Đồ Án Sức Bền Vật Liệu và Kết Cấu

Tính toán sức bền của dầm chịu tải trọng kiểm tra theo điều kiện bền và cứng ,kiểm tra điều kiện võng, vẽ biểu đồ ứng suất,cột chịu nén phức tạp , hệ khung siêu tĩnh theo phương pháp lực và phương pháp chuyển vị

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT XÂY DỰNG – GIAO THÔNG



ĐỒ ÁN 1 TÍNH TOÁN SỨC BỀN VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU

Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Kiệt

Đỗ Minh Tân

Mã số sinh viên : 180

180 Lớp : K63 XD

Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Đào Như Mai

TS Dương Tuấn Mạnh

Năm học 2021 – 2022

  Chọn số hiệu mặt cắt cho dầm làm bằng thép chữ I thoả mãn điều kiện bền và điều kiện cứng Tính chuyển vị tại mặt cắt D.Biết P=32 KN, M=56 KN.m, q=15 KN/m , a=0.5m , b=1.2m , c=0.9m

-Xét đến trọng lượng bản thân dầm, ta có thép I số 22 có: g=31,5kg/m=0.315 kN/m.-Ta có:

-Tương tự ta tính được các phản lực liên kết , và vẽ được biểu đồ Q và M.

Chọn mặt cắt nguy hiểm tại A có Mmax=72,04 kNm, mặt cắt tại D có Qmax=73,72 kN

+,Ứng suất pháp tại một điểm bất kỳ cách trục trung hòa một đoạn bằng y:

2

272,04.10

1, 44 ( / ) 5010

S S   S   y

+,Ứng suất tiếp ở bản cánh tính theo công thức:

2 2

 Kiểm tra theo điều kiện cứng:

+, Ta tìm EIymax từ phương trình độ võng

=> Giá trị EIymax= |EIymaxI|=-40,73

-Moment quán tính của tiết diện theo điều kiện cứng:

=>Ta chọn thép hình INo24 thõa mãn điều kiện cứng =>Kết luận:từ điều kiện bền và

cứng ta chọn thép hình INo27 để thõa mãn cả điều kiện bền và cứng

Bài 2:

- Xác định nội lực tại mặt cắt đáy cột

- Vẽ biểu đồ ứng suất pháp tại mặt cắt đấy cột

- Vẽ lõi của mặt cắt đáy cột

Biết rằng mỗi cột có 3 lực dọc lệch tâm (Pi trên hình vẽ ký hiệu điểm đặt là ⊗); l là chiềucao cột, γ là trọng lượng riêng của cột, q (kN/m2) là lực phân bố đều vuông góc với mặtphẳng chứa cạnh EF Cho a = 0.14m, b= 0.15m, l = 6m, P = 350kN, γ = 21kN/m3,q=14kN/m2 (Hình 1)

Hình 1

Bài làm-Xác định tọa độ trọng tâm mặt cắt đáy cột :Chọn hệ trục ban đầu (x,y) như hình vẽ như trên ta có:

70.15.7,5 60.42.(30 15) 0,5.14.30.(10 15).2

33( ) 70.15 60.42 0,5.14.30.2

o c

- Xác định các moment quán tính chính trung tâm hệ trục xCy như hình dưới là hệ trục quán tính chính trung tâm Chia mặt cắt ngang cột thành 4 hình thành phần: gồm 2 hình chữ nhật và 2 hình tam giác

y y

-Xác định nội lực và ứng suất mặt cắt tại đáy cột:

4( ) 350.42 350.12 350.18 14.10 70.600.300

z

- Xác định ứng suất tại mặt cắt đáy cột

+ Phân vùng ứng suất tại mặt cắt đáy cột do Mx và My gây ra ta có hình sau:

+ Tính ứng suất tại các điểm góc trên mặt cắt ngang theo công thức:

- Từ hình vẽ trên và bảng kết quả tính toán, ta thấy ngay hai điểm nguy hiểm là E và D

a Xác định biểu đồ ứng suất pháp tại mặt cắt đáy cột:

Y K=M x

N z=

−30240

Điểm đặt lưc lệch tâm biển diễn ở hình dưới K(−2,23; 27.49) cm

c Xác định đường trung hòa

Phương trình đường trung hòa: a x+ y

b=1a=−i y

d Xác định lõi mặt cắt

Chọn ba đường trung hòa giả thiết: d1, d2, d3, d4, d5 như hình ta có:

Bài 3+4: Hệ khung siêu tĩnh

- Vẽ biểu đồ moment M của khung siêu tĩnh theo phương pháp lực và chuyển vị

- Xác định chuyển vị ngang của điểm tại I hoặc góc xoay tại K

P P

- Vẽ biểu đồ nội lực moment:

=>Ta có biểu đồ moment (đặt người quan sát như hình):

- Kiểm tra cân bằng nút tại B:  M B 685 400 1085 0   -Lập trạng thái biểu đồ trạng thái Mk=1

-Dùng công thức nhân biểu đồ để tính góc xoay tại K:

P P

Với r12 = r21: Tách nút B trên (M2), 12 21

3 =

=> 22 1 2

15 512