- Tính được chuyển vị của dầm chịu uốn ngang phẳng
4. TÍNH TOÁN VỀ ỔN ĐỊNH.
Để tránh phiền phức phải để ý đến miền phân biệt λ, người ta đã đề ra phương pháp thực hành như sau:
Gọi ứng suất ổn định cho phép là trị số : (8-3)
nôđ là hệ số an toàn ổn định (thường lấy lớn hơn hệ số an toàn về bền) Ví dụ: Thép lấy nôđ= 1,8 ÷ 3; với gang nôđ=5 ÷ 5,5; ...
Ứng suất cho phép theo điều kiện bền là trị số : (8-4)
Trong đó : σ0 là ứng suất nguy hiểm n : hệ số an toàn về bền Chia hai vế của (8-3) cho (8-4) ta có:
Ta nhận thấy hệ số φ luôn luôn nhỏ hơn 1 nên gọi là hệ số giảm ứng suất. Hệ số φ phụ thuộc vào độ mảnh của λ
* Với thanh chịu nén điều kiện ổn định là :
Mà
Vậy điều kiện ổn định của thanh chịu nén là :
Ví dụ: Một thanh thẳng dài 2m có liên kết khớp ở hai đầu (μ= 1), thanh chịu lực
nén P = 230 kN. Biết [σ]= 140MN/m2. Xác định số hiệu thép chữ I hợp lý cho cho thanh ?
Bài làm
Áp dụng công thức xác định kích thước mặt cắt hợp lý của thanh chịu nén.
Tính bằng phương pháp đúng dần bằng cách chọn tạm φ: * Chọn φ= 0,5
Tra bảng thép chữ I chọn số hiệu 22ª có F= 32,8cm2 ; imin= iy= 2,5 cm = 2,5.10-2 m
Vậy độ mảnh λ của thanh vừa chọn là Tra bảng φ = 0,75.
Hệ số φ lệch nhiều so với hệ số φ tạm chọn nên để tính được kết quả gần đúng ta chọn lại
* Chọn
Tra bảng thép chữ I chọn số hiệu 20 có F= 26,8cm2 ; imin= iy= 2,07 cm Vậy độ mảnh λ của thanh vừa chọn là
Tra bảng φ = 0,627. Kiểm tra lại mặt cắt vừa chọn :
;
Vậy chọn thép số hiệu 20 là hợp lý.
CÂU HỎI ÔN TẬP 1.Khái niệm về ổn định, lực tới hạn và ứng suất tới hạn?
2. Viết công thức tính lực tới hạn, ứng suất tới hạn theo Euler, nêu phạm vi sử dụng?
3 .Viết công thức tính lực tới hạn và ứng suất tới hạn theo Iasinki, nêu phạm vi sử dụng?
4. Viết công thức tính tính toán trị số ổn định ? BÀI TẬP
Bài 1: Cho một thanh làm bằng thép góc đều cạnh 10x10x10 cm và dài 1,2 m . Thanh có một đầu bị ngàm còn đầu kia tự do. Mô đun đàn hồi E=2.105 MN/m2. Xác định lực tới hạn cho thanh (Pth) ?
Bài 2: Một cột làm bằng gỗ có chiều dài 3m, hai đầu bị bắt bản lề. mặt cắt của thanh có tiết diện tròn đường kính d= 24cm; ứng suất cho phép của nén là [σ]n = 10 MN/m2. Xác định lực nén cho phép đối với cột ?
CHƯƠNG IX:
TÍNH ĐỘ BỀN CỦA THANH CHỊU ỨNG SUẤT THAY ĐỔI
Trong thực tế nhiều chi tiết máy và công trình dưới tác dụng của tải trọng ứng suất trên mặt cắt ngang biến đổi theo thời gian.
Ví dụ: Trục xe tàu hỏa quay dưới tải trọng không đổi, dàn cầu khi đoàn tàu chạy qua...
Mục tiêu:
+ Hiểu được các khái niệm: ứng suất thay đổi, chu trình ứng suất, chu kỳ tần số, hiện tượng mỏi, giới hạn mỏi.
+ Kiểm tra được độ bền của thanh chịu ứng suất thay đổi theo hệ số an toàn.
+ Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập.
1. Khái niệm về thanh chịu ứng suất thay đổi
Đã từ lâu người ta đã nhận thấy các chi tiết chịu ứng suất thay đổi theo thời gian thường bị phá hủy đột ngột (không có biến dạng dư tuy làm bằng vật liệu dẻo) với ứng suất còn rất thấp so với giới hạn bền của vật liệu nhưng sau
một thời gian dài chịu đựng chi tiết sẽ bị phá hủy một cách đột ngột. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng mỏi của vật liệu