Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam

Giáo trình cơ học kết cấu 1 - Chương 2
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
CÅ HOÜC KÃÚT CÁÚU 1 Page 19
CHÆÅNG 2
XAÏC ÂËNH NÄÜI LÆÛC TRONG HÃÛ PHÀ
Ó
NG TÉNH ÂËNH CHËU
TA
Í
I TROÜNG BÁÚT ÂÄÜNG
§ 1. CAÏC KHAÏI NIÃÛM.
I. Näüi læûc:
1. Khaïi niãûm: Näüi læûc laì âäü biãún thiãn læûc liãn kãút cuía caïc pháön tæí bãn trong
cáúu kiãûn khi cáúu kiãûn chëu taïc duûng cuía ngoaûi læûc vaìcaïc nguyãn nhán khaïc.
* Chuï yï: Khaïi niãûm vãö näüi læûc vaì phaín læûc laì coï thãø âäöng nháút våïi nhau nãúu
quan niãûm tiãút diãûn laìmäüt liãn kãút haìn hoàûc liãn kãút tæång âæång näúi hai miãúng cæïng åí
hai bãn tiãút diãûn. Vç váûy, sau naìy ta coïthãøâäöng nháút viãûc xaïc âënh näüi læûc våïi viãûc xaïc
âënh phaín læûc trong caïc liãn kãút.
2. Caïc thaình pháön näüi læûc: Män Cå hoüc kãút cáúu chuíyãúu xaïc âënh 3 thaình pháön
näüi læûc:
- Mämen uäún. Kyïhiãûu M.
- Læûc càõt. Kyïhiãûu Q.
- Læûc doüc. Kyïhiãûu N.
3. Quy æåïc dáúu caïc thaình pháön näi læûc:
- Mämen uäún quy æåïc xem laì dæång khi noï laìm càng thåï dæåïi vaì ngæåüc laûi
(H.1a).
- Læûc càõt quy æåïc xem laì dæång khi noï laìm cho pháön hãû xoay thuáûn chiãöu kim
âäöng häövaìngæåüc laûi (H.1b).
- Læûc doüc quy æåïc xem laìdæång khi noïgáy keïo vaìngæåüc laûi (H.1c).
*
Chuïyï:
- Caïch quy æåïc dáúu näüi læûc laìgiäúng män Sæïc bãön váût liãûu.
- Quy æåïc choün vë trê ngæåïi âæïng quan saït coï hæåïng nhçn tæì dæåïi lãn âäúi våïi
thanh ngang; tæì phaíi sang traïi âäúi våïi thanh âæïng vaì thanh xiãn khi xeït dáúu näüi læûc
(H.1d).
4. Caïch xaïc âënh näüi læûc (phaín læûc):
M > 0 M > 0 M < 0 M < 0
H.1a
Q > 0 Q > 0 Q < 0 Q < 0
H.1b
N > 0 N > 0 N < 0 N < 0
H.1c H.1d
CÅ HOÜC KÃÚT CÁÚU 1 Page 20
Näüi læûc (phaín læûc) âæåüc xaïc âënh bàòng phæång phaïp màût càõt. Caïc bæåïc tiãún
haình nhæ sau:
* Bæåïc 1: Thæûc hiãûn mäüt màût càõt qua tiãút diãûn cáön xaïc âënh näüi læûc (qua liãn kãút
cáön xaïc âënh phaín læûc). Màût càõt phaíi chia hãû thaình hai pháön âäüc láûp. Giæîlaûi mäüt pháön
báút kyì.
* Bæåïc 2: Thay thãútaïc duûng cuía pháön hãû bë loaûi boíbàòng caïc thaình pháön näüi læûc
(phaín læûc) tæång æïng. Caïc thaình pháön naìy coï chiãöu chæa biãút, coïthãøgiaíthiãút coï chiãöu
dæång, vaìchuïng cuîng laìcaïc âaûi læåüng cáön tçm.
* Bæåïc 3: Thiãút láûp caïc âiãöu kiãûn cán bàòng dæåïi daûng caïc biãøu thæïc giaíi têch.
Xem baíng caïc âiãöu kiãûn cán bàòng.
Daûng âiãöu Daûng hãû læûc
kiãûn cán bàòng Hãû læûc âäöng quy taûi O Hãû læûc song song Hãû læûc báút kyì
Daûng I
ÂX = 0; ÂY = 0.
Yãu cáöu: Truûc X
khäng âæåüc song
song våïi truûc Y
ÂX = 0; ÂY = 0; ÂMA
= 0.
Yãu cáöu: Truûc X
khäng âæåüc song song
våïi truûc Y
Daûng II
ÂX = 0; ÂMA = 0.
Yãu cáöu: Truûc X
khäng âæåüc vuäng
goïc våïi OA.
ÂX = 0; ÂMA = 0.
Yãu cáöu: Truûc X
khäng âæåüc vuäng
goïc våïi phæång caïc
læûc
ÂX = 0; ÂMA = 0;
ÂMB = 0;
Yãu cáöu: Truûc X
khäng âæåüc vuäng goïc
våïi AB.
Daûng III
ÂMA = 0; ÂMB = 0.
Yãu cáöu: A, B, O
khäng âæåüc thàóng
haìng
ÂMA = 0; ÂMB =
0.
Yãu cáöu: A, B
khäng âæåüc song
song våïi phæång
caïc læûc
ÂMA = 0; ÂMB = 0;
ÂMC = 0.
Yãu cáöu: A, B, C
khäng âæåüc thàóng
haìng
Baíng 1. Baíng caïc âiãöu kiãûn cán bàòng.
* Bæåïc 4: Giaíi hãû phæång trçnh caïc âiãöu kiãûn cán bàòng seîxaïc âënh âæåüc caïc
thaình pháön näüi læûc (phaín læûc). Nãúu kãút quaímang dáúu dæång thç chiãöu cuía näüi læûc (phaín
læûc) âuïng chiãöu âaîgiaíâënh vaìngæåüc laûi.
* Vê duû: Xaïc âënh caïc thaình pháön phaín læûc vaìnäüi læûc taûi tiãút diãûn k (H.2a).
1. Xaïc âënh caïc thaình pháön phaín læûc: {VA
, H A
,VC }
ÂX = 0 fi HA + P = 0 fi HA = -P = -2(T) < 0.
ÂMI = 0 fi 4.VA + 4.P - 4.q.2 = 0.
fi 4.VA + 4.2 - 4.1,2.2 = 0 fi VA = 0,4(T) > 0.
ÂMA = 0 fi -4.VC + 4.P + 4.q.2 = 0
CÅ HOÜC KÃÚT CÁÚU 1 Page 21
fi -4.VC + 4.2 + 4.1,2.2 = 0 fi VC = 4,4(T) > 0
* Kiãøm tra: ÂY = 0 fi VA + VC - 4.q = 0 ¤ 0,4 + 4,4 - 4.1,2 = 0 (âuïng)
2. Xaïc âënh näüi læûc taûi tiãút diãûn k:{M k
,Qk
, Nk }
Thæûc hiãûn màût càõt (1-1), giæîlaûi vaìxeït cán bàòng pháön bãn phaíi (H.2b).
ÂMk = 0 fi Mk + 2.q.1 - 2.VC = 0
fi Mk = 2.VC - 2.q.1 = 2.4,4 - 2.1,2.1 = 6,4(T.m) > 0.
ÂY = 0 fi Qk
-2.q + VC = 0
fi Qk = 2.q - VC = 2.1,2 - 4,4 = -2(T) < 0.
ÂX = 0 fi Nk = 0(T)
II. Biãøu âäönäüi læûc:
1. Khaïi niãûm: Biãøu âäönäüi læûc laìâäöthë biãøu diãùn quy luáût biãún thiãn cuía näüi læûc
doüc theo chiãöu daìi cáúu kiãûn.
2. Caïc thaình pháön cuía biãøu âäönäüi læûc:
- Âæåìng chuáøn: laìhãû truûc duìng âãøduûng caïc tung âäü.
- Tung âäü: tung âäü cuía biãøu âäö näüi læûc taûi mäüt vë trê naìo âoï laì biãøu thë cho näüi
læûc taûi tiãút diãûn tæång æïng.
- Âæåìng biãøu âäö: laìâæåìng näúi caïc tung âäü.
3. Caïc quy æåïc khi veîbiãøu âäönäüi læûc:
- Âæåìng chuáøn: thæåìng choün laìâæåìng truûc thanh.
- Tung âäü phaíi dæûng vuäng goïc våïi âæåìng chuáøn.
- Biãøu âäömämen: tung âäü dæång dæûng vãö phêa dæåïi, tung âäü ám dæûng lãn trãn
âæåìng chuáøn. Âiãöu naìy coïnghéa laìtung âäü dæûng vãöphêa thåïcàng.
- Biãøu âäölæûc càõt: tung âäü dæång dæûng lãn trãn âæåìng chuáøn vaìngæåüc laûi.
- Biãøu âäö læûc doüc: tung âäü dæång thæåìng dæûng lãn trãn dæåìng chuáøn vaì ngæåüc
laûi.
- Ghi kyïhiãûu Å, (Q ) vaìo miãöm dæång (ám) cuía biãøu âäölæûc càõt vaìlæûc doüc.
- Ghi tãn vaìâån vë trãn caïc biãøu âäöâaîveîâæåüc.
4. Caïch veîbiãøu âäönäüi læûc:
A
HA
P = 2T
k
B
4m
x
VA
I
q = 1,2T/m
O
y VC
C
2m 2m
1
1
H.2a
k
VC = 4,4
C
Mk
Qk
Nk
q = 1,2T/m
H.2b
CÅ HOÜC KÃÚT CÁÚU 1 Page 22
Theo män Cå hoüc kãút cáúu, veîbiãøu âäönäüi læûc tiãún haình theo caïc bæåïc sau:
* Bæåïc 1: Xaïc âënh caïc thaình pháön phaín læûc (nãúu cáön).
* Bæåïc 2: Xaïc âënh näüi læûc taûi caïc tiãút diãûn âàûc træng.
- Tiãút diãûn âàûc træng: laì nhæîng tiãút diãûn chia hãû thaình nhæîng âoaûn thanh thàóng
sao cho trãn âoaûn thanh âoïhoàûc laìkhäng chëu taíi troüng hoàûc laì chè chëu taíi troüng phán
bäúliãn tuûc.
Nhæ váûy, vë trê caïc tiãút diãûn âàûc træng thæåìng laì: åínuït (nåi giao nhau caïc thanh)
, åívë trê læûc táûp trung, åíhai âáöu taíi troüng phán bäú, taûi vë trê caïc gäúi tæûa....Vê duû,û våïi hãû
cho trãn hçnh (H.3a & H.3b), vë trê caïc tiãút diãûn âàûc træng laì nåi ghi kyï hiãûu bàòng caïc
chæîhoa A, B, C, E, F.
- Xaïc âënh näüi læûc: tiãún haình theo nguyãn tàõc âaîtrçnh baìy. Tuy nhiãn, sau khi
phán têch caïc âiãöu kiãûn cán bàòng, ta tháúy coïthãøxaïc âënh nhæ sau:
+ Mämen uäún taûi tiãút diãûn k (Mk
): coï giaï trë âæåüc xaïc âënh bàòng täøng mämen
cuía taíi troüng taïc duûng lãn pháön hãû giæîlaûi láúy âäúi våïi troüng tám tiãút diãûn k.
+ Læûc càõt taûi tiãút diãûn k (Qk
): coï giaïtrë âæåüc xaïc âënh bàòng täøng hçnh chiãúu cuía
caïc taíi troüng taïc duûng lãn pháön hãû âæåüc giæîa laûi lãn phæång vuäng goïc våïi tiãúp tuyãún
truûc thanh taûi tiãút diãûn k (phæång cuía Qk
).
+ Læûc doüc taûi tiãút diãûn k (Nk
): coïgiaïtrë âæåüc xaïc âënh bàòng täøng hçnh chiãúu cuía
caïc taíi troüng taïc duûng lãn phán hãû âæåüc giæîlaûi lãn phæång tiãúp tuyãún våïi truûc thanh taûi
tiãút diãûn k (phæång cuía Nk
).
- Dáúu cuía caïc âaûi læåüng trong biãøu thæïc xaïc âënh näüi læûc:
+ Taíi troüng gáy càng thåï dæåïi taûi tiãút diãûn k seîcho Mk mang dáúu dæång vaì
ngæåüc laûi.
+ Taíi troüng taïc duûng lãn pháön bãn traïi coï chiãöu hæåïng lãn hay pháön bãn phaíi coï
chiãöu hæåïng xuäúng seîcho Qk mang dáúu dæång vaìngæåüc laûi.
+ Taíi troüng gáy keïo taûi tiãút diãûn k seîcho Nk mang dáúu dæång vaìngæåüc laûi.
* Bæåïc 3: Veîbiãøu âäönäüi læûc.
Sæíduûng caïc liãn hãû vi phán âãøveî. Chi tiãút seîâæåüc trçnh baìy sau bæåïc 4.
* Bæåïc 4: Kiãøm tra laûi kãút quaí.
Giäúng män hoüc Sæïc bãön váût liãûu.
* Vê duû: Xaïc âënh näüi læûc taûi caïc tiãút diãûn k, m, n cuía hãû cho trãn hçnh (H.4a).
D
B C
q
P
A
H.3a H.3b
q
P
A
B
C
D E
F