Trần Minh Tú – Đại học Xây dựng ThángMinh 01/2015 Trần Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – Email: tpnt2002@yahoo.com NỘI DUNG CHƯƠNG – THANH CHỊU KÉO-NÉN ĐÚNG TÂM 3.1 Khái niệm – Nội lực 3.2 Ứng suất chịu kéo-nén tâm 3.3 Biến dạng chịu kéo-nén tâm – Hệ số Poisson 3.4 Các đặc trưng học vật liệu 3.5 Thế biến dạng đàn hồi 3.6 Điều kiện bền, ba toán 3.7 Bài toán siêu tĩnh 3.8 Bài toán hệ Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 3.1 Khái niệm – Nội lực Thanh gọi chịu kéo-nén tâm mặt cắt ngang tồn thành phần ứng lực Nz giàn khớp cáp treo Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 3.1 Khái niệm – Nội lực Ví dụ chịu kéo-nén tâm: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 3.1 Khái niệm – Nội lực Ví dụ chịu kéo-nén tâm: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 3.1 Khái niệm – Nội lực Cách xác định nội lực: Dùng phương pháp mặt cắt, xét cân phần Giá trị lực dọc đoạn xét xác định từ phương trình cân bằng: Quy ước dấu Nz: Nz>0: Kéo Nz Số phương trình cân → Cần viết thêm phương trình bổ sung → Phương trình tương thích biến dạng Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 47 3.7 Bài toán siêu tĩnh Ví dụ 3.3: Cho có tiết diện thay đổi chịu tải trọng dọc trục hình vẽ Vẽ biểu đồ lực dọc GIẢI: Giả sử phản lực ngàm B D có chiều hình vẽ Pt cân bằng: → Bài toán siêu tĩnh Pt tương thích biến dạng: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 48 3.7 Bài toán siêu tĩnh Dùng phương pháp mặt cắt: Ta có biểu đồ lực dọc hình vẽ Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 49 3.7 Bài toán siêu tĩnh Ví dụ 3.4: Cho có tiết diện thay đổi chịu tải trọng dọc trục hình vẽ Biết môđun đàn hồi vật liệu E Tính σmax vẽ biểu đồ chuyển vị GIẢI: Giả sử phản lực ngàm A D có chiều hình vẽ Pt cân bằng: → Bài toán siêu tĩnh Pt tương thích biến dạng: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 50 3.7 Bài toán siêu tĩnh Dùng phương pháp mặt cắt: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 51 3.7 Bài toán siêu tĩnh Ta có biểu đồ lực dọc hình vẽ Ứng suất lớn Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 52 3.7 Bài toán siêu tĩnh Biểu đồ chuyển vị (ngàm) Chuyển vị điểm C điểm B so với ngàm D là: wC; wB > → chuyển dịch sang bên trái so với điểm D Ta có biểu đồ chuyển vị hình vẽ (trục z hướng từ phải sang trái) Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 53 3.8 Bài toán hệ Ví dụ 3.5: Cho hệ chịu lực hình vẽ Xác định lực dọc chuyển vị điểm D Biết có độ cứng EA GIẢI: Xác định lực dọc Tách nút D xét cân bằng: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 54 3.8 Bài toán hệ Chuyển vị điểm D Do hệ đối xứng, điểm D di chuyển thẳng đứng xuống vị trí điểm D’ Ta có: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 55 3.8 Bài toán hệ Ví dụ 3.6: Cho hệ giống chịu lực hình vẽ Xác định lực dọc chuyển vị điểm C A=5cm2; P=50kN; h=4m Biết E=2×104kN/cm2; GIẢI: Xác định lực dọc Tách nút C xét cân bằng: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 56 3.8 Bài toán hệ Pt tương thích biến dạng: Chuyển vị điểm C Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 57 3.8 Bài toán hệ Ví dụ 3.7: Cho hệ chịu lực hình vẽ, BCD cứng tuyệt đối, hai CH DK giống Xác định tải trọng cho phép [P] Cho P=50kN, tìm chuyển vị thẳng đứng điểm đặt lực Biết [σ]=16kN/cm2; L=2m; A=5cm2; E=2×104kN/cm2 GIẢI: Xác định tải trọng cho phép Cắt xét cân phần hệ: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 58 3.8 Bài toán hệ Hệ siêu tĩnh → Pt tương thích biến dạng: Điều kiện bền: Vậy, Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 59 3.8 Bài toán hệ Chuyển vị thẳng đứng điểm đặt lực Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 60 SỨC BỀN VẬT LIỆU Thank you for your attention Trần Minh Tú – Đại học Xây dựng E-mail: tpnt2002@yahoo.com Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 61 [...]... ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 34 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu 3. 4.5 Thí nghiệm kéo - nén mẫu vật liệu giòn:  Dạng đồ thị kéo - nén của một số vật liệu giòn tiêu biểu: (a) Gang xám Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD (b) Bê tông CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 35 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu 3. 4.6 Đặc trưng cơ học của một số loại vật liệu: Đặc trưng Vật liệu. .. ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 31 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu 3. 4 .3 Thí nghiệm kéo mẫu vật liệu dẻo:  Dạng đồ thị kéo của một số vật liệu dẻo tiêu biểu: (a) Thép non (thép hàm lượng carbon thấp) Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD (b) Hợp kim nhôm CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 32 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu 3. 4.4 Thí nghiệm nén mẫu vật liệu dẻo: Khả năng chịu. .. -1829) CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 11 3. 3 Biến dạng của thanh chịu kéo- nén đúng tâm – Hệ số Poisson Biến dạng dài: • Thanh có tiết diện và lực dọc không đổi: • Thanh có tiết diện và lực dọc thay đổi trên từng đoạn: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 12 3. 3 Biến dạng của thanh chịu kéo- nén đúng tâm – Hệ số Poisson Biến dạng ngang – Hệ số Poisson: • Thanh. .. từng đoạn thanh: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 15 3. 3 Biến dạng của thanh chịu kéo- nén đúng tâm – Hệ số Poisson Ta có biểu đồ lực dọc như hình vẽ 2 Xác định trị số ứng suất pháp lớn nhất 3 Chuyển vị của điểm D → Chuyển vị sang phải Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 16 3. 3 Biến dạng của thanh chịu kéo- nén đúng tâm – Hệ... lực kéo: • Biến dạng ngang: μ – Hệ số Poisson biến dạng ngang biến dạng dọc Simeon Dennis Poisson (1781-1840) Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 13 3 .3 Biến dạng của thanh chịu kéo- nén đúng tâm – Hệ số Poisson Hệ số Poisson của một số loại vật liệu Vật liệu μ Vật liệu μ Thép 0,25 – 0 ,33 Đồng đen 0 ,32 – 0 ,35 Gang 0, 23 – 0,27 Đá hộc 0,16 – 0 ,34 Nhôm 0 ,32 – 0 ,36 ... năng chịu kéo và nén của vật liệu dẻo là tốt như nhau Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 33 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu 3. 4.5 Thí nghiệm kéo - nén mẫu vật liệu giòn:  Vật liệu giòn bị phá hoại đột ngột, không có miền chảy → Không xác định được giới hạn tỉ lệ và giới hạn chảy, chỉ xác định được giới hạn bền  Vật liệu giòn chịu nén tốt hơn chịu kéo Trần... Hà Tân – ĐHXD Mẫu kéo cốt thép gai Mẫu nén bê tông: mẫu trụ và mẫu lập phương CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 26 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu MẪU THÍ NGHIỆM VÀ MÁY KÉO NÉN ĐÚNG TÂM Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 27 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu 3. 4.1 Máy và dụng cụ thí nghiệm – Mẫu kéo, mẫu nén: Dụng cụ để đo biến dạng (extensometer):... CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 22 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu  Phân loại vật liệu: Vật liệu giòn: khối bê tông, viên gạch, nắp cống bằng gang… Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 23 3.4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu  Mục tiêu làm thí nghiệm: • Xác định khả năng chịu lực • Xác định khả năng chịu biến dạng • Xác định các “tính chất của vật. .. đoạn thanh Đoạn AB: Đoạn BC: Đoạn CD: Biểu đồ Nz và σz được vẽ ở slide sau Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 18 3. 3 Biến dạng của thanh chịu kéo- nén đúng tâm – Hệ số Poisson 3 Biểu thức chuyển vị trên mỗi đoạn thanh Đoạn AB: Đoạn BC: Đoạn CD: Đồ thị lõm Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 19 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật. .. ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 20 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu  Phân loại vật liệu: Đặc điểm phá hủy: Đặc điểm biến dạng: Dự báo phá hủy: Rất dẻo Dẻo vừa Giòn Lớn Trung bình Bé Luôn báo trước Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD Báo trước Không báo trước CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo- nén đúng tâm – 21 3. 4 Các đặc trưng cơ học của vật liệu  Phân loại vật liệu: Vật liệu dẻo: thanh cốt ...NỘI DUNG CHƯƠNG – THANH CHỊU KÉO-NÉN ĐÚNG TÂM 3. 1 Khái niệm – Nội lực 3. 2 Ứng suất chịu kéo-nén tâm 3. 3 Biến dạng chịu kéo-nén tâm – Hệ số Poisson 3. 4 Các đặc trưng học vật liệu 3. 5 Thế biến... ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 3. 1 Khái niệm – Nội lực Ví dụ chịu kéo-nén tâm: Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 3. 1 Khái niệm – Nội lực Ví dụ chịu kéo-nén. .. hồi 3. 6 Điều kiện bền, ba toán 3. 7 Bài toán siêu tĩnh 3. 8 Bài toán hệ Trần Minh Tú, Nghiêm Hà Tân – ĐHXD CHƯƠNG 3: Thanh chịu kéo-nén tâm – 3. 1 Khái niệm – Nội lực Thanh gọi chịu kéo-nén tâm