Đại học xây dựng sức bền vật liệu 2 chương 8 thầy trần minh tú

Sức bền vật liệu, Sức bền vật liệu xây dựng, đại học xây dựng, trần minh tú, tài liệu đại học xây dựng, tài liệu Sức bền vật liệu, tài liệu xây dựng hay nhất, kiến thức Sức bền vật liệu, Sức bền vật liệu 2, giáo trình Sức bền vật liệu, giáo trình đại học xây dựng, bài giảng Sức bền vật liệu, bài giảng đại học xây dựng,

®¹ i h ä c SỨC SỨC BỀN BỀN VẬT VẬT LIỆU LIỆU 22 Trần Minh Tú Đại học Xây dựng – Hà nội Chapter Bộ môn Sức bền Vật liệu Khoa Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp ®¹ i h ä c Chương Ổn định thẳng chịu nén tâm Chapter Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 2(23) đạ i h ä c Ổn định thẳng chịu nén tâm 8.1 Khái niệm ổn định hệ đàn hồi 8.2 Xác định lực tới hạn thẳng chịu nén tâm 8.3 Giới hạn áp dụng công thức Euler - Ổn định làm việc giới hạn đàn hồi 8.4 Phương pháp thực hành để tính ổn định chịu nén Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 3(23) đạ i h ọ c Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 4(23) ®¹ i h ä c Chapter Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 5(23) đạ i h ä c Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 6(23) đạ i h ọ c 8.1 Khái niệm chung • Sức bền vật liệu: nghiên cứu chịu lực vật liệu => phương pháp tính tốn, thiết kế phận cơng trình nhằm thoả mãn: điều kiện bền, điều kiện cứng điều kiện ổn định • SB1: điều kiện bền điều kiện cứng • Điều kiện ổn định ??? • Khái niệm ổn định – Ổn định tâm lý – Phong độ ổn định – Ổn định kinh tế, trị, xã hội,… • Ổn định khả bảo toàn trạng thái cân ban đầu kết cấu Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 7(23) đạ i h ọ c 8.1 Khái niệm chung (2) • Ồn định vị trí vật thể hình cầu Trạng thái cân ổn định Trạng thái cân khơng ổn định • Ổn định hệ đàn hồi - Thanh thẳng, dài, mảnh, đầu ngàm, đầu chịu nén tâm lực P P R - Nhiễu động: tải trọng ngang (gió), khuyết tật vật liệu, lệch tâm lực P, độ cong trục thanh, …=> Mơ hình hố lực ngang R Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 8(23) đạ i h ọ c 8.1 Khái niệm chung (3) - Tác dụng lên lực P nhỏ: thẳng, chịu nén tâm Xuất nhiễu động R => cong R triệt tiêu => trở lại trạng thái thẳng ban đầu: Thanh trạng thái cân ổn định P - Tăng dần lực P: thẳng, chịu nén tâm Xuất nhiễu động R => cong R triệt tiêu => cong, không trở lại trạng thái thẳng ban đầu: Thanh trạng thái cân không ổn định P R Trạng thái cân ổn định - Tồn trạng thái trung gian (chuyển tiếp) hai trạng thái ổn định ổn định: trạng thái tới hạn Tải trọng tương ứng gọi tải trọng tới hạn Pth Chapter Pth Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com P R Trạng thái c.b không ổn định Trạng thái tới hạn 9(23) ®¹ i h ä c 8.1 Khái niệm chung (4) - Khi P>Pth: hệ ổn định, xuất mô men uốn lực dọc gây nên => biến dạng hệ tăng nhanh => Hệ bị sụp đổ P R - Thiết kế theo điều kiện ổn định: Pth P� kod Trạng thái ổn định kôđ - hệ số an toàn ổn định - Xác định Pth ??? Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 10(23) đạ i h ọ c 8.2 Xỏc định lực tới hạn thẳng chịu nén tâm (Bài toán Euler) Ứng suất tới hạn  th   2E  th   Pth  EI  E   2 A  L A  đó: 2 L  rmin - Hình chữ nhật: r  x rmin  độ mảnh Ix h  A 12 ry  Iy A  D rmin  rx  ry  - Hình trịn: D 12 - Hình vành khăn: rmin  rx  ry  Chapter I A b 12 => rmin  d D Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com h b D d D 19(23) đạ i h ọ c 8.3 Gii hạn áp dụng công thức Euler - Ổn định làm việc ngồi giới hạn đàn hồi • Khi thành lập công thức Euler - giả thiết: ổn định, vật liệu làm việc miền đàn hồi Nghĩa là:  2E  th  � tl   2E �  0  tl - độ mảnh giới hạn Gang: 0=80 => Độ mảnh giới hạn phụ thuộc E, Thép CT5: 0=90 tl Thép CT3: 0=100 • Giới hạn áp dụng công thức Euler: ≥ thanh có độ mảnh lớn • Khi  – ổn định miền đàn hồi - Thanh độ mảnh vừa:1≤≤0 => Ct thực nghiệm Iasinxki a, b - số vật liệu  th  a  b - Thanh độ mảnh bé:  th≤≤   = b – vật liệu giòn, ch – vật liệu dẻo Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 20(23) đạ i h ọ c 8.3 Giới hạn áp dụng công thức Euler - Ổn định làm việc giới hạn đàn hồi • Đồ thi th -  th 0 Đường thẳng Iasinxki tl Hyperbol Euler Chapter     Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 21(23) đạ i h ọ c 8.3 Gii hạn áp dụng công thức Euler - Ổn định làm việc ngồi giới hạn đàn hồi • Nếu liên kết mặt phẳng quán tính trung tâm khác nhau: =max (tính từ x, y) Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 22(23) đạ i h ọ c 8.4 Tớnh chu nén tâm theo phương pháp thực hành • Điều kiện bền  P   �    n A P 0 �    n A n Điều kiện ổn định theo phương pháp thực hành • Điều kiện ổn định P  th   �     od A kod  - hệ số giảm ứng suất cho phép – • Ba toán - Kiểm tra điều kiện ổn định tra bảng theo độ mảnh vật liệu   od    n P �    n A - Xác định kích thước mặt cắt ngang - Xác định tải trọng cho phép Chapter  th n  � 1  k0 d P A�   n  �A => thử dần P � A   n Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 23(23) đạ i h ä c Bảng tra hệ số giảm ứng suất cho phép Độ mảnh Độ mảnh Hệ số  Hệ số   Thép No 2, 3, Thép No Thép CPK Gang Gỗ  Thép No 2, 3, Thép No Thép CPK 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 110 0.52 0.43 0.35 0.25 10 0.99 0.98 0.97 0.97 0.99 120 0.45 0.36 0.30 0.22 20 0.96 0.95 0.95 0.91 0.97 130 0.40 0.33 0.26 0.18 30 0.94 0.92 0.91 0.81 0.93 140 0.36 0.29 0.23 0.16 40 0.92 0.89 0.87 0.69 0.87 150 0.32 0.26 0.21 0.14 50 0.89 0.86 0.83 0.57 0.80 160 0.29 0.24 0.19 0.12 60 0.86 0.82 0.79 0.44 0,71 170 O,26 0.21 0.17 0.11 70 0.81 0.76 0.72 0.34 0.60 180 0.23 0.19 0.15 0.10 80 0.75 0.70 0.61 0.25 0.48 190 0.21 0.17 90 0.69 0.62 0.55 0.20 0.38 200 0.19 0.16 100 0.60 0.51 0.43 Chapter 0.19 0.31 0.14 Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 0.13 Gang G 0.09 0.08 24(23) đạ i h ọ c Ví dụ 8.1 Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 25(23) đạ i h ä c Ví dụ 8.1 Độ mảnh L  rmin   0, rmin L  3m  300cm D �d �  1 � � �D � rmin 7, �6, �   � � �2, 48cm �7, � 0, 7.300 �  �84, 68 2, 48 Kiểm tra điều kiện ổn định Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 26(23) ®¹ i h ä c Ví dụ 8.1  E 3,142 �2,15 �104  th    29,59 kN / cm    84, 682 Điều kiện ổn định: F  th  � A kod Thay số  150 29,59  11,36  13, 3,5 => Thanh không thỏa mãn điều kiện ổn định Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 27(23) đạ i h ọ c Vớ dụ 8.2 Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 28(23) đạ i h ọ c Ví dụ 8.2 Tính lực dọc CD Xác định tải trọng cho phép [q]   0.31  Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 0.31  0, 25 1, 0,3 10 29(23) đạ i h ọ c Vớ dụ 8.2 Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 30(23) đạ i h ọ c Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 31(23) đạ i h ọ c Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 32(23) đạ i h ọ c Cõu hi ??? Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 33(23) ... 0.69 0 .87 150 0. 32 0 .26 0 .21 0.14 50 0 .89 0 .86 0 .83 0.57 0 .80 160 0 .29 0 .24 0.19 0. 12 60 0 .86 0. 82 0.79 0.44 0,71 170 O ,26 0 .21 0.17 0.11 70 0 .81 0.76 0. 72 0.34 0.60 180 0 .23 0.19 0.15 0.10 80 0.75... 0. 52 0.43 0.35 0 .25 10 0.99 0. 98 0.97 0.97 0.99 120 0.45 0.36 0.30 0 .22 20 0.96 0.95 0.95 0.91 0.97 130 0.40 0.33 0 .26 0. 18 30 0.94 0. 92 0.91 0 .81 0.93 140 0.36 0 .29 0 .23 0.16 40 0. 92 0 .89 0 .87 ... ? ?2, 48cm �7, � 0, 7.300 �  ? ?84 , 68 2, 48 Kiểm tra điều kiện ổn định Chapter Tran Minh Tu – University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 26 (23 ) đạ i h ä c Ví dụ 8. 1  E 3,1 42 ? ?2, 15