Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 1 - Lớp XDCTN & Mỏ B i tp ln s 2 Tính khung siêu tĩnh bằng ph-ơng pháp lực Bng s liu chung v kích th-ớc và tải trọng và sơ đồ Bảng số liệu dầm số 5 stt kn M(kNm) q(kN/m) L1(m) L2(m) 10 100 80 8 q p m 2J 2J h d J K 2j 3J 3J 10(m) 8(m) 10(m) 6(m) yêu cầu và tự thực hiện 1.tớnh h siờu tnh do ti trng tỏc dng 1.1,v cỏc biu ni lc:mụmen un M P lc ct Q P lc dc N P trờn h siờu tnh ó cho.bit F=10J/L 2 1 (m 2 ) 1) xác định bậc siêu tĩnh và chọn hệ cơ bản 2)thành lập các ph-ơng trình dạng chính tắc dạng tổng quát 3)xác định các hệ và số hạng tự do của ph-ơng trình chính tắc,kiểm tra các kết quả tính đ-ợc. 4)giải hệ ph-ơng trình chính tắc 5)vẽ biểu đồ mômen trên hệ siêu tĩnh đã cho do tải trọng tác dụng M P .kiểm tra cân bằng các nút và điều kiện chuyển vị. 6)vẽ biểu đồ lực cắt Q P và lực dọc N P trên hệ siêu tĩnh đã cho 1.2.xác định chuyển vị ngang của 1 điểm hoặc góc soay của tiết diện K biết E=2.10 8 kN/m 2 .J=10 6 L 4 1 (m 4 ) 2.tính hệ siêu tĩnh tác dụng cả 3 nguyên nhân(tải trọng,nhiệt độ thay đổi và gối tựa dời chổ). 2.1 viết hệ ph-ơng trình chính tắc dạng số 2.2 trình bày Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 2 - Lớp XDCTN & Mỏ 1)cách vẽ biểu đồ M cc do 3 nguyên nhân đồng thời tác dụng lên hệ siêu tĩnh đã cho và cách kiểm tra 2)cách tính chuyển vị đã nêu mục trên Biết -nhiệt độ thay đổi trong thanh xiên : thớ trên T tr =+36 0 ,thớ d-ới là T d =+28 0 -tính thanh xiên có chiều cao tiết diện h=0.1(m) Hệ số giản nở dài vì nhiệt độ =10 5 -chuyển vị gối tựa Gối D dịch chuyển sang phải một đoạn 1 =0.001 L 1 (m) Gối H bị lún xuống một đoạn 2 =0.001 L 2 (m) Bài làm Th t thc hin: 1. Xỏc nh s n s, chn h c bn v lp h phng trỡnh chớnh tc di dng ch: S n s: n=T+2K+C 0 +3H-3D =3 vi (K=1,H=5,C 0 =4,D=6,T=0)vy s bc siờu tnh bng 3 H c bn chn nh hình d-ới đây: X3 = 1 X2 = 1 X1 = 1 CHọN Hệ CƠ BảN m p q Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 3 - Lớp XDCTN & Mỏ H phng trỡnh chớnh tc dạng tổng quát đ-ợc thành lập 11 X 1 + 12 X 2 + 13 X 3 + 1P = 0 21 X 1 + 22 X 2 + 23 X 3 + 2P = 0 31 X 1 + 32 X 2 + 33 X 3 + 3P = 0 2. Xỏc nh cỏc h s v s hng t do ca h phng trỡnh chớnh tc: Cỏc biu mụmen un ln lt do X 1 = 1 ; X 2 = 1; X 3 = 1 v ti trng gõy ra trong h c bn nh trờn: M 1 6 6 X 1 = 1 18 10 M 2 X 2 = 1 Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 4 - Lớp XDCTN & Mỏ X3 = 1 M 3 10 10 M 0 p 1700 800 100 900 Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 5 - Lớp XDCTN & Mỏ 10 10 Ms 2 16 6 12 10 11 = ( 1 M )( 1 M ) = EJEJEJEJ 408 6. 3 2 .6.6. 2 1 3 1 6.18.6 2 1 6. 3 2 .10.6. 2 1 2 1 12 = 21 =( 1 M )( 2 M )= 108. 3 2 10.6 2 1 2 1 6.18.18. 2 1 2 1 EJEJ EJ 716 13 = 31 = ( 1 M )( 3 M ) = .6.18.10 2 1 EJ EJ 540 22 = ( 2 M )( 2 M ) = 14.10.10108. 3 2 .10.8. 2 1 2 1 18. 3 2 .18.18. 2 1 2 1 EJEJ + 10. 3 2 .10.10. 2 1 2 1 EJ = EJ3 6436 23 = 32 = ( 2 M )( 3 M ) = 10.18.18. 2 1 2 1 EJ EJ 810 33 = ( 3 M )( 3 M ) = 10 3 2 .10.10. 2 1 . 1 EJ + 10.18.10 2 1 EJ + 10 3 2 .10.10 2 1 3 1 EJ = EJ9 12100 1P =( 1 M )( o P M )= dZZZZ EJ )6.0).(9001608( 2 1 10 0 2 6.18.1700. 2 1 2 1 EJ = EJ 49400 3P = ( 3 M )( o P M ) = 10.18.1700. 2 1 2 1 800. 3 2 .10.10. 2 11 EJEJ = EJ3 309500 Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 6 - Lớp XDCTN & Mỏ 2P =( 2 M )( o P M )= dZZZZ EJ )8.010).(9001608( 2 1 10 0 2 18. 3 2 .18.1700. 2 1 2 1 EJ = EJ 114800 3. Kim tra cỏc h s v s hng t do ca h phng trỡnh chớnh tc: Kiểm tra hàng i: ( 1 M )( Ms ) = 102. 3 2 .10.6. 2 1 2 1 EJ + 6. 3 2 .6.6. 2 1 3 1 EJ 6.2.2. 2 1 2 1 EJ + 6.16.16. 2 1 2 1 EJ = EJ 232 11 + 12 + 13 = EJ 1 (408-716+540)= EJ 232 (ỳng) ( 2 M )( Ms ) = 10. 3 2 .10.10 2 1 2 1 EJ + dZZZ EJ 18 0 16 2 1 + dZZZ EJ 18 0 2.010)(8.010 2 1 = EJ3 1858 21 + 22 + 23 = EJ 716 + EJ3 6436 + EJ 810 = EJ3 1858 (ỳng) ( 3 M )( Ms )== 10. 3 2 .10.10 2 11 EJ + 10. 3 2 .10.10. 2 1 3 1 EJ 10.2.2. 2 1 2 1 EJ + 10.16.16. 2 1 2 1 EJ = EJ9 9670 31 + 32 + 33 = EJ 540 - EJ 810 + EJ9 12100 = EJ9 9670 (ỳng) Kiểm tra các hệ số của ẩn ik : SS ki ik MM , ( Ms )( S M )= 10. 3 2 .10.10. 2 11 EJ + 11.10.10102. 3 2 .10.2 2 1 2 1 EJ + 10. 3 2 .10.10. 2 1 2 1 EJ + 6. 3 2 .6.6. 2 1 3 1 EJ + 10. 3 2 .10.10 2 1 3 1 EJ + 16. 3 2 .16.16 2 1 2 1 EJ + 2. 3 2 .2.2. 2 1 2 1 EJ = EJ9 17332 3332312322211312 , 11 ki ik = EJ 408 + EJ3 6436 + EJ9 12100 -2. EJ 716 +2 EJ 540 -2. EJ 810 = EJ9 17332 (ỳng) Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 7 - Lớp XDCTN & Mỏ Kiểm tra hệ số chính của ph-ơng trình chính tắc: 10 0 20 800. 3 2 .10.10. 2 11 2.0109001608 2 1 EJ dzZZZ EJ MM SP + EJEJEJ 3 113300 9 13600 . 3 1 .16.16. 2 1 2 1 9 13600 9 1700 . 3 2 2.2. 2 1 2 1 EJEJ PPPiP 3 113300 3 309500 11480049400 1 321 (Đúng) 4)Giải hệ ph-ơng trình chính tắc: 049400540716408 321 XXX 0114800810 3 6436 716 321 XXX 0 3 309500 9 12100 810540 321 XXX 90.44 1 X 35.42 2 X (kN) 25.69 3 X Hệ tĩnh định t-ơng đ-ơng q=20 p=80 100 X3 = 63,25 J 2J 2J 2j 3J 3J 42.35 44.9 44.9 42.35 Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 8 - Lớp XDCTN & Mỏ 5)Biểu đồ momen trên hệ siêu tĩnh đã cho do tải trọng tác dụng: M p kNm 692.5 263.4 107.5 323.5 423.5 514.6 407.1 423.1 Kiểm tra điều kiện chuyển vị: 0 iP MM 10 0 2 1 6.05.32394.68 2 1 dzzzz EJ MM P 18 0 609.521.423 2 1 dzZ EJ + 4,263. 3 2 .6.6. 2 1 3 1 EJ =1,703.10 3 (m) 10 0 2 2 8.0105.32394.68 2 1 dzzzz EJ MM P + 10. 3 2 .10.5,423. 2 1 2 1 EJ 18 0 09.521.423 2 1 dzZZ EJ =0.0136(m) 18 0 3 101,42309,52 2 1 dzZ EJ MM P + 5,692. 3 2 .10.10. 2 1 3 1 EJ + 5,107. 3 2 .10.10. 2 11 EJ =1,1945.10 4 (m) Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 9 - Lớp XDCTN & Mỏ 5.107 3 2 .10.10. 2 11 EJ MM SP + 5,692. 3 2 .10.10. 2 1 3 1 EJ 18 0 1609.521.423 2 1 dzZZ EJ + 10 0 2 2.0105.32394.68 2 1 dzzzz EJ 10. 3 2 .10.5,423. 2 1 2 1 EJ - 4,263. 3 2 .6.6. 2 1 3 1 EJ = 468 10.10.10.2 28,3092 =-1,54614.10 3 (m) Ta thấy chuyển vị tại các gối tựa là rất nhỏ và phù hợp với yêu cầu tính toán Có chuyển vị trên là do sai số trong tính toán. 6)Các biểu đồ N P và Q P : q kN 10.75 69.25 126.12 44.9 42.35 52.9 n kN 94.4 105.55 114.5 44.9 42.35 Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 10 - Lớp XDCTN & Mỏ 1.2.Xác định góc xoay của tiết diện K.Biết E=2.10 8 kN/m,J=10 -6 .L 1 4 (m) Biểu đồ momen của hệ tĩnh định t-ơng đ-ơng ở trạng thái k: pk =1 mk 18 0 18 1 1,42309,52 2 1 dzzZ EJ K = 468 10.10.10.2 615,924 = -4,62.10 4 (rad) Vậy mặt cắt K xoay ng-ợc chiều kim đồng hồ một góc (rad) -4,62.10 -4 K 2)Tính hệ siêu tĩnh chịu tác dụng cả 3 nguyên nhân(Tải trọng,nhiệt độ thay đổi và gối tựa dời chỗ) 2.1.Viết hệ ph-ơng trình chính tắc dạng số 0 111313212111 ztP XXX 0 222323222121 ztP XXX 0 333333232131 ztP XXX 2.2.Trình bày 1)Cách vẽ biểu đồ M cc do 3 nguyên nhân đồng thời tác dụng lên hệ siêu tĩnh đã cho và kiểm tra Tính các hệ số của ph-ơng trình chính tắc: Các hệ số của ẩn: EJ MM 408 1111 EJ MM 716 212112 EJ MM 3 6436 2222 EJ MM 540 313113 [...]... lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất 1 X1 = 1 n3 10 1t M 1 0 10 2t M 2 0 h h 10 Ttr Td dz N 1Tcm dz 1 6.10.10 5 8 10. 32. 1 05 0, 028 0,1 4 2 0 10 Ttr Td dz N 2Tcm dz = 5 18 1010.1 05 8 0 0.1 12 0 2 0,1 3t 0 1 X1=1 x2=1 1 5/ 4 x3=1 ns Sv:Nguyễn văn Tuyên - 12 - Lớp XDCTN & Mỏ Bài tập lớn cơ kết cấu 2 10 st M s 0 h Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất 10 Ttr Td dz N s Tcm dz 1 ( 12. . .Bài tập lớn cơ kết cấu 2 33 M 3 M 3 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất 121 00 9 EJ 23 32 M 2 M 3 810 EJ Các hệ số chính do tác động của tải trọng: 1P 49400 EJ 2P 114800 EJ 3P 30 950 0 3EJ Các hệ số chính do tác động của thay đổi nhiệt độ: 10 it M i 0 h 10 Ttr Td dz N i t cm dz 0 Biểu đồ lực dọc N i : X1=1 1 1 5/ 4 n 1 X 2= 1 1 n2 Sv:Nguyễn văn Tuyên - 11 - Lớp XDCTN & Mỏ Bài tập lớn. .. Sv:Nguyễn văn Tuyên - 12 - Lớp XDCTN & Mỏ Bài tập lớn cơ kết cấu 2 10 st M s 0 h Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất 10 Ttr Td dz N s Tcm dz 1 ( 12 10).10.8.10 0 2 5 5 10. 32. 1 05 0.084 0.1 4 Ta cú: st 1t 2t 3t 0.084 Sv:Nguyễn văn Tuyên - 13 - Lớp XDCTN & Mỏ . 11.10.101 02. 3 2 .10 .2 2 1 2 1 EJ + 10. 3 2 .10.10. 2 1 2 1 EJ + 6. 3 2 .6.6. 2 1 3 1 EJ + 10. 3 2 .10.10 2 1 3 1 EJ + 16. 3 2 .16.16 2 1 2 1 EJ + 2. 3 2 .2. 2. 2 1 2 1 EJ = EJ9 173 32 33 323 123 222 113 12 , 11 ki ik = EJ 408 + EJ3 6436 + EJ9 121 00 -2 . EJ 716 +2 EJ 54 0 -2 . EJ 810 = EJ9 173 32 (ỳng) Bài tập lớn cơ. q kN 10. 75 69 . 25 126 . 12 44.9 42. 35 52 . 9 n kN 94.4 1 05. 55 114 .5 44.9 42. 35 Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 10 - Lớp XDCTN & Mỏ 1 .2. Xác định. 25 .69 3 X Hệ tĩnh định t-ơng - ng q =20 p=80 100 X3 = 63 , 25 J 2J 2J 2j 3J 3J 42. 35 44.9 44.9 42. 35 Bài tập lớn cơ kết cấu 2 Tr-ờng Đại học Mỏ Địa Chất Sv:Nguyễn văn Tuyên - 8 - Lớp XDCTN