y max qL4 = 384 EI y max qL4 = 384 EI 55 55 22/09/2011 Tính chất hệ siêu tĩnh (tt) • Nguyên nhân nhiệt độ chuyển vị gối tựa gây nội lực hệ siêu tĩnh • Nội lực hệ siêu tĩnh phụ thuộc vào kích thước (độ cứng EA, EI, GA) cấu kiện • Nội lực phân bố theo tỉ lệ độ cứng cấu kiện kết cấu 56 56 22/09/2011 Bậc siêu tĩnh • Bậc siêu tĩnh = số liên kết thừa có hệ Đối với hệ bất kỳ: n = T + 2K + 3H − 3(D − 1) Đối với hệ nối đất: n = T + 2K + 3H + C − 3D Đối với hệ dàn bất kỳ: n = D + − 2M Đối với hệ dàn nối đất: n = D + C − 2M Đối với hệ khung: n = 3V − K 57 57 22/09/2011 1.2 Nội dung phương pháp lực • Hệ bản: hệ suy từ hệ ban đầu cách giải phóng 1, vài, tất liên kết thừa 58 58 22/09/2011 Phương pháp lực (tt) • Hệ phương trình tắc phương pháp lực: Hệ siêu tĩnh Phản lực liên kết dự định giải phóng ≠ Chuyển vị liên kết dự định giải phóng = Hệ Phản lực liên kết giải phóng = Chuyển vị theo phương liên kết giải phóng ≠ Để HCB tương đương với hệ ban đầu: HCB đặt thêm lực X1, X2, …, Xn theo phương liên kết giải phóng, với điều kiện: ∆ k (X1 , X , X n , P, t, Z) = 0; (k = 1, , n ) 59 59 22/09/2011 Phương pháp lực (tt) • Áp dụng nguyên lý cộng tác dụng: ∆ k (X1 ) + ∆ k (X ) + + ∆ k (X n ) + ∆ k (P) + ∆ k ( t ) + ∆ k ( Z) = • Viết gọn dạng: ∆ k1 + ∆ k + + ∆ kn + ∆ kP + ∆ kt + ∆ kZ = • Cộng tác dụng nguyên nhân đơn vị: δ k1X1 + δ k X + + δ kn X n + ∆ kP + ∆ kt + ∆ kZ = Trong δkm chuyển vị theo phương lực Xk nguyên nhân Xm = đơn vị gây hệ 60 60 22/09/2011 Phương pháp lực (tt) • Hệ phương trình tắc: δ11X1 + δ12 X + + δ1n X n + ∆1P + ∆1t + ∆1Z = δ X + δ X + + δ X + ∆ + ∆ + ∆ =  21 22 2n n 2P 2t 2Z   δ n1X1 + δ n X + + δ nn X n + ∆ nP + ∆ nt + ∆ nZ = δkk gọi hệ số δkm (k ≠m) gọi hệ số phụ ∆kp, ∆kt, ∆kz gọi hệ số tự 61 61 22/09/2011 Cách xác định hệ số • Hệ số phụ δ km = ∑ ∫ Mk Mm νQk Qm N N dz + ∑ ∫ dz + ∑ ∫ k m dz = (M k )(M m ) + (Q k )(Q m ) + (N k )(N m ) EI GA EA • Hệ số δ kk = ∑ ∫ Mk Mk νQk Qk N N dz + ∑ ∫ dz + ∑ ∫ k k dz = (M k )(M k ) + (Q k )(Q k ) + (N k )(N k ) EI GA EA • Hệ số tự ∆ kP = ∑ ∫ ∆ kt = ∑ ∫ M k M 0p EI dz + ∑ ∫ ν Q k Q 0P N N0 dz + ∑ ∫ k P dz = (M k ) M 0p + (Q k ) Q 0p + (N k ) N 0p GA EA ( ) ( ) ( ) α m m t − t M k dz + ∑ ∫ αt cm N k dz h ( ) ∆ kZ = −∑ R k Z mj 62 62 22/09/2011 63 63 22/09/2011 64 64 22/09/2011 65 65 22/09/2011 66 66 22/09/2011 67 67 22/09/2011 68 68 22/09/2011 69 69