chƯƠng 2 cƠ kẾt cẤu 1
Post on 16-Apr-2017
26.189 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1. Hệ đơn giảnHệ dầm: thanh thẳng, chịu uốn là chủ yếu
(thường N = 0).
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
2
1. Hệ đơn giảnHệ dầm:
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
3
1. Hệ đơn giảnHệ dầm:
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
4
1. Hệ đơn giản (tt)
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
5
Hệ khung: thanh gãy khúc, nội lực gồm M, Q, N.
1. Hệ đơn giản (tt)
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
6
Hệ khung:
1. Hệ đơn giản (tt)
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
7
Hệ khung:
1. Hệ đơn giản (tt)
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ TĨNH ĐỊNH
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
8
Hệ khung:
1. Hệ đơn giản (tt)Hệ dàn:
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
9
Đốt Mắt Biên trên
Biên dưới
Thanh xiên
Thanh đứng
NhịpHình 2.3
Trong thực tế, mắt dàn là nút cứng hệ siêu tĩnh phức tạp. Để đơn giản hoá, dùng các giả thiết sau: Mắt dàn là khớp lý tưởng. Tải trọng chỉ tác dụng ở mắt dàn. Trọng lượng không đáng kể ( bỏ qua uốn thanh).Ưu điểm: tiết kiệm vật liệu kết cấu nhẹ, vượt nhịp lớn.
Nội lực chỉ có lực dọc N ≠ 0
1. Hệ đơn giản (tt)Hệ dàn:
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ TĨNH ĐỊNH (TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
10
1. Hệ đơn giản (tt)Hệ dàn:
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
11
1. Hệ đơn giản (tt)Hệ dàn:
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
12
1. Hệ đơn giản (tt)Hệ 3 khớp
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
13
Nội lực: M, Q, N; Lực dọc nén: dùng vật liệu dòn. Phản lực: có lực xô nên kết cấu móng bất lợi hơn.
2. Hệ ghépĐược nối bởi các hệ đơn giản. Thường có 2 loại trong thực tế:
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
14
Dầm tĩnh định nhiều nhịp
Khung tĩnh định nhiều nhịp
2. Hệ ghép (tt)
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
15
Dầm tĩnh định nhiều nhịp
Khung tĩnh định nhiều nhịp
Về cấu tạo: gồm hệ chính và phụ. Chính : BBH hoặc có khả năng chịu lực khi bỏ kết cấu bên cạnh. Phụ : BH hoặc không có khả năng chịu lực khi bỏ qua kết cấu bên cạnh.
2. Hệ ghép (tt)
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
16
Dầm tĩnh định nhiều nhịp
Khung tĩnh định nhiều nhịp
Cách tính: từ phụ chính; truyền lực từ phụ sang chính.
3. Hệ liên hợp (Xem sách)
Liên hợp các dạng kết cấu khác nhau như dầm – vòm, dầm – dây xích, dàn – vòm …
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
17
3. Hệ liên hợp
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
18
3. Hệ liên hợp
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
19
3. Hệ liên hợp
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
20
4. Hệ có mắt truyền lực
Mắt truyền lực có tác dụng cố định vị trí tải trọng tác dụng vào kết cấu chính.
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
21
Hệ thống dầm truyền lực
Nhịp
Mắt truyền lực
4. Hệ có mắt truyền lực
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
22
4. Hệ có mắt truyền lực
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
23
4. Hệ có mắt truyền lực
2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
24
1. Nội lực:M, Q, N M : vẽ theo thớ căng. Q & N : ghi dấu ( qui ước như SBVL).
2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
25
Q
NM
Hình 2.7
2. Phương pháp vẽ: Phương pháp mặt cắt :
Tính phản lực. Chia đoạn (phụ thuộc q, P, trục thanh). Lập biểu thức từng đoạn. Vẽ
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
26
2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN (TT)
2. Phương pháp vẽ (tt): Phương pháp đặc biệt :
Tính phản lực. Chia đoạn. Nhận xét dạng biểu đồ & điểm đặc biệt. Tính điểm đặc biệt và vẽ biểu đồ.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
27
2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN (TT)
3. Thí dụ:
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
28
Cho hệ có liên kết và chịu lực như hình vẽ. Hãy vẽ biểu đồ M, Q, N.
qP= qa
a
a
2qa2
2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN (TT)
3. Thí dụ (tt):
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
29
qP= qa
a
aVD = qaVA = 0
HA = qa
Phản lực:HA = P = qa
2qa2
Nội lực:
qa2
M Q N
qa
qaqa
qa
2qa2 2qa
8
Chú ý: nút cân bằng
P = qaqa
qaqa
Hình 2.10
qa2
2qa2
2qa2
2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN (TT)
1. Phương pháp tách mắt: Nội dung:
Lần lượt tách mắt và viết phương trình cân bằng lực để thu được các phương trình đủ để tìm nội lực.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
30
d d dd
P
h
A B
12
3
N1
N2
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
1. Phương pháp tách mắt (tt): Trình tự & thủ thuật:
Trình tự: tách mắt sao cho mỗt mắt chỉ có 2 lực dọc chưa biết.
Thủ thuật: lập 1 phương trình chứa 1 ẩn: loại bỏ lực kia bằng cách chiếu lên phương trình vuông góc với nó.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
31
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
d d dd
P
h
A B
1 2
3
N1
N2
A
1
N2
N1
yx
1. Phương pháp tách mắt (tt): Thí dụ:
Cho hệ dàn có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy xác định nội lực thanh N1, N2
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
32
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
d d dd
P
h
12
3
N1
N2
1. Phương pháp tách mắt (tt): Thí dụ (tt): Giải
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
33
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
d d dd
P
h
A B
1 2
3
N1
N2
A PY 0: N sinα A 0 N - -2 2 sinα 2sinα
1 2 1 2PX 0: N N cosα 0 N -N cosα - cotgα2
A =
1
N2
N1
yx
P2
1. Phương pháp tách mắt (tt): Nhận xét:
Mắt có 2 thanh, không có tải trọng: N1=N2=0. Mắt có 3 thanh: N1 = N2 = 0; N3 = 0
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
34
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
N1
N2
N3
N1 N2
Nhược điểm:Dễ bị sai số truyền
2. Phương pháp mặt cắt đơn giản Nội dung:
Cắt dàn ( không nhiều hơn 3 thanh). Lập 3 phương trình cân bằng giải 3 ẩn.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
35
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
d d ddP
h
A= BN1
N3
N2
J
P
IP2
2. Phương pháp mặt cắt đơn giản (tt) Thủ thuật:
Lập phương trình chứa 1 ẩn, bằng cách loại đi 2 lực chưa cần tìm. Nếu 2 thanh song song: chiếu lên phương
vuông góc. Nếu 2 thanh cắt nhau: lấy mômen với điểm
cắt.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
36
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
d d ddP
h
A= BN1
N3
N2
J
P
IP2
2. Phương pháp mặt cắt đơn giản (tt) Thí dụ:
Cho hệ dàn có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy xác định nội lực trong thanh N1, N2, N3.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
37
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
d d ddP
h
N1
N3
N2
J
P
I
2. Phương pháp mặt cắt đơn giản (tt) Thí dụ: (Giải)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
38
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
d d ddP
h
A= BN1
N3
N2
J
P
IP2
Nhận xét:- Thanh biên : dấu và trị số - Thanh xiên : dấu và trị số Qd
dMh1
2
0 3.20
0 sin sin
dI
I
dJ
J
d
MAdM Nh h
MA dM N
h hQA
Y N
3. Phương pháp mặt cắt phối hợp Nội dung:
Khi số ẩn lớn hơn 3 dùng 1 số mặt cắt phối hợp để tạo đủ số phương trình. Trong thực tế thường dùng nhiều lắm là 2 mặt cắt.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
39
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
A= B
N2
N1
P
1
1
2-2
P2
3. Phương pháp mặt cắt phối hợp (tt)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
40
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
N2
N1
P
1
1
2-2
Thí dụ:
Cho hệ dàn có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy xác định nội lực trong thanh N1, N2, N3
3. Phương pháp mặt cắt phối hợp (tt)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
41
2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT)
A= B
N2
N1
P
1
1
2-2
P2
1 2 2 1
A PY 0 N cosα N cosα A 0 N Ncosα 2cosα
1 2 1 2X 0 N sinα N sinα 0 N N
M/c 1-1:
M/c 2-2 (tách mắt):
1
PN4cosα
α2
PN4cos
Thí dụ (tt): Giải
1. Tính phản lựcPhân tích phản lực như hình vẽ. Mỗi phương trình cân bằng chỉ chứa 1 ẩn:
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
42
2.4 TÍNH TOÁN HỆ 3 KHỚP
dB A
dA B
TraiC A
PhaiC A
M 0 VM 0 VM 0 Z
M 0 Z
B
A
VdA
VA
HA
ZA
ZB
VBVd
B
HB
P3
P1
P2C
Sau đó, có thể phân tích phản lực theo phương đứng và ngang. Nếu tải trọng thẳng đứng thì: HA = HB = H – Lực xô của hệ 3 khớp
2. Tính nội lực
-Vòm 3 khớp: thiết lập biểu thức nội lực theo tọa độ z. Biểu đồ M,Q, N vẽ theo trục chuẩn năm ngang. Riêng vòm thì qui ước N>0 là nén.
-Khung 3 khớp: vẽ biểu đồ nội lực theo điểm đặc biệt.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
43
2.4 TÍNH TOÁN HỆ 3 KHỚP (TT)
B
A
VdA
VA
HA
ZA
ZB
VBVd
B
HB
P3
P1
P2C
3. Thí dụ:Cho hệ có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy vẽ biểu đồ M, Q, N
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
44
2.4 TÍNH TOÁN HỆ 3 KHỚP (TT)
q
a
a a
A B
C
3. Thí dụ (tt): Giải
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
45
2.4 TÍNH TOÁN HỆ 3 KHỚP (TT)
q
a
aqa
H= qa/2H
qaa
A B
C
A B
C
M
A B
C
Q
A B
C
N
qaqa
qa/2 qa/2
qa/2
qa qa
2qa2
2qa2
Trình tự tính Tách hệ ghép ra các hệ đơn giản. Tính hệ phụ. Truyền lực từ hệ phụ sang chính và tính hệ
chính. Ghép các biểu đồ lại.
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
46
2.5 TÍNH TOÁN HỆ GHÉP
Thí dụ:
Cho hệ ghép có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy vẽ biểu đồ M, Q
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
47
2.5 TÍNH TOÁN HỆ GHÉP (TT)
3 3 2 8 m
P = 40 kN q = 10 kN/m
Thí dụ:
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
48
2.5 TÍNH TOÁN HỆ GHÉP (TT)
3 3 2 8 m
P = 40 kN q = 10 kN/m
P = 40 kN
q = 10 kN/m20 kN20 kN
20 kN
Q20 20
45
35
60 40 80
60
M(kNm)
(kN)
Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động
49
2.5 TÍNH TOÁN HỆ GHÉP (TT)
3 3 2 8 m
P = 40 kN q = 10 kN/m
40 kN q = 10 kN/m
75 80
Thí dụ (tt) So sánh với dầm đơn giản:
60 40
80 M
(kNm)60
top related