Cơ học kết cấu (tập 1) phần 1

♦ M ộ t sò bài tro n g các đé th i sau đại học là các bcìi tập khó, mang tính chất tonạ hợp, thinh cho các bạn dọc chuẩn b ị thi cao học, nghiên cứu sinh và các sinh viên yêu thích môn h

B R I T Ậ P

C ơ H Ọ C

K Ế T C Ẩ U

I ẫđ trát bị

BÀI TẬP

c ơ HỌC KẾT CẤU

Tập I

(Tái bản có sửa đổi và bổ sung)

m

U Í 7 NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT

s o NĂM ĐÀO TẠO

4 0 NĂM THÀNH LẬP

C lìịu trách nhiệm \u ấ ĩ bàn :

Biên tập

K ỹ mỹ thuật

Sửa bản in

T rình bàv bìa

Pgs.Ts TÔ Đ A N G H A I

M IN H H A N G T H A N H Đ ỊN H

N H Ư M A I

T H A N H N G A HƯƠNG L A N

60 - 605 - 1288 - 12.2 - 05

K H K T - 06

NHẢ XUẤT BẢN KHOA HOC VÀ KỸ THUẬT

70 TRẤN H I N (Ỉ Đ ẠO H À NÔI

Lời tựa ■

Cơ /lọc kếĩ cấu là một phần kiên thức cơ sớ dôi với kỹ sư thuộc các nqành xủx dựng cơ bàn, món học được b ổ tr í tronẹ chương trình đào tạo cùa nhiêu trưìnuị dại học như xúy dựng, giao thông, thủy lợi, mò địa chất .

Cơ học kết cấu trang b i cho kỹ sư và sinh viên những kiến thức cần thiết để ỊỊÌíỉi í/II vét các bcìi toán thực tế có liên quan đến cức kháu từ thiết kế, thẩm đinh đến th i cóm’ và đế nghiên cứu các môn kỹ thuật khác của chuyên nqành.

Cuốn B à i tập cơ học kết cấu dược biên soạn nhầm giúp các kỹ SƯ và sinh viên nghiên cứu, luyện tập khá nâng nhận xét phán đoán tính chất chịu lực cùa kết cấu và kỹ năniỊ tính toán kết cấu cliịu các nguyên nhân tác dụng

t h ư / ỉ n o o ñ n t r o n g t h ự c tế.

/7 sách bao gồm:

♦ Các bài tạp nhó, bô tr í các chương tiứ/nq ứng với cuốn Co học kết cấu,

nhum íỉíìp ứiìí> yêu cẩu vê học và dạv pliù hợp với cliươníỊ trình môn Itọc hiện hủnlt ỊroniỊ các trường dại học.

♦ Các bài tập lớn, nhằm íỊỉúp bạn đọc củng c ố kiến thức tổng hợp và dược

bò trí theo cức học phần của chươu ạ trình món học.

♦ M ộ t sò bài tro n g các đé th i sau đại học là các bcìi tập khó, mang tính chất

tonạ hợp, thinh cho các bạn dọc chuẩn b ị thi cao học, nghiên cứu sinh và các sinh viên yêu thích môn học, có V đinh dự ílìi môn Cơ học kết cấu troní’ các kỳ th i Sinh viên giòi hoặc O ỉym pic Cơ học toàn quốc.

Tron ạ lần tú i bán này, tác giá dã:

♦ Chính sửa nhữtig sai sót trong cuốn Bíìi tập cơ học kết cảu xuất bàn năm

200 0 .

♦ Bồ sidiiị m ộỉ sô nội dung nhâm nâng cao chất lượnẹ giảng dạy và phù hợp

với chift/nq trìn lì giản ạ dạy hiện hành

Về hình thức, sách dược chia thành hai phần:

♦ Phần dê bài.

♦ Pliần dớp sò' và bài iỊÌiỉi, biên soạn theo cúc mức độ : đáp sò ; clúp số có chì

dần cách giải và hai íỊÌải đấy đủ.

Tác giả chân thành càm ơn các Cún bộ giảng dạy trong bộ môn C ơ học kê!

câu và bộ môn Cầu Hám dữ có những ỷ kiên đóng góp (ịuý bún cho cưôn Bell

tập cơ học kết câĩt xuất bán năm 2000.

Chúng tô i mong tiếp tục nhận dược sự quan tâm và những ý kiên dóng góp

của bạn dọc cùng các dồng nghiệp.

Chú thích

C á c hình vẽ được đ á nh s ố tương ứng với s ố hiệu củ a bài

tậ p

N ếu k h ô n g có đ iề u bổ su n g đ ặ c biệt, khi vẽ c á c đường

ả nh hưởng th ố n g n h ấ t xem tải trọ n g di đ ộ n g p = 1 là lực

tậ p tru n g , th ẳ n g đứng, hướng từ trê n x u ố n g dưới

N ếu k h ô n g có đ iể u bổ su n g đ ặ c biệt, khi x é t c á c biến

d ạ n g đàn hổi gíả th iế t bỏ qua ảnh hưởng của b iế n d ạ ng

d ọ c trụ c và biến d ạ n g trượt so với ảnh hưởng củ a biến

d ạ n g uốn K h ô n g bỏ qua ảnh hưởng củ a biến d ạ n g d ọ c trụ c vì n h iệ t và biến d ạ n g đàn hồi d ọ c trụ c tro n g các

th a n h có liên kế t khớp ở hai đầ u, c h ỉ ch ịu lực dọc

PHẨN ĐỂ BÀI

Chương 1

Phân tích câu tạo hình học của các hệ phẳng

1.1 - 1.30 Vận dụng điều kiện cần và đủ để xét xem các hệ phẳng đã cho

là bất biến hình, biến hình hay biến hình tức thời

n I li ¡1 1 1

r V °

-Hình 1.9

■/8 r

Ấ Ấ

Hình 1.12

k & r *

-6— o—

—Ò-X

Hình 1.16

B S H 3 3 2

Hình 1.25 Hình 1.26

Hình 1.30

Chương 2

Xác định nội lực trong hệ phẳng tĩnh định

chịu tải trọng bâ't động

2.1 - 2 1 4 Vận dụng phương pháp giải tích, xác định lực dọc trong các

thanh a-b và c-d của dàn.

Hình 2.7 Hình 2.8

p = 8 0 k N

a = 2 m

2 1 5 - 2 2 4 Vận dụng các mặt cắt thích hợp, xác định lực dọc trong các thanh đánh dấu trên dàn

ị 5 X 3 m - 1 5 m ị

Hình 2.12

4 X 2 m

Hình 2.11

Hình 2.22 Hình 2.23 Hình 2.24

2 2 5 - 2 2 8 Vận dung phương pháp họa đồ, xác đinh lực doc trong tất cả

các thanh của dàn (vẽ giản đồ nội lực)

Hình 2.25

p= 100 kN

ị ¿m ị 3m j 2m

Hinh 2.27

Hình 2.28

2 2 9 - 2 3 4 Vẽ biểu đố mômen uốn và biểu đồ lực cắt trong các dầm côngxôn

t

-L Ẽ Ũ

3 , b

i h v

<Ỉ2

l

A c

/77 = cons t

Hình 2.31

Parabol -V /'-'9

Hình 2.32

V n f r > K

2 3 5 - 2.40 Vẽ biểu đổ mômen uốn và biểu đổ lực cắt trong các dam đơn

giản

Ậ

-■ị—

- * -■ t — 6

Ỷ c / 2 ¡Ị c / 2 I

ỉ I r r m r ?

~Ẵi

- ị Hình 2.35

ĨT T T T D I

l ĩ

+ Hình 2.38

/—<7 HÍhh sin ơíx) 1 n i n h SI

J ^ m f ỉ T T f ^

y I rrồn

ị - * ‘

-1-Hình 2.40 2.41 - 2 4 6 Vẽ các biểu đổ nội lực trong các dầm đơn giản

I 1 i » t

{ ■

M -qa

ị- â - 4 - -M - ị

Hinh 2.47

n \

N/m

}

j 2m Ị 2m I 2m 'ỵ 7 2m I

Hình 2.48

Parabol 9/4

10 kN

l a n ị_

7 = '

ầ ã m

ọ= 2kN/m

_izn ị

Hình 2.49

• p - const

i

-1-Hình 2.50 2.51 - 2 5 2 Cho biết sơ đổ dầm và biểu đồ mômen uốn, tìm sơ đổ tải

!ổ lực cắt lương úng

( kNm)

Hình 2.52

2 ằ53 - 2 5 4 Cho biết biểu đồ mômen uốn và biểu đổ lực cắt, tìm sơ đồ

dầm và tải trọng tương úng Có bao nhiêu đáp số? Nếu có nhiều đáp số,

tìm ba sơ đổ dầm và tải trọng phù hợp

\s

n k i / 00 1

ĩ 00"

ị t 00

l U l l i i i l L h o o 1 Q ĨÍTTf 1

7.50

( k N m )

( k N ) 1- °

I 2ắ0m Ị_ 2Ẵ0m

4 Hình 2.53

2 5 5 - 2 6 0 Vẽ các biểu đổ nội lực trong khung

Ị Ị,50 I 1é50 Ị 2 5 0 m Ị

Hình 2.54

n

-60 k M m

20kN/n^

X2 0 k N m

tÃt

r i0kN/m

ủ I i I i i

Hình 2.61

Hình 2.62

Hình 2.63

Hình 2.64

P1 = Pỉ - 2 0 0 k N

9 = 20 k N /m

« = 4 5 °

p, = 1 0 Ũ K N P2 = 2 ũ O k N

p, = 2ŨŨKN

Pj = 100 KN

p, = ìO D kN

Pz = W0kN

°< = 45°

4 f

trục vòm có dạng parabol: y(z) = - y z(l - z)

2 6 7 - 2 ề70 Vẽ các biểu đồ nội lực trong khung ba khớp

r r r n l p Ì T i ?•

U'

' ' \ -I >

\B 4m w

H*.

Ỵ 1/2 1/2

2.73 - 2 7 4 Xác định lực dọc trong các thanh đánh dấu trên các dàn vòm

ba khớp

các biểu đồ mômen uốn, lực cắt, lực dọc, trong đó có sai sót Dựa vào các điều kiện cân bằng và sự liên hệ giữa các biểu đổ nội lực để sửa lại cho đúng v j suy ra sơ đồ hệ, sơ đồ tải trọng tương ứng

r

©

( k N )

15

■e

15

6

ĩ r i ì w r t T i ĩ

k-€>

P h

a

2

©

1

i&

1°

K

T Í ẻ l l [

4-&

1—

6

6 c o Ph Ph

6

Ị 2.5 m Ị 2,5 /77 I 2,Ịm Ị. 23

2 7 7 - 2.78 Vẽ các biểu đồ nội lực trong hệ liên hợp tĩnh định.

2 7 9 Cho hệ treo có chiều dài nhịp 1 = 16 m, đường tên võng f = 3 m, chịu

tải trọng với p - 80 kN; q = 10 kN/m.

a) Xác định lực dọc trong các phấn tử của dây xích và các thanh treo

b) Xác định lực xô H và phản lực tại gối A, B.

c) Vẽ biểu đổ mômen uốn và biểu đồ lực cắt trong dầm cứng

2 8 0 Khảo sát sự cấu tạo hình học và vẽ các biểu đồ nội lực

2.81 - 2 8 3 Vẽ biểu đồ mỏmen uốn và biểu đồ lực cắt trong hệ dầm ghép

tĩnh định

I

20kN l5kN/m

A

A

m

ôm

.40kN ¡SũkNịĩOkNịSOkNị 30kN

ịr^80kN m

4 m

.S0kN.SOkN.5OkH.

tSLỵ m ịỉm I ỉ m jf/n|Irrị 2m

Ì H

Hình 2.81

M=l00kfili

& £

P S0kN

ọ - - 2 0 k N / m

5m