Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải Bài tập thanh chịu lực phức tạp có lời giải
Trang 1BÀI TẬP Chương 8: Thanh chịu lực phức tạp
Cho thanh có kích thước và chịu lực như hình 4.1 4.6
Hình 4.1: P = 30 KN, Q = 10 KN, m = 20 KNm, CH = 1/4BC
Hình 4.2: P = 30 KN, Q = 10 KN, F = 15 KN, m = 20 KNm, BH = 1/4BD
Hình 4.3: q = 2.104 N/m, P = 10 KN, Q = 15 KN, m = 10 KNm, DH = 1/4BD
Hình 4.4: q = 4.104 N/m, T = 600 KN, m = 30 KNm, AH = 1/4AD
Hình 4.5: P = 30 KN, m1 = 10 KNm, m2 = 5 KNm, BH = 1/4AB (P(xOy), P hợp với phương x một góc 600)
Hình 4.6: q = 104 N/m, P = 50 KN, m = 10 KNm, BH = 1/4AB (P(zOy), P hợp với phương z một góc 300)
I
H E
y
x
z
a a
b
A
B
C D P
Q m
Hình 4.1
H
P m
Hình 4.2
D
C
B A
b
z x
y
E
I
E P
m q
Hình 4.3
Q
D
C B
z
x
y
H
x
z
C1
B1
A1
D C B A
Hình 4.4
b
y
H
I
E
m q
q
E
x
z
D C B A
Hình 4.6
b
y
H I
E
y
x
z
a a
b
A
B
C D
Hình 4.5
P
P
Q q
Cho: a = 1m, h = 2b = 0,2m, [] = 180MN/m2,
Hỏi: 1 Vẽ biểu đồ nội lực mô men uốn và lực dọc trục nếu có
2 Xác định điểm nguy hiểm nhất
3 Kiểm tra bền
4 Tính ứng suất tại các điểm E, H, I
Trang 2m P
Q
20
0 0
MY (KNm)
x
z
MX (KNm)
o2
o1
z x y
a a
Q
-Hình 4.1
Chương 4: Thanh chịu lực phức tạp Hình 4.1
1, Vẽ biểu đồ nội lực mô men uốn M u
* Sơ đồ lực tác dụng (như hình vẽ)
* Biểu đồ mô men (như hình vẽ)
Mxo1 = P.a = 30(KNm)
Mxo1+ = Mxo1 – m = 10(KNm)
Mxo2 = P.2a – m = 40(KNm)
My02 = –Q.2a = –20(KNm)
2, Xác định điểm nguy hiểm nhất
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm có ứng suất lớn nhất
+ Do thanh có kích thước mặt cắt ngang không đổi
+ Nội lực lớn nhất là ở mặt cắt ABCD
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm
nằm trên mặt cắt ngang ABCD
+ Xác định điểm nguy hiểm
Do Q
Do P, m
D C B A
Vậy điểm nguy hiểm nhất là điểm B và điểm D
y y X
X Max
W
M W M
MXMax = 40 (KNm) MYMax = 20 (KNm)
3
2 6
) 2 , 0 (
1 , 0 6
m h
3
1 6
) 1 , 0 (
2 , 0 6
m b
40.10 20.10
60.10 60.10 120.10 ( / )
120.10 ( / ) [ ] 180.10 ( / )
Kết luận: Thanh đủ bền
4, Tính ứng suất tại điểm E, H, I
Do điểm E nằm trên trục trung hoà x, ứng suất do mô men Mx sinh ra sẽ bằng 0
3
3
10.10
30.10 ( / ) 1
.10 3
yE
y
M
N m W
Do điểm I nằm trên trục trung hoà y, ứng suất do mô men My sinh ra sẽ bằng 0
3
3
40.10
60.10 ( / ) 2
.10 3
xI
x
M
N m W
40.10 20.10
30.10 60.10 30.10 ( / )
2
2 .10 10
yH xH
M M
N m
Trang 3y
x z
MX (KNm)
z
x
MY (KNm)
0
0
20
+ F
Q F
50 20
+
15
Hình 4.2
Hình 4.2
1, Vẽ biểu đồ nội lực mô men uốn M u
* Sơ đồ lực tác dụng (như hình vẽ)
* Biểu đồ mô men (như hình vẽ)
Mxo = 0
Mxo+ = Mxo + m = 20(KNm)
Mxo1 = m = 20(KNm)
Mxo2 = m + P.a = 50(KNm)
My01 = F.a = 15(KNm)
My02 = F.2a – Q.a = 20(KNm)
2, Xác định điểm nguy hiểm nhất
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm có ứng suất lớn nhất
+ Do thanh có kích thước mặt cắt ngang không đổi
+ Nội lực lớn nhất là ở mặt cắt ABCD
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm
nằm trên mặt cắt ngang ABCD
+ Xác định điểm nguy hiểm
Do P, m
Do Q, F
Vậy điểm nguy hiểm nhất là điểm A và điểm C
y y X
X Max
W
M W M
MXMax = 50 (KNm) MYMax = 20 (KNm)
3
2 6
) 2 , 0 (
1 , 0 6
m h
3
1 6
) 1 , 0 (
2 , 0 6
m b
50.10 20.10
75.10 60.10 135.10 ( / )
135.10 ( / ) [ ] 180.10 ( / )
Kết luận: Thanh đủ bền
4, Tính ứng suất tại điểm E, H, I
20.10 15.10
30.10 45.10 75.10 ( / )
.10 10
yE xE
M M
N m
3
30.10 0 30.10 ( / )
.10 10
yI xI
M M
N m
50.10 20.10
37, 5.10 30.10 7,5.10 ( / )
2 .10 2 .10
yH xH
M M
N m
Trang 4+ Q
y x z
MX (KNm)
z
x
MY (KNm)
0
0
20
Q
10
m
P
30
m
15 5
-Hình 4.3
q
Hình 4.3
1, Vẽ biểu đồ nội lực mô men uốn M u
* Sơ đồ lực tác dụng (như hình vẽ)
* Biểu đồ mô men (như hình vẽ)
Mxo1 = –P.a = –10(KNm)
Mxo2 = –P.2a – 0,5q.a2 = –30(KNm)
Myo1 = Q.a = 15(KNm)
Myo1+ = Myo1 – m = 5(KNm)
Myo2 = Q.2a – m = 20(KNm)
2, Xác định điểm nguy hiểm nhất
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm có ứng suất lớn nhất
+ Do thanh có kích thước mặt cắt ngang không đổi
+ Nội lực lớn nhất là ở mặt cắt ABCD
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm
nằm trên mặt cắt ngang ABCD
+ Xác định điểm nguy hiểm
Do P, q
Do Q, m
Vậy điểm nguy hiểm nhất là điểm B và điểm D
y y X
X Max
W
M W M
MXMax = 30 (KNm) MYMax = 20 (KNm)
3
2 6
) 2 , 0 (
1 , 0 6
m h
3
1 6
) 1 , 0 (
2 , 0 6
m b
30.10 20.10
45.10 60.10 105.10 ( / )
105.10 ( / ) [ ] 180.10 ( / )
Kết luận: Thanh đủ bền
4, Tính ứng suất tại điểm E, H, I
10.10 15.10
15.10 45.10 60.10 ( / )
.10 10
yE xE
M M
N m
30.10 20.10
45.10 60.10 15.10 ( / )
.10 10
yI xI
M M
N m
30.10 20.10
22, 5.10 30.10 52, 5.10 ( / )
2 .10 2 .10
yH xH
M M
N m
Trang 5q m
-10 Hình 4.4
-T
T
y x
2
N z
(KN)
z
MX (KNm)
-30
600
0
20
z
Hình 4.4
1, Vẽ biểu đồ nội lực mô men uốn M u và Nz
* Sơ đồ lực tác dụng (như hình vẽ)
* Biểu đồ mô men (như hình vẽ)
Nz = –600KN (nội lực nén)
Mxo1 = –0,5qa2 = –20(KNm)
Mxo1+ = Myo1 + m = +10(KNm)
Mxo2 = –1,5qa2 + m = –30(KNm)
2, Xác định điểm nguy hiểm nhất
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm có ứng suất lớn nhất
+ Do thanh có kích thước mặt cắt ngang không đổi
+ Nội lực lớn nhất là ở mặt cắt ABCD
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm
nằm trên mặt cắt ngang ABCD
+ Xác định điểm nguy hiểm
Do T
Do q, m
Vậy điểm nguy hiểm nhất là
những điểm nằm trên cạnh CD
Min
x
M N
NZ = 600 (KN) MXMax = 30(KNm)
F = b.h = 2.10–2 (m2) Wx =
3 3
0,1.(0, 2) 2
10 ( )
b h
m
2
3
600.10 30.10
30.10 45.10 75.10 ( / ) 2
2.10
10 3
75.10 ( / ) [ ] 180.10 ( / )
Kết luận: Thanh đủ bền
4, Tính ứng suất tại điểm E, H, I
2
3
600.10 30.10
30.10 45.10 15.10 ( / ) 2
2.10
.10 3
xE Z
x
M N
N m
3
6 2 2
600.10
30.10 ( / ) 2.10
Z
N
N m F
2
3
600.10 30.10
30.10 22,5.10 7,5.10 ( / ) 2
2 .10 3
xH Z
x
M N
N m
Trang 6q
Hình 4.5
z
50
0
400
70
-0
(KNm)
z
(KN)
a a
+
P
P
Hình 4.5
1, Vẽ biểu đồ nội lực mô men uốn M u và Nz
* Sơ đồ lực tác dụng (như hình vẽ)
m = P.h/2 = 400.0,2/2 = 40KNm
* Biểu đồ mô men (như hình vẽ)
Nz = 400KN (nội lực kéo)
Mxo+ = – m = –40(KNm)
Mxo1 = – m –0,5qa2 = –50(KNm)
Mxo2 = –m –1,5qa2 = –70(KNm)
2, Xác định điểm nguy hiểm nhất
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm có ứng suất lớn nhất
+ Do thanh có kích thước mặt cắt ngang không đổi
+ Nội lực lớn nhất là ở mặt cắt ABCD
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm
nằm trên mặt cắt ngang ABCD
+ Xác định điểm nguy hiểm
-Nz
D C B A
Vậy điểm nguy hiểm nhất là
những điểm nằm trên cạnh AB
M
x
M N
NZ = 400 (KN) MXMax = 70(KNm)
F = b.h = 2.10–2 (m2) Wx =
3 3
0,1.(0, 2) 2
10 ( )
b h
m
3
400.10 70.10
20.10 105.10 125.10 ( / ) 2
3
ax 125.10 ( / ) [ ] 180.10 ( / )
Kết luận: Thanh đủ bền
4, Tính ứng suất tại điểm E, H, I
NX: Do điểm E nằm trên trục trung hoà x, ứng suất do mô men Mx sinh ra sẽ bằng 0
3
2
400.10
20.10 ( / ) 2.10
Z
N
N m F
2
3
400.10 50.10
20.10 75.10 55.10 ( / ) 2
2.10
.10 3
xI Z
x
M N
N m
2
3
400.10 70.10
20.10 57, 5.10 37, 5.10 ( / ) 2
2 .10 3
xH Z
x
M N
N m
Trang 715 +
m q
Hình 4.6
z
20
0
300
50
0
M Y
(KNm) z
N z
(KN)
o2
o1
y
a a
P
P
-x
Q
q
Q
Hình 4.6
1, Vẽ biểu đồ nội lực mô men uốn M u và Nz
* Sơ đồ lực tác dụng (như hình vẽ)
m = P.b/2 = 300.0,1/2 = 15KNm
* Biểu đồ mô men (như hình vẽ)
Nz = –300KN (nội lực nén)
Myo+ = +m = +15(KNm)
Myo1 = m + 0,5qa2 = +20(KNm)
Myo2 = m + 1,5qa2 + Q.a = +50(KNm)
2, Xác định điểm nguy hiểm nhất
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm có ứng suất lớn nhất
+ Do thanh có kích thước mặt cắt ngang không đổi
+ Nội lực lớn nhất là ở mặt cắt ABCD
+ Điểm nguy hiểm nhất là điểm
nằm trên mặt cắt ngang ABCD
+ Xác định điểm nguy hiểm
-+
-My
Nz
D C B A
-+
Vậy điểm nguy hiểm nhất là
những điểm nằm trên cạnh BC
Min
y
M N
NZ = 300 (KN) MyMax = 50(KNm)
F = b.h = 2.10–2 (m2) Wy =
3 3
0, 2.(0,1) 1
10 ( )
h b
m
2
3
300.10 50.10
15.10 150.10 165.10 ( / ) 1
2.10
10 3
165.10 ( / ) [ ] 180.10 ( / )
Kết luận: Thanh đủ bền
4, Tính ứng suất tại điểm E, H, I
2
3
300.10 50.10
15.10 150.10 135.10 ( / ) 1
2.10 .10
3
yE Z
y
M N
N m
NX: Do điểm I nằm trên trục trung hoà y, ứng suất do mô men My sinh ra sẽ bằng 0
3
2
300.10
15.10 ( / ) 2.10
Z
N
N m F
2
3
300.10 50.10
15.10 75.10 90.10 ( / ) 1
3
yH Z
y
M N
N m