Bài giảng Cơ học kết cấu: Chương 1 - ThS. Võ Xuân Thạnh

[r]

CHƯƠNG 1

PHÂN TÍCH SỰ CẤU TẠO HÌNH HỌC

CỦA HỆ PHẲNG

1

BỘ GIÁO DỤC & ðÀO TẠO

TRƯỜNG Cð CN& QT SONADEZI

-BÀI GiẢNG: CƠ HỌC KẾT CẤU

ThS VÕ XUÂN THẠNH

I/ Các khái niệm mở ñầu:

1/ Hệ bất biến hình: là loại kết cấu mà dưới tác dụng của tải trọng nó không thay ñổi dạng hình học ban ñầu

2

2/ Hệ biến hình: là hệ mà dưới tác dụng của tải

trọng nó thay ñổi dạng hình học ban ñầu một

lượng hữu hạn

3

3/ Biến hình tức thời: là hệ mà dưới tác dụng của tải trọng nó thay ñổi dạng hình học ban ñầu một lượng vô cùng bé

A A’

δ

4

4/ Miếng cứng: miếng cứng là một hệ phẳng BBH 5/ Bậc tự do: Bậc tự do của một hệ chính là

thông số ñộc lập ñủ ñể xác ñịnh vị trí của hệ ñối với một hệ khác ñược xem là cố ñịnh

Một miếng cứng có 3 bậc tự do

x

x

II/ Các loại liên kết

A/ Liên kết ñơn giản

1/ Liên kết thanh

Trục thanh

7

2/ Liên kết khớp

8

3/ Liên kết hàn

9

4/ Liên kết phức tạp: là liên kết nối nhiều miếng cứng ( số miếng cứng lớn hơn hai ) D>2

Ta có thể gặp hai loại liên kết : Liên kết khớp bội: một liên kết khớp bội tương ñương (D-1) liên kết khớp ñơn

K= (D-1) Liên kết hàn bội: một liên kết hàn bội tương ñương với (D-1) liên kết hàn ñơn

H= (D-1)

10

III/ Cách nối các miếng cứng thành hệ BBH

1/ Nối một ñiểm với một miếng cứng:

ðiều kiện cần: cần hai liên kết thanh

ðiều kiện ñủ: trục hai thanh

Không ñược trùng nhau

Tính chất của bộ ñôi: khi thêm hay bớt lần lượt các bộ ñôi thì tính chất ñộng học của hệ không thay ñổi Tính chất nầy ñược sử dụng ñể phân tích cấu tạo hình học của hệ, và phân tích theo hai hướng sau:

Phương pháp thu hẹp miếng cứng: từ hệ ban ñầu

lần lượt bỏ dần các bộ ñôi ñể ñưa về hệ ñơn giản,

nếu hệ BBH thì hệ ban ñầu BBH …

13

Phương pháp phát triển miếng cứng: từ miếng cứng ban ñầu lần lượt thêm các bộ ñôi thì ñược một miếng cứng

14

2/ Cách nối hai miếng cứng :

a/ ðiều kiện cần:

•Hoặc dùng 3 liên kết thanh

•Hoặc dùng một liên kết thanh và một liên kết khớp

•Hoặc dùng một liên kết hàn

b/ ðiều kiện ñủ:

Nếu dùng ba liên kết thanh thì trục của ba

thanh ñó không ñược song song hoặc không

cùng ñồng quy tại một ñiểm

15

Nếu dùng một liên kết khớp và một liên kết thanh thì trục thanh không ñược ñi qua khớp

16

3/ Nối ba miếng cứng

ðiều kiện cần

ðiều kiện ñủ

A

4/ Nối nhiều miếng cứng:

a/ Hệ không nối ñất

•ðiều kiện cần

) 1 ( 3 3

T

b/ Trường hợp nối ñất

•ðiều kiện cần

D C H K

T + 2 + 3 + 0 ≥ 3

C0: số liên kết nối ñất

5/ Trường hợp ñặc biệt hệ dàn:

* Trường hợp hệ dàn không nối ñất

Xét hệ dàn gồm D thanh và M mắt Xem một

thanh là miếng cứng cố ñịnh, vậy còn (D-1) thanh

và (M-2) mắt, mà một mắt cần 2 liên kết thanh:

(D−1)≥2(M−2)

19

* Trường hợp nối ñất:

Vì một mắt có hai bậc tự do, số thanh cần khử hết các bậc tự do là 2M, số thanh ñã có là (D+Co) vậy ñiều kiện cần của hệ BBH là

0

0

2

2

C M D hay

M C D

−

≥

≥ +

20