môn sức bền vật liệu

Khái niệm Thanh chịu tác dụng của ngoại lực là hai lực trực đối có đường tác dụng trùng với trục của thanh gọi là thanh chịu kéo nén đúng tâm.. + Nếu ngoại lực hướng từ trong thanh ra th

Th©n bu l«ng chÞu kÐo

Chương II: kéo (Nén) đúng tâm

2.1 Khái niệm, nội lực và biểu đồ nội lực.

2.1.1 Khái niệm

Thanh chịu tác dụng của ngoại lực là hai lực trực đối có đường tác dụng trùng với trục của thanh gọi là thanh chịu kéo (nén) đúng tâm + Nếu ngoại lực hướng từ trong thanh ra thì thanh chịu kéo đúng tâm (hình 2.1)

+ Nếu ngoại lực hướng vào trong thanh thì thanh chịu nén đúng tâm (hình 2.2 )

Hình 2.1

Hình 2.2

2.1.2 Nội lực

1 Cách xác định nội lực.

Σz = 0 ⇔ N Z - P =0 ⇒ N Z = P

NZ

P

P A

1

1

Hình 2.3

2 Quy ước dấu.

Dấu của lực dọc N Z đựơc quy ước như sau:

+ Lực dọc N Z là dương nếu nó hướng ra ngoài mặt cắt hình 2.4a

+ Lực dọc N Z là âm nếu nó hướng vào trong mặt cắt hình 2.4b

* Chú ý:

Khi giải các bài toán về thanh chịu kéo nén đúng tâm,

tại các mặt cắt ta luôn chọn chiều lực dọc N Z là dương

P

P

Hình 2.4a

Hình 2.4b

2.1.3 Biểu đồ nội lực

1 Định nghĩa.

Biểu đồ nội lực trong thanh chịu kéo nén đúng tâm là biểu đồ biểu thị sự biến thiên của lực dọc NZ dọc theo trục thanh.

P 3 P 2

1

1

2

2

3 3

2 Cách vẽ biểu đồ nội lực.

- Chia thanh thành các đoạn thích hợp, sao cho trên mỗi

đoạn chia biểu đồ là đường biến thiên liên tục.

- Xác định biểu thức N Z trên từng mặt cắt sau đó xác định giá trị nội lực tại các điểm đặc biệt trên mặt cắt.

- Vẽ đường chuẩn là đường song song với trục thanh, trên

đường chuẩn đặt những đoạn thẳng vuông góc với trục

thanh, có độ dài tỉ lệ với trị số của nội lực tại mặt cắt đó.

+ Các giá trị nội lực N Z dương ta vẽ lên phía trên đường chuẩn (nếu đường chuẩn nằm ngang) và vẽ sang phía phải

đường chuẩn (nếu đường chuẩn thẳng đứng).

+ Các giá trị nội lực N Z âm ta vẽ xuống phía dưới đường chuẩn (nếu đường chuẩn nằm ngang) và vẽ sang phía trái

đường chuẩn (nếu đường chuẩn thẳng đứng).

P 1 P 1 P 1 P 1

N 2

A

P 2

B

C

2KN

P 2 P 2

N 1

3KN

D

P 3

P 3

2KN

N 3

2.1.4 Bài tập áp dụng.

Bài 1 Biết P 1 = 50KN; P 2 = 70KN; P 3 = 100KN; Bỏ qua trọng lượng bản thân của thanh Hãy vẽ biểu đồ nội lực N Z cho thanh.

1

1

P1

NZ1

P 3 P 2

1

1

2 2

Σz = N Z1 - P 1 = 0 ⇒ N Z1 = P 1 = 50KN

Σz = N Z2 + P2 - P 1 = 0

⇒ N Z2 = P 1 - P 2 ⇒ N Z2 = 50 70 = - 20KN–

3 3

Σz = N Z3 - P 1 - P 3 + P2 = 0 ⇒ N Z3 = 50 + 100 70– = 80KN

3

3

2 2

50KN 80KN

P 1

N Z1 P 1

P 1

N Z2

P 1

N Z3

A B

C

D P 3 P 2

2

2

1

1

3

3

2

2 3

3

1

1

A

C

P 2

P 2

P 3

* Cách vẽ nhanh biểu đồ nội lực.

- Tại vị trí có lực tập trung biểu đồ có bước nhảy,

giá trị bước nhảy bằng giá trị của lực tập trung.

- Từ đường chuẩn biểu đồ nhảy lên nếu tại đó lực tập

trung làm cho đoạn thanh chịu kéo và ngược lại.

•Bài tập về nhà

Vẽ biểu đồ nội lực cho thanh AG