TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA XD&CHUD Ngành đào tạo: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Trình độ đào tạo: Đại Học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA XD&CHUD Ngành đào tạo: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Trình độ đào tạo: Đại Học Chương trình đào tạo: Xây dựng dân dụng cơng nghiệp Đề cương chi tiết học phần Tên học phần: Sức bền vật liệu Mã học phần: STMA240121 Tên Tiếng Anh: Mechanics of Materials Số tín chỉ: 04 (4 tín lý thuyết, tín thực hành/thí nghiệm) Phân bố thời gian: học kỳ 15 tuần (4 tiết lý thuyết + tiết thực hành + tiết tự học/ tuần) (4:0:8) Các giảng viên phụ trách học phần 1/ GV phụ trách chính: GV.TS Phạm Tấn Hùng 2/ Danh sách giảng viên GD: 2.1/ GV.TS Phan Đức Huynh 2.2/ GV Ths Trang Tấn Triển 2.3/ GV.Ths Lê Thanh Phong 2.4/ GV.Ths Nguyễn Thị Bích Liễu Điều kiện tham gia học tập học phần Mơn học trước: Tốn cao cấp A1 (MATH130101); Tốn cao cấp A2 (MATH130201); Vật lý đại cương A1 (PHYS130102) Môn học tiên quyết: Cơ học sở (FUME130221) Mơ tả tóm tắt học phần (Course Description) Sức bền vật liệu môn học sở ngành, cung cấp cho học viên nguyên tắc phương pháp phân tích kết cấu Mơn học nghiên cứu tính chất chịu lực vật liệu từ đề phương pháp tính độ bền, độ cứng độ ổn định phần tử kết cấu Nội dung môn học bao gồm: cân tĩnh; hợp lực; liên kết phản lực liên kết; phân tích nội lực mặt cắt kết cấu phẳng (dầm, thanh, khung); phân tích ứng suất biến dạng phần tử kết cấu; phân tích trạng thái ứng suất; tính tốn hệ tĩnh định hệ siêu tĩnh nhằm đảm bảo điều kiện bền, điều kiện cứng điều kiện ổn định Mục tiêu học phần (Course Goals) Mục tiêu (Goals) Mô tả (Goal description) (Học phần trang bị cho sinh viên:) Chuẩn đầu CTĐT G1 Kiến thức sở lĩnh vực xây dựng dân dụng, cầu đường 1.2, 1.3 như: khảo sát nội lực, ứng suất, biến dạng tính tốn cho phần tử cấu kiện xây dựng nhằm đảm bảo điều kiện bền, điều kiện cứng ổn định G2 Có khả phân tích, giải thích lập luận giải vấn đề 2.1, 2.2 liên quan đến sức bền vật liệu lĩnh vực xây dựng G3 Có khả đọc hiểu tài liệu sức bền vật liệu tiếng 3.1,3.2, 3.3 Anh G4 Có khả thiết kế, tính tốn hệ thống lĩnh vực xây 4.3, 4.4 dựng Chuẩn đầu học phần Chuẩn đầu HP G1 G3 G4 Chuẩn đầu CDIO Hiểu rõ ý nghĩa xác định đại lượng: ngoại lực, phản lực G1.1 liên kết, nội lực, ứng suất, biến dạng, chuyển vị Xác định thành phần nội lực mặt cắt 1.2 Vẽ giải thích ý nghĩa biểu đồ nội lực toán phương pháp mặt cắt biến thiên phương pháp vẽ nhanh 1.3 G1.2 G2 Mô tả (Sau học xong môn học này, người học có thể:) Hiểu rõ cách tính ứng suất điểm mặt cắt ngang chịu kéo-nén tâm, chịu xoắn-chịu cắt chịu uốn G2.1 Biết qui luật phân bố thành phần ứng suất mặt cắt ngang Giải ba toán sức bền vật liệu Biết cách tổng hợp thành phần ứng suất trường hợp chịu lực phức tạp 2.1.1 Trình bày cách tính chuyển vị cho tốn Nắm cách tính chuyển vị dựa vào biến dạng Giải toán siêu tĩnh G2.2 phương pháp tương thích biến dạng Tính tốn toán ổn định theo Euler theo phương pháp thực hành 2.2.1 G2.3 Hiểu rõ biểu đồ quan hệ ứng suất-biến dạng thí nghiệm kéo-nén vật liệu G2.4 Có khả tự tìm kiếm tài liệu, tự nghiên cứu trình bày nội dung chuyên ngành liên quan đến sức bền vật liệu 2.2.3 G3.1 Hiểu thuật ngữ tiếng Anh sử dụng sức bền vật liệu 3.3.1 G4.1 Xây dựng mơ hình tính phù hợp cho cấu kiện lĩnh vực xây dựng 4.3.3 G4.2 Tính tốn cấu kiện lĩnh vực xây dựng đảm bảo độ bền, độ cứng ổn định 4.4.1 Tài liệu học tập - Sách, giáo trình chính: [1] Mechanics of materials, R C Hibbeler, 9th Edition, McFraw-Hill, 2013 [2] Sức bền vật liệu, Đỗ Kiến Quốc, Nguyễn Thị Hiền Lương, Bùi Cơng Thành, Lê Hồng Tuấn, Trần Tấn Quốc, NXB ĐHQG TP.HCM-2004 - Sách (TLTK) tham khảo: [3] Mechanics of materials, Ferdinand P Beer, E Russell Johnston, John T Dewolf, McFraw-Hill, 2012 [4] Sức bền vật liệu, Lê Thanh Phong, Đh Spkt.Tp.HCM 10 Đánh giá sinh viên: - Thang điểm: 10 - Kế hoạch kiểm tra sau: Hình thức KT Công cụ KT Nội dung Thời điểm Chuẩn đầu KT Bài tập BT#1 50 Xác định nội lực mặt cắt vẽ biểu đồ nội lực phương pháp vẽ nhanh Tuần Bài tập nhỏ lớp G1.1 G1.2 10 Tính chịu kéo-nén đứng tâm Tuần Bài tập nhỏ lớp G2.1 G2.2 G2.3 G4.2 10 Tính chịu xoắn, chịu cắt Tuần Bài tập nhỏ lớp G2.1 G2.2 G4.2 10 Tính chịu uốn phẳng Tuần 10 Bài tập nhỏ lớp G2.1 G2.2 G4.2 10 Sinh viên tìm kết cấu thực tế chịu kéonén tâm, xoắn, uốn xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu Tuần 12 Bài tập nhà G4.1 10 BT#2 BT#3 BT#4 BT#5 Thi cuối kỳ 50 - Nội dung bao quát tất chuẩn đầu Sau kết môn học thúc môn học tối thiểu - Thời gian làm 90 phút tuần - Được sử dụng tài liệu 11 Tuần Tỉ lệ (%) Thi tự luận G1.1 G1.2 G2.1 G2.2 G2.3 G3.1 G4.2 Nội dung chi tiết học phần: Nội dung Chuẩn đầu học phần Chương 1: Các khái niệm A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết:  Giới thiệu giải thích chuẩn đầu mơn học  Nêu nhiệm vụ sinh viên phương pháp học tập  Trình bày đạo đức khoa học  Thành lập nhóm học tập sinh viên (4-5 sinh viên/nhóm)  Nêu số ví dụ ứng dụng kiến thức môn học lĩnh vực xây dựng 1.1 Đối tượng nhiệm vụ môn học 1.2 Phân loại vật thể sức bền vật liệu 1.3 Ngoại lực, nội lực 1.4 Ứng suất 1.5 Biến dạng 1.6 Các giả thiết bản-Nguyên lý cộng tác dụng lực 1.7 Các ví dụ xác định nội lực mặt cắt ngang vẽ biểu đồ nội lực PPGD chính:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8)  Tìm số liên kết kết cấu (một số sách chuyên ngành xây dựng, internet, sách báo, chụp hình thực tế ) gửi kết cho giáo viên đánh giá  Tìm kết cấu thực tế xây dựng mơ hình tính phù hợp cho kết cấu  Làm tập: xác định nội lực mặt cắt ngang vẽ biểu đồ nội lực cho toán G1.1, G1.2, G3.1, G4.1 G1.1, G1.2, G2.4, G3.1, G4.1 Chương 2: Thanh chịu kéo (nén) tâm A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 2.1 Khái niệm 2.2 Nội lực 2.3 Ứng suất mặt cắt ngang 2.4 Ứng suất mặt cắt nghiêng, trạng thái ứng suất đơn 2.5 Biến dạng 2.5.1 Biến dạng dài dọc trục 2.5.2 Biến dạng ngang hệ số Poat-sông 2.6 Đặc trưng học vật liệu 2.6.1 Thí nghiệm kéo vật liệu 2.6.2 Thí nghiệm nén vật liệu 2.6.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng học vật liệu 2.7 Điều kiện bền ứng suất cho phép 2.7.1 Điều kiện bền 2.7.2 Ứng suất cho phép hệ số an tồn 2.7.3 Ba tốn từ điều kiện bền G2.1, G2.3, G3.1, G4.1, G4.2 2.8 Bài tập tính hệ tĩnh định chịu kéo-nén tâm theo điều kiện bền điều kiện cứng PPGD chính:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8) Các nội dung tự học:  Nghiên cứu cách xác định chuyển vị hệ phương pháp hình học  Làm tập tính hệ tĩnh định chịu kéo-nén tâm theo điều kiện bền điều kiện cứng  Tìm kết cấu thực có phần tử chịu kéo-nén tâm, xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu G2.1, G2.3, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2, G4.3 Chương 2: Thanh chịu kéo (nén) tâm (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 2.9 Tính chuyển vị hệ phương pháp hình học 2.10 Thế biến dạng đàn hồi 2.11 Định lý Castigliano 2.12 Công thức Mohr PPGD chính:  Thuyết giảng  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (4) Các nội dung tự học:  Tìm kết cấu thực có phần tử chịu kéo-nén tâm dạng siêu tĩnh, xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu  Làm tập tính chuyển vị cho hệ tĩnh định chịu kéo-nén tâm G2.1, G2.2, G3.1, G4.1, G4.2 G2.1, G2.2, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2, G4.3 Chương 2: Thanh chịu kéo (nén) tâm (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 2.13 Bài toán siêu tĩnh 2.14 Bài tập giải hệ siêu tĩnh cho hệ chịu kéo-nén tâm PPGD chính:  Thuyết giảng  Thảo luận  Làm tập G2.1, G2.2, G3.1, G4.1, G4.2 B/ Các nội dung cần tự học nhà: (4) Các nội dung tự học:  Tìm kết cấu thực có phần tử chịu kéo-nén tâm dạng siêu tĩnh, xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu  Làm tập tính chuyển vị giải hệ siêu tĩnh cho hệ chịu kéonén tâm G2.1, G2.2, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2 Chương 3: Thanh chịu xoắn-chịu cắt A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 3.1 Khái niệm chịu xoắn-chịu cắt 3.2 Nội lực 3.3 Ứng suất mặt cắt ngang tròn chịu xoắn 3.4 Ứng suất mặt cắt nghiêng, trạng thái ứng suất trượt túy tròn chịu xoắn 3.5 Biến dạng trịn chịu xoắn 3.6 Tính trịn chịu xoắn theo điều kiện bền điều kiện cứng 3.7 Biểu thức biến dạng đàn hồi chịu xoắn 3.8 Xoắn thẳng tiết diện chữ nhật 3.9 Tính lị xo trụ bước ngắn chịu lực dọc trục G2.1, G3.1, G4.1, G4.2 Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8)  Tính ứng suất điểm mặt cắt ngang chịu xoắn  Tìm hiểu ứng suất mối ghép (bulong, đinh tán, hàn)  Làm tập chịu xoắn Chương 3: Thanh chịu xoắn-chịu cắt (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 3.10 Xoắn thành mỏng 3.11 Tính ứng suất mối ghép (bulong, đinh tán, hàn), điều kiện bền ba toán 3.12 Thanh siêu tĩnh chịu xoắn G2.1, G2.4, G3.1 G2.1, G2.2, G3.1, G4.1, G4.2 Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8)  Tính bền cho mối ghép, xác định độ cứng lị xo, tính ứng suất xoắn túy có mặt cắt chữ nhật, thành mỏng G2.1, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2  Tính tốn thiết kế mối ghép bulong, đinh tán mối hàn Chương 4: Thanh chịu uốn phẳng A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 4.1 Khái niệm dầm chịu uốn phẳng 4.2 Nội lực dầm chịu uốn phẳng 4.3 Dầm chịu uốn túy phẳng 4.3.1 Biểu thức tính ứng suất mặt cắt ngang 4.3.2 Biểu đồ ứng suất pháp mặt cắt ngang 4.3.3 Đặc trưng hình học mặt cắt ngang G2.1, G3.1, G4.1 Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8) Các nội dung tự học: G2.1, G2.4, G3.1, G4.1  Tính đặc trưng hình học mặt cắt ngang  Tính ứng suất điểm mặt cắt ngang dầm chịu uốn túy  Tìm kết cấu thực tế có phần tử chịu uốn phẳng xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu Chương 4: Thanh chịu uốn phẳng (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 4.3.4 Kiểm tra bền cho dầm chịu uốn túy phẳng ba tốn 4.3.5 Hình dạng hợp lý mặt cắt ngang dầm chịu uốn 4.3.6 Ứng suất mặt cắt nghiêng 4.4 Dầm chịu uốn ngang phẳng 4.4.1 Biểu thức tính ứng suất pháp mặt cắt ngang 4.4.2 Biểu thức tính ứng suất tiếp mặt cắt ngang 4.4.3 Trạng thái ứng suất phân tố thuộc dầm chịu uốn ngang phẳng, trạng thái ứng suất phẳng đặc biệt 4.3.1 Kiểm tra bền cho dầm chịu uốn ngang phẳng ba toán G2.1, G3.1, G4.1, G4.2 Tóm tắt PPGD:     Thuyết giảng Trình chiếu Thảo luận Làm tập G2.1, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2 B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8) Các nội dung tự học:  Tính ứng suất điểm mặt cắt ngang dầm chịu uốn ngang phẳng, tính bền chọn dạng hợp lý mặt cắt ngang dầm chịu uốn  Tìm kết cấu thực tế có phần tử chịu uốn phẳng xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu  Tìm hiểu chuyển vị dầm chịu uốn Chương 4: Thanh chịu uốn phẳng (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 4.5 Thế biến dạng đàn hồi dầm chịu uốn phẳng 4.6 Chuyển vị dầm chịu uốn 4.6.1 Khái niệm chung 4.6.2 Phương trình vi phân đường đàn hồi 4.6.3 Tính chuyển vị dầm chịu uốn phương pháp tích phân khơng định hạn 4.6.4 Định lý Castigliano 4.6.5 Công thức Mohr 4.6.6 Nhân biểu đồ Verexaghin G2.2, G3.1 Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8) Các nội dung tự học: G2.2, G2.4, G3.1 + Làm tập tính chuyển vị dầm chịu uốn + Tìm hiểu dầm siêu tĩnh 10 Chương 4: Thanh chịu uốn phẳng (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 4.6.6 Nhân biểu đồ Verexaghin (tiếp theo) 4.7 Bài toán siêu tĩnh dầm chịu uốn G2.1, G2.2, G3.1, G4.1, G4.2 Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8) Các nội dung tự học: + Làm tập tính dầm siêu tĩnh + Tìm hiểu dầm Composite + Tìm kết cấu thực tế có phần tử dầm siêu tĩnh xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu G2.1, G2.2, G3.1, G4.1, G4.2 11 Chương 5: Thanh chịu lực phức tạp A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 5.1 Khái niệm phân loại toán 5.2 Bài toán uốn xiên 5.2.1 Định nghĩa nhận dạng toán 5.2.2 Ứng suất mặt cắt ngang 5.2.3 Phương trình đường trung hịa phân bố ứng suất pháp mặt cắt ngang 5.2.4 Điều kiện bền 5.2.5 Trạng thái ứng suất phân tố thuộc dầm chịu uốn xiên G2.1, G3.1, G4.1, G4.2 Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8)  Xác định ứng suất điểm mặt cắt ngang chịu uốn xiên  Xác định ứng suất pháp cực trị phát sinh chịu uốn xiên  Tìm ví dụ thực tế kết cấu có phần tử chịu uốn xiên xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu 12 G2.1, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2 Chương 5: Thanh chịu lực phức tạp (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 5.3 Bài toán uốn kéo (nén) đồng thời 5.3.1 Định nghĩa nhận dạng toán 5.3.2 Ứng suất mặt cắt ngang 5.3.3 Phương trình đường trung hòa biểu đồ ứng suất pháp mặt cắt ngang 5.3.4 Điều kiện bền 5.3.5 Thanh chịu kéo hay nén lệch tâm 5.3.6 Lõi mặt cắt ngang 5.3.7 Trạng thái ứng suất phân tố thuộc chịu uốn kéonén đồng thời G2.1, G3.1, G4.1, G4.2 Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8)  Xác định ứng suất điểm mặt cắt ngang chịu uốn kéo-nén đồng thời; chịu kéo-nén lệch tâm  Phân tích ứng suất chịu kéo-nén uốn đồng thời, chịu kéo-nén lệch tâm G2.1, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2  Tìm ví dụ thực tế kết cấu có phần tử chịu uốn kéo-nén đồng thời; kéo-nén lệch tâm xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu Chương 5: Thanh chịu lực phức tạp (tiếp theo) 13 A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 5.4 Bài toán uốn xoắn đồng thời 5.4.1 Định nghĩa nhận dạng toán 5.4.2 Thanh tiết diện chữ nhật 5.4.3 Thanh tiết diện tròn 5.5 Thanh chịu lực tổng quát 5.5.1 Thanh tiết diện chữ nhật 5.5.2 Thanh tiết diện tròn 5.6 Trạng thái ứng suất phân tố thuộc chịu uốn-xoắn G2.1, G3.1, G4.1, G4.2 Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8)  Làm tập xác định ứng suất điểm mặt cắt ngang chịu uốn xoắn đồng thời  Tìm ví dụ thực tế kết cấu có phần tử chịu uốn xoắn đồng thời xây dựng sơ đồ tính cho kết cấu 14 G2.1, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2 Chương 6: Ổn định thẳng A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 6.1 Khái niệm ổn định trạng thái cân 6.2 Bài toán Euler xác định lực tới hạn chịu nén tâm 6.3 Ứng suất tới hạn, giới hạn áp dụng công thức Euler 6.4 Ổn định chịu nén tâm làm việc miền đàn hồi 6.5 Phương pháp thực hành tính ổn định chịu nén G2.1, G2.2, G3.1, G4.1, G4.2 Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận  Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8) Các nội dung tự học:      Cách xác định hệ số ảnh hưởng liên kết Cách xác định tải trọng giới hạn theo Euler Cách xác định độ mãnh Phạm vi áp dụng tính ổn định Cách tra bảng để xác định hệ số hiệu chỉnh ứng suất cho phép 10 G2.1, G2.2, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2 15 Chương 6: Ổn định thẳng (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (4) Nội dung GD lý thuyết: 6.6 Chọn hình dáng mặt cắt hợp lý vật liệu phù hợp 6.7 Uốn ngang uốn dọc đồng thời G2.1, G2.2, G3.1, G4.1, G4.2 6.7.1 Đặc điểm tốn 6.7.2 Phương pháp xác 6.7.3 Phương pháp gần 6.7.4 Ứng suất kiểm tra bền 6.7.5 Thanh có độ cong ban đầu Tóm tắt PPGD:  Thuyết giảng  Trình chiếu  Thảo luận Làm tập B/ Các nội dung cần tự học nhà: (8) Các nội dung tự học: G2.1, G2.2, G2.4, G3.1, G4.1, G4.2  Tính chịu uốn ngang uốn dọc đồng thời 12 Đạo đức khoa học: - Các làm bị phát chép bị trừ 100% điểm trình, mức độ nghiêm trọng (cho nhiều người chép - có giống trở lên) bị cấm thi cuối kỳ không phân biệt người sử dụng chép người cho chép - Sinh viên thi hộ người – thi hộ nhờ thi hộ bị đình học tập bị đuổi học 13 Ngày phê duyệt: 14 Cấp phê duyệt: Trưởng khoa PGS TS Nguyễn Trung Kiên 15 Tổ trưởng BM TS Phạm Tấn Hùng Người biên soạn ThS Trang Tấn Triển Tiến trình cập nhật ĐCCT Lần 1: Nội Dung Cập nhật ĐCCT lần 1: ngày/tháng/năm 11