bài tập lớn cơ học kêt cấu

15 804 0
bài tập lớn cơ học kêt cấu

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

1 Bài số 4: Yêu cầu : 1. Xác định các tải trọng để tính (n=1.1) 2. Tách hệ (sơ đồ tầng) 3. Xác định phản lực gối tựa 4. Vẽ biểu đồ M,Q và N (nếu có) 5. Vẽ đường ảnh hưởng của phản lực gối A, phản lực gối B, momen uốn, lực cắt tại tiết diện K 6. Dùng các đường ảnh hưởng ở câu 5 để xác định lại giá trị các đại lượng đó tương ứng với các tải trọng đã cho. Đối chiếu với kết quả ở câu 4. 7. Vẽ biểu đồ momen uốn và lực cắt trong đoạn dầm m-n, tương ứng với đoàn xe tiêu chuẩn (hình vẽ) và với tải trọng phân bố đều có q=30kN/m. 1. XÁC ĐỊNH CÁC TẢI TRỌNG KHI NHÂN HỆ SỐ AN TOÀN : STT l 1 l 2 l 3 a b P 1 P 2 P 3 q 1 q 2 M 0 14 10 8 2 8 30 20 30 20 20 100 Nhân v ớ i n=1,1 33 22 33 22 22 110 2 8 2 10 2 8 2 P 1 =33kN P 3 =33kN q 1 =22kN/m q 2 =22kN/m M=100kNm C B D E K A F G H 2 2. TÁCH HỆ - SƠ ĐỒ TẦNG: 3. XÁC ĐỊNH PHẢN LỰC GỐI TỰA VẼ BIỂU ĐỒ MOMEN UỐN VÀ LỰC CẮT • Xác định phản lực gối tựa và vẽ biểu đồ momen cho hệ phụ I P 2 =22kN q 1 =22kN/m M=110kNm D E K A F 2 10 2 P 3 =33kN F G H 2 8 P 1 =33kN q 1 =22kN/m C B D 8 2 he phu I he phu II he Chinh 125,3 kN kNm 2 8 P 1 =33kN q 1 =22kN/m C B D V B =178,75kN V D =74,25kN 77 [Qy] [Mx] 33 101,75 74,25 110 3 1 1 10. 10.22 33 253( ) B D V V q P kN+ = + = + = 1 1 .8 10. .5 10. 0 D B m V q P= − − = ∑ 1 1 10. .5 10. 10.22.5 10.33 178,75( ) 8 8 B q P V kN + + ⇒ = = = 230 253 178,75 74,25( ) D B V V kN⇒ = − = − = • Xác định phản lực gối tựa và vẽ biểu đồ momen cho hệ phụ II 3 33( ) F G V V P kN+ = = 3 .8 .10 0 F G m V P=− + = ∑ 3 .10 33.10 41,25( ) 8 8 G P V kN⇒ = = = 33 41,25 8,25( ) F V kN⇒ = − = − • Xác định phản lực gối tựa và vẽ biểu đồ momen cho hệ phụ chính. 2 2 .14 74,25 22.14 22 8,25 396( ) A E D F V V V q P V kN+ = + + − = + + − = 2 2 2 .2 .2.1 .12.6 .5 .12 .10 0 E D E A m V q q P M V V=− − + + + − − = ∑ 8,25 33 66 kN kNm V F =8,25kN V G =41,25kN [Qy] [Mx] 8 2 P 3 =33kN F G H 4 2 2 2 .2 .2.1 .12.6 .5 .12 10 D E A V q q P M V V − − + + + − ⇒ = 74,25.2 22.2.1 22.12.6 22.5 110 8, 25.12 151,25( ) 10 kN − − + + + − = = 396 151,25 244,75( ) E V kN⇒ = − = P 2 =22kN q 2 =22kN/m M=110kNm D E K A F 2 10 2 V D =74,25kN V F =8,25kN 74,25 118,25 126,5 16,5 5,5 115,5 35,75 8,25 V E =244,75kN V A =151,25kN 192,5 165 275 27,5 [Qy] [Mx] kN kNm 5 Biểu đồ nội lực momen và lực cắt Chú ý: vì hệ không co lực dọc nên không có thành phần nội lực N V B =178,75kN V D =74,25kN 77 [Qy] [Mx] 33 101,75 74,25 110 125,3 118,25 126,5 16,5 5,5 115,5 35,75 V E =244,75kN V A =151,25kN 192,5 27,5 165 275 8,25 33 66 kN kNm V G =41,25kN 2 8 2 10 2 8 2 P 1 =33kN P 2 =22kN P 3 =33kN q 1 =22kN/m q 2 =22kN/m M=110kNm C B D E K A F G H 6 4. VẼ ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG 2 8 2 10 2 8 2 P 1 =33kN P 2 =22kN P 3 =33kN q 1 =22kN/m q 2 =22kN/m M=110kNm C B D E K A F G H V B =178,75kN V D =74,25kN V E =244,75kN V A =151,25kN V G =41,25kN d.a.h V A d.a.h V B d.a.h Q K d.a.h M K 1 1,2 0,3 0,5 0,2 0,05 1 1,25 1 1 0,5 5 5 2,5 1 0,5 0,2 0,05 0,2 0,05 0,25 0,25 1 7 5. DÙNG CÁC ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐỂ XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ NỘI LỰC: Áp dụng các công thức tính đã học • Xác định phản lực gối V A dựa vào đường ảnh hưởng V A 1 1 33.0,05 22. .0,05.2 22. .0, 2.8 2 2 A V = + − 1 1 1 22. .0,2.2 22. .1,2.12 22.0,5 110. 33.0,3 151, 25( ) 2 2 10 kN− + + + − = • Xác định phản lực gối V B dựa vào đường ảnh hưởng V B 1 33.1,25 22. .1, 25.10 178,75( ) 2 B V kN= + = • Xác định nội lực Q tại tiết diện K dựa vào đường ảnh hưởng Q K 1 1 1 33.0,05 22. .2.0,05 22. .0, 2.8 22. .0,2.2 2 2 2 tr K Q = − − + + 1 1 0,5 1 22. .0,5.5 22. .0,5.5 22.0,5 110. 22. .0,2.2 33.0,05 16,5( ) 2 2 5 2 kN− + + − − + = 1 1 1 33.0,05 22. .2.0,05 22. .0,2.8 22. .0, 2.2 2 2 2 Ph K Q =− − + + 1 1 0,5 1 22. .0,5.5 22. .0,5.5 22.0,5 110. 22. .0, 2.2 33.0,05 5,5( ) 2 2 5 2 kN− + − − − + = − • Xác định momen M tại tiết diện K dựa vào đường ảnh hưởng M K 1 1 1 1 1 33.0, 25 22. .0,25.2 22. .1.8 22. .1.2 22. .2,5.5 22. .2,5.5 2 2 2 2 2 Tr K M = + − − + + 2,5 1 22.2,5 110. 22. .1.2 33.0,25 165( ) 5 2 kNm+ − − + = 1 1 1 1 1 33.0, 25 22. .0,25.2 22. .1.8 22. .1.2 22. .2,5.5 22. .2,5.5 2 2 2 2 2 Ph K M = + − − + + 2,5 1 22.2,5 110. 22. .1.2 33.0,25 275( ) 5 2 kNm+ + − + = So sánh kết quả ta thấy hoàn toàn phù hợp giữa hai phương pháp 8 6. VẼ BIỂU ĐỒ BAO MOMEN VÀ LỰC CẮT: Vẽ biểu đồ bao momen uốn và lực cắt trong đoạn dầm m-n tương ứng với đoàn xe tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải 1,3 và với tải trọng phân bố đều q=30kN/m Vẽ biểu đồ bao momen uốn: Vẽ đ.a.h momen uốn tại các tiết diện chỉ định trên hình vẽ, đặt tải trọng động tại các vị trí bất lợi để tìm các giá trị M k,max , M k,min . gọi momen uốn do tải trọng bất động là M * k Sau đó xác định tung độ biểu đồ bao momen * ,max b ,max k k k M M M= + * ,min b ,min k k k M M M= + 2 8 2 10 2 8 2 q 1 =33kN/m C B D E K A F G H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 0,5 1,6 1,6 0,4 0,4 0,1 2,4 1,2 0,3 0,8 0,2 2,5 1 0,25 1 0,25 2,4 1,2 0,3 0,8 0,2 1,6 1,6 0,4 0,4 0,1 2 0,5 d.a.h M 2 d.a.h M 3 d.a.h M 4 d.a.h M 5 d.a.h M 6 d.a.h M 7 d.a.h M 8 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 9 • Đối với tiết diện 2: * 2 2,max 2,min * 2,max 2,max 2 * 2,min 2,min 2 1 1 1 1,1. 30. .0, 5.2 30. .8.2 30. .2.2 313,5( ) 2 2 2 1, 3.80.0, 5 52( ) 4 1, 3. 80.2 40. .2 260( ) 8 52 313,5 261,5( ) 260 313,5 573,5( b b M kNm M kNm M kNm M M M kNm M M M kN ⎛ ⎞ = − − = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ = = ⎛ ⎞ = − − = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ = + = − = − = + = − − = − ) m • Đối với tiết diện 3: 3 * M 1,1. = 1 1 1 1 1 1 1 1 30. .0,4.2 30. .8.1,6 30. .2.1,6 30. .2.1,6 30. .8.1,6 30. .2.0,4 30. .8.0,4 30. .2.0,1 2 2 2 2 2 2 2 2 ⎛ ⎞ − − + + − − + ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 49,5( ) kNm=− 3,max 1, 6 1, 3. 40.1, 6 80. 166, 4( ) 2 M kNm ⎛ ⎞ = + = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 3,min 1, 6 1, 3. 80.1,6 40. 208( ) 2 M kNm ⎛ ⎞ = − − = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ * 3,max 3,max 3 166,4 49,5 116,9( ) b M M M kNm= + = − = * 3,min 3,min 3 208 49,5 257,5( ) b M M M kNm= + = − − = − • Đối với tiết diện 4: 4 * M 1,1. = 1 1 1 1 1 1 1 1 30. .0,3.2 30. .8.1, 2 30. .2.1,2 30. .4.2,4 30. .6.2,4 30. .2.0,8 30. .8.0,8 30. .2.0,2 2 2 2 2 2 2 2 2 ⎛ ⎞ − − + + − − + ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 82,5( ) kNm= ( ) 4,max 1, 3. 80.2, 4 0 249,6( M ) kNm= + = 4,min 1, 2 1, 3. 80.1,2 40. 156( ) 2 M kNm ⎛ ⎞ = − − = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ * 4,max 4,max 4 249,6 82,5 332,1( ) b M M M kNm= + = + = * 4,min 4,min 4 156 82,5 73,5( ) b M M M kNm= + = − + = − 10 • Đối với tiết diện 5: Do tính đối xứng nên * 5 1 1 1 1 1,1.2. 30. .0, 25.2 30. .8.1 30. .2.1 30. .5.2, 5 99( ) 2 2 2 2 M kNm ⎛ ⎞ = − − + = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 5,max 1 1, 3. 80.2, 5 40. .2, 5 286( ) 5 M kNm ⎛ ⎞ = + = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 5,min 1 1, 3. 80.1 40. .1 130( ) 2 M kNm ⎛ ⎞ = − − = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ * 5,max 5,max 5 286 99 385( ) b M M M kNm= + = + = * 5,min 5,min 5 130 99 31( ) b M M M kN m= + = − + = − • Đối với tiết diện 6: Do tính đối xứng nên * * 6 4 82,5( ) M M kNm= = 6,max 1 1, 3. 80.2, 4 40. .2, 4 291,2( ) 3 M kNm ⎛ ⎞ = + = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 6,min 1, 2 1, 3. 40.1,2 80. 124,8( ) 2 M kNm ⎛ ⎞ = − − = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ * 6,max 6,max 6 291,2 82,5 373,7( ) b M M M kNm= + = + = * 6,min 6,min 6 124,8 82,5 42,3( ) b M M M kNm= + = − + = − • Đối với tiết diện 7: Tương tự : * * 7 3 49,5( ) M M kNm= = − 7,max 1, 6 1, 3. 80.1, 6 40. 208( ) 2 M kNm ⎛ ⎞ = + = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 7,min 1, 6 1, 3. 40.1,6 80. 166,4( ) 2 M kNm ⎛ ⎞ = − − = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ * 7,max 7,max 7 208 49,5 158,5( ) b M M M kNm= + = − = * 7,min 7,min 7 166,4 49,5 215,9( ) b M M M kNm= + = − − = − • Đối với tiết diện 8: * * 8 2 313,5( ) M M kNm= = − . 1 Bài số 4: Yêu cầu : 1. Xác định các tải trọng để tính (n=1.1) 2. Tách hệ (sơ đồ tầng) 3. Xác. M K 1 1,2 0,3 0,5 0,2 0,05 1 1,25 1 1 0,5 5 5 2,5 1 0,5 0,2 0,05 0,2 0,05 0,25 0,25 1 7 5. DÙNG CÁC ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐỂ XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ NỘI LỰC: Áp dụng các công thức tính đã học • Xác định phản lực gối V A dựa vào đường ảnh hưởng V A 1 1 33.0,05 22. .0,05.2 22. .0, 2.8

Ngày đăng: 19/04/2015, 17:03

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan