Thanh chịu lực phức tạp và cấu tạo thanh

Chia sẻ: TRẦN THỊ THANH HẰNG | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

286
lượt xem 57
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Như vậy thanh chịu lực phức tạp trên mặt cắt ngang sẽ có nhiều thành phần nội lực. Để giải các bài toán này chúng ta dùng nguyên lý cộng tác dụng “ Ứng suất hay biến dạng do nhiều yếu tố (ngoại lực, nhiệt độ…) gây ra đồng thời trong thanh bằng tổng đại số ứng suất hay biến dạng do từng yếu tố gây ra riêng lẻ trên thanh đó”.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thanh chịu lực phức tạp và cấu tạo thanh

THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP Khái niệm  Thanh chịu uốn xiên  Thanh chịu uốn và kéo (nén)  Thanh chịu uốn và xoắn  1
Định nghĩa Như vậy thanh chịu lực phức tạp trên mặt cắt  ngang sẽ có nhiều thành phần nội lực. Để giải các bài toán này chúng ta dùng  nguyên lý cộng tác dụng “ Ứng suất hay biến dạng do nhiều yếu tố (ngoại lực, nhiệt độ…) gây ra đồng thời trong thanh bằng tổng đại số ứng suất hay biến dạng do từng yếu tố gây ra riêng lẻ trên thanh đó”. 2
Điều kiện để sử dụng nguyên lý  Vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi, tương quan giữa lực và biến dạng là bậc nhất.  Biến dạng nhỏ. Vì ảnh hưởng của lực cắt đến độ bền của thanh không đáng kể so với các nội lực khác, nên chúng ta không xét đến lực cắt trong mọi trường hợp chịu lực phức tạp. 3
Thanh chịu uốn xiên khi Uốn xiên trên mặt cắt ngang chỉ có 2 thành phần nội lực là các mômen uốn Mx, My nằm trong các mặt phẳng quán tính chính trung tâm của mặt cắt ngang . Đây là bài toán kết hợp của hai bài toán uốn thuần tuý phẳng. Dấu của Mx, My được coi là dương nếu chúng làm căng các thớ về phía dương của trục y và x. 4
   Mômen uốn tổng Mu = M x + M y Mu nằm trong mặt phẳng chứa trục z và vuông góc với mặt cắt ngang nhưng không trùng với một mặt phẳng quán tính chính trung tâm nào của mặt cắt ngang. Mặt phẳng đó được gọi là mặt phẳng tải trọng và giao tuyến của mặt phẳng tải trọng với mặt cắt ngang là đường tải trọng. 5
Ứng suất pháp trên mặt cắt ngang   My   Mx y +  x σz =  J  J  x  y   My   Mx  y ± x σ z = ± J   Jy   x   6
My Mx σmax = yk + xk Jx Jy My Mx σmin = yn + xn Jx Jy 7
Nếu mặt cắt ngang có 2 trục quán tính chính trung tâm đều là các trục đối xứng, do xk = xn ; yk = yn My Mx σmax = σmin = + Wx Wy 8
Đường trung hòa và biểu đồ ứng suất Để thiết lập điều kiện bền:  Tìm mặt cắt ngang nguy hiểm  Tìm vị trí các điểm nguy hiểm  Tính ứng suất tại các điểm ấy.Nghĩa là biết đường trung hòa và biểu đồ phân bố ứng suất. (Đường trung hòa: Giao tuyến của mặt phẳng ứng suất và mặt cắt ngang hay σz = 0) 9
My Jx tgβ = − Mx Jy 1 Jx =− tgα J y 10
1 Jx tgβ = − tgα J y Góc α và β luôn trái dấu: Jx và Jy luôn dương  ⇒ tgβ.tgα=-1  ⇒ đường tải trọng và đường trung hòa không bao giờ cùng nằm trong góc ¼.  Đường trung hòa không vuông góc đường tải trọng tgα.tgβ = − J x Jy Jx =1 Đường trung hòa ┴ đường tải trọng khi  Jy 11
Biểu đồ ứng suất 12
Mặt cắt ngang là hình chữ nhật, I, U, các điểm nguy  hiểm luôn luôn ở các góc. My Mx My Mx σ z min = − − σ z max = + Wx Wy Wx Wy Mặt cắt ngang hình tròn:  M +M 2 2 Mu x y σmax =± =± Wu Wu min Mặt cắt có hình dạng bất kỳ: cần phải vẽ đường trung  hòa ⇒ xác định điểm nguy hiểm trên mặt cắt ⇒ tính ứng suất kéo và nén cho điểm nguy hiểm theo công thức tổng quát⇒ tính toán độ bền. 13
Kiểm tra bền σmax≤ [σ]k σmin≤ [σ]n Đối với vật liệu dẻo, và mặt cắt ngang của thanh lại  là hình chữ nhật, chữ I, chữ U hay mặt cắt có cả trục x và y là trục đối xứng thì điều kiện bền có thể viết lại như sau: Mx My ≤ [ σ] σmax = σmin = + Wx Wy 14
Điều kiện bền   1 Wx M y  ≤ [ σ] = M x + Bài toán chọn kích thước mặt Wx  Wy    cắt ngang Wx K= Chọn trước tỷ số Wy h K= Mặt cắt ngang chữ nhật  b K =5−7 Mặt cắt ngang chữ U  K = 8 − 10 Mặt cắt ngang chữ I  15
Độ võng của dầm khi uốn xiên f = f +f 2 2 y x 16
Ví dụ 7.1 Dầm dài 2m, mặt cắt ngang hình chữ nhật 12 x 20 cm, chịu lực như hình vẽ. Xác định ứng suất ở các điểm Px x góc trên mặt cắt ngang ở ngàm. 30o L = 2m z Py P = 2,4 KN y 17
Ví dụ 7.2 Một xà gỗ bằng thép có mặt cắt ngang hình chữ U đặt lên hai vĩ kèo có nhịp L= 5m chịu tải trọng phân bố đều q = 6000 N/m. Mái nghiêng với mặt nằm ngang 1 góc α = 300. Chọn số hiệu của thép biết [σ] =16 KN/cm2 (xem xà gỗ đặt lên hai vĩ kèo như là một dầm đặt trên hai gối tựa). 18
Thanh chịu uốn & kéo (nén) đồng thời Định nghĩa:  Thanh chịu uốn xiên là thanh mà trên mọi mặt cắt ngang của đọan thanh đó có các thành phần nội lực là mômen uốn Mu và lực dọc Nz. 19
Ví dụ Ống khói vừa chịu nén bởi trọng lượng bản  thân vừa chịu uốn do tải trọng gió gây ra. Cột chống trong kết cấu cầu treo.  20