Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán các dầm, bản, khung...tìm các giá trị nội lực, vẽ biểu đồ momen, lực cắt, lực dọc.
ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU A. Nội dung: Vẽ biểu đồ nội lực của các hệ. B. Trình bày: Bản thuyết minh phần tính toán và biểu đồ thể hiện trên khổ A4. C. Số liệu: Đề số 11: Bảng số liệu STT a b c d e q 1 q 2 q 3 P m m m m m kN/m kN/m kN/m kN 11 5,0 5,0 4,0 4,0 5,0 10 20 15 20 Các sơ đồ: I. Hệ Tĩnh Định: Bài 1: 5 5 4 m m m A B q = 1 0 k N / m 1 q = 20 k N /m 2 C SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 1 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU Bài 2: 4 4 5 5 m m m m A B C D E q =10 kN/m 1 q = 2 0 k N / m 2 q = 1 5 k N / m 3 Bài 3: 5 5 5 5 5 5 5 m m m m m m m A B 1 2 3 4 5 6 7 P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 2 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU Bài 4: 4 4 4 m m m A B C P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN P = 20 kN 5 5 5 5 5 5 5 5 m m m m m m m m 19 2 10 3 11 12 4 13 14 5 15 6 7 16 17 8 18 Bài 5: 5 5 4 4 5 m m m m m A C q = 2 0 kN /m 2 q =10 kN/m 1 D E F G H B SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 3 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU I. Hệ Siêu Tĩnh: Bài 1: 5 5 4 m m m A B C q = 1 0 k N / m 1 q = 20 k N /m 2 Bài 2: 5 5 5 m m m B C A D q= 20 kN / m Bài 3: 5 5 m m A B q = 2 0 k N / m 2 q =10 kN/m 1 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 4 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU D. Bài làm. I.Hệ Tĩnh Định: BÀI 1: 5 5 4 m m m A B H V A A V B q = 1 0 k N / m 1 q = 2 0 k N / m 2 q = 1 2 ,8 0 4 k N / m tñ C α Tacó: sinα= 4 √ 4 2 +5 2 = 4 √ 41 =0,625; cosα= 5 √ 4 2 +5 2 = 5 √ 41 =0,781 Quy tải trọng phân bố đều về tác dụng trên đường nằm ngang: q tđ = q 1 cosα = 10 0.781 =12,804 kN/m a. Xác định các thành phần phản lực: ∑ X=0⇒ H A =0 ∑ M A =0 ⇒5.q tđ .2,5+5.q 2 .7,5−10. V B =0 ⇒V B = 5.12,804.2,5+5.20 .7,5 10 =91kN ∑ M B =0 ⇒−5.q 2 .2,5−5.q tđ .7,5+ 10. V A =0 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 5 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU ⇒V A = 5.20.2,5+5.12,804 .7,5 10 =73kN Kiểm tra lại: ∑Y =0 ⇒−5.q tđ −5. q 2 +V A +V B =−5.12,804−5.20+73+ 91=0 b. Xác định nội lực tại các tiết diện đặc trưng: _ Trên đoạn AC: M AC = 0 M CA = –5.q 2 .2,5 + V B .5 = –5.20.2,5 + 91.5 = 205 kN.m Q AC = V A .cosα = 73.0,781 = 57 kN Q CA = V A .cosα – 5.q tđ .cosα = 73.0,781 – 5.12,804.0,781 = 7 kN N AC = –V A .sinα = –73.0,625 = –45,6 kN N CA = –V A .sinα + 5.q tđ .sinα = –73.0,625 + 5.12,804.0,625 = –5,6 kN _ Trên đoạn BC: M BC = 0 M CB = M CA = 205 kN.m Q BC = –V B = –91 kN Q CB = 5.q 2 – V B = 5.20 – 91 = 9 kN N BC = N CB = 0 c. Vẽ biểu đồ nội lực: _ Trên đoạn AC có lực q tđ phân bố đều nên có tung độ treo: f = q tđ .l 2 8 = 12,804. 5 2 8 =40 _ Trên đoạn BC có lực q 2 phân bố đều nên có tung độ treo: f = q 2 . l 2 8 = 20 .5 2 8 =62,5 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 6 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU 205 205 40 62,5 91 9 7 57 5,6 45,6 _ + _ + M Q N A B C kN . m kN kN SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 7 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU BÀI 2: 4 4 5 5 m m m m A B C D E H V A A H B V B q =10 kN/m 1 q = 2 0 k N / m 2 q = 1 5 k N / m 3 q = 3 2 kN / m tñ 2 α q = 2 4 kN / m tñ 3 Tacó : sinα= 5 √ 4 2 +5 2 =0,781 ; cosα= 4 √ 4 2 + 5 2 =0,625 Quy tải trọng phân bố đều về tác dụng trên đường nằm ngang: q 2 tđ = q 2 cosα = 20 0,625 =32kN /m q 3 tđ = q 3 cos α = 15 0.625 =24 kN /m a. Xác định các thành phần phản lực: ∑M A =0 ⇒5.q 1 .2,5 +4.q 2 tđ .2+4.q 3 tđ .6−8.V B =0 ⇒V B = 5.10 .2,5 +4.32 .2+ 4.24.6 8 =119,6 kN SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 8 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU ∑ M B =0 ⇒−4. q 3 tđ .2−4. q 2 tđ .6+5.q 1 .2,5+8. V A = 0 ⇒ V A = 4.24 .2+4.32 .6−5.10 .2,5 8 =104,4 kN Kiểm tra lại: ∑Y =0 ⇒−4. q 2 tđ −4. q 3 tđ +V A + V B =−4.24 −4.32+104,4+119,6=0 Tách nút D: _ Xét hệ (DEB): ∑ M D =0 ⇒ 4.q 3 tđ .2+10 H B −4.V B =0 ⇒ H B = 4.119,6−4.24.2 10 =28,7 kN _ Xét hệ (DCA): ∑ M D =0⇒−4.q 2 tđ .2−5. q 1 .7,5+10 H A +4.V A = 0 ⇒ H A = 4.32 .2+5.10 .7,5−4.104,4 10 =21,3 kN Kiểm tra lại: ∑X =0 ⇒5.q 1 −H A −H B =5.10−28,7−21,3=0 b. Xác định nội lực tại các tiết diện đặc trưng: _ Trên đoạn AC: M AC = 0 M CA = –5.q 1 .2,5 + H A .5 = –5.10.2,5 + 21,3.5 = –18,5 kN.m Q AC = H A = 21,3 kN Q CA = –5.q 1 + H A = –5.10 + 21,3 = –28,7 kN N AC = N CA = –V A = –104,4 kN _ Trên đoạn CD: M CD = M CA = –18,5 kN.m M DC = 0 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 9 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU Q CD = –5.q 1 .sinα + H A .sinα + V A .cosα = –5.10.0,781 + 21,3.0,781 + 104,4.0,625 = 42,83 kN Q DC = Q CD – 4. q 2 tđ .cosα = 42,83 – 4.32.0,625 = –37,17 kN N CD = N DC = –5.q 1 .cosα + H A .cosα – V A .sinα + = –5.10.0,625 + 21,3.0,625 – 104,4.0,781 = –99,47 kN _ Trên đoạn BE: M BE = 0 M EB = H B .5 = 28,7.5 = 143,5 kN.m Q BE = Q EB = H B = 28,7 kN N BE = N EB = –V B = –119,7 kN _ Trên đoạn ED: M ED = M EB = 143,5 kN.m M DE = 0 Q ED = H B .sinα – V B .cosα = 28,7.0,781 – 119,7.0,625. = –52,4 kN Q DE = Q ED + 4. q 3 tđ .cosα = –52,4 + 4.24.0,625 = 7,6 kN N ED = N DE = –H B .cosα – V B .sinα = –28,67.0,625 – 119,7.0,781 = –111,4 kN c. Vẽ biểu đồ nội lực: _ Trên đoạn AC có lực q 1 phân bố đều nên có tung độ treo: f 1 = q 1 . l 2 8 = 10.5 2 8 =31,25 _ Trên đoạn CD có lực q 2 tđ phân bố đều nên có tung độ treo: f 2 = q 2 tđ .l 2 8 = 32. 4 2 8 =64 _ Trên đoạn DE có lực q 3 tđ phân bố đều nên có tung độ treo: f 3 = q 3 tđ .l 2 8 = 24.4 2 8 =48 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 10 . Trang 6 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU 205 205 40 62,5 91 9 7 57 5,6 45,6 _ + _ + M Q N A B C kN . m kN kN SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 7 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU BÀI. 2 8 =48 SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 10 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU SVTH: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang 11 ĐỒ ÁN CƠ HỌC KẾT CẤU + _ + + + _ _ _ _ _ _ M Q N 104,4 119,7
