›
›

Bài tập lớn môn Cơ kết cấu 2 - Nguyễn Văn Tân

Download
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
TÝnh khung sieu ®Þnh theo ph ¬ng ph¸p lùc  
§Ò Sè 8.2  
y u c u vµ th t th c hi n  
1. TÝnh hÖ siªu tÜnh do t¶i träng t¸c dông :  
VÏ c¸c biÓu ®å néi lùc : M«men uèn MP , lùc c¾t QP , lùc däc NP trªn hÖ  
2
siªu tÜnh ®· cho. BiÕt F = 10J/L1 (m2)  
a. X¸c ®Þnh bËc siªu tÜnh vµ chän hÖ c¬ b¶n.  
b. Thµnh lËp c¸c ph ¬ng tr×nh chÝnh t¾c d¹ng ch÷.  
c. X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè vµ sè d¹ng tù do cña ph ¬ng tr×nh chÝnh t¾c, kiÓm  
tra c¸c kÕt qu¶ tÝnh ® îc.  
d. Gi¶i ph ¬ng tr×nh chÝnh t¾c.  
e. VÏ biÓu ®å m«men trªn hÖ siªu tÜnh ®· cho do t¶i träng t¸c dông MP .  
KiÓm tra c©n b»ng c¸c nót vµ kiÓm tra ®iÒu kiÖn chuyÓn vÞ  
f. VÏ biÓu ®ß lùc c¾t QP vµ lùc däc NP trªn hÖ siªu tÜnh ®· cho  
X¸c ®Þnh chuyÓn vÞ ngang cña 1 ®iÓm hoÆc gãc xoay cña tiÕt diÖn K  
BiÕt E = 2.108 kN/m2 . J = 10 - 6 L14 (m4)  
2. TÝnh hÖ siªu tÜnh chÞu t¸c dông c¶ 3 nguyªn nh©n ( T¶i träng, nhiÖt ®é  
thay ®æi vµ gèi tùa dêi chç ).  
ViÕt hÖ ph ¬ng tr×nh chÝnh t¾c d¹ng sè  
Tr×nh bµy  
a. C¸ch vÏ biÓu ®å M cc do 3 nguyªn nh©n ®ång thêi t¸c dông lªn hÖ siªu  
tÜnh ®· cho vµ c¸ch kiÓm tra.  
b. C¸ch tÝnh c¸c chuyÓn vÞ ®· nªu ë môc trªn  
BiÕt :  
- NhiÖt ®é thay ®æi trong thanh xiªn : thí trªn lµ Ttr = +36 0 , thí  
d íi Td = +28 0  
- Thanh xiªn cã chiÒu cao tiÕt diÖn h = 0,1 m  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
- HÖ sè d·n në v× nhiÖt ®é α = 10 -5  
- ChuyÓn vÞ gèi tùa :  
Gèi D dÞch chuyÓn sang ph¶i mét ®o¹n = 0,001 L1(m)  
1  
Gèi H bÞ lón xuèng mét ®o¹n  
= 0,001 L2(m)  
2  
B¶ng sè liÖu vÒ kÝch th íc vµ t¶i träng :  
KÝch th íc h×nh häc  
T¶i träng  
P(kN)  
100  
STT  
8
L1  
L2  
8
q(kN/m)  
40  
M(kNm)  
120  
10  
S
t nh khung si u t nh:  
K
40  
P =100  
2J  
6m  
8m  
120  
120  
2J  
F
3J  
J
J
H
D
10m  
10m  
8m  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
Bµi lµm  
1. tÝnh hÖ siªu tÜnh do t¶i träng t¸c dông  
1,1 vÏ biÓu ®å néi lùc:  
a.x¸c ®Þnh b©c siªu tÜnh vµ chän hÖ c¬ b¶n  
ta cã V=2,K=1 nªn bËc siªu tÜnh lµ n = 3V-K = 3.2-3 =3  
§©y lµ hÖ siªu tÜnh bËc 3  
Chän hÖ c¬ b¶n nh sau  
K
40  
P =100  
2J  
120  
6m  
8m  
X1  
X1  
120  
2J  
F
3J  
J
J
X2  
H
D
X3  
10m  
10m  
8m  
b.hÖ ph ¬ng tr×nh chÝnh t¾c:  
X X X   0  
11  
1
12  
2
13  
3
1P  
X X X   0  
21  
1
21  
2
23  
3
2P  
31 X1 32 X 2 33 X3  3P 0  
c.x¸c ®Þnh c¸c hÖ sè vµ c¸c sè h¹ng tù do cña ph ¬ng tr×nh chÝnh t¾c  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
2J  
3J  
X1  
X1  
2J  
F
8
8
J
J
M1  
8
8
14  
14  
14  
14  
8
8
M
2
X2=1  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
10  
10  
18  
18  
M
3
X3=1  
2
ql2  
8
8.40.10  
_____  
120  
120  
_
=400  
cos =  
10.8  
P =100  
120  
2320  
0
M
p
X3=1  
3120  
120  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
14  
24  
24  
14  
X1=1  
X1=1  
26  
26  
M
S
X2=1  
X3=1  
8
_
1
1
X1=1  
X1=1  
=
N
1
N
S
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
Gäi gãc hîp bëi c¹nh xiªn víi ph ¬ng n»m ngang lµ α  
Ta cã :  
8
cosα =  
10  
chiÒu dµi thanh xiªn l =10  
10J  
L12  
Tr íc khi tÝnh ta biÕn ®æi EF =E  
=0.1EJ  
1
1
2
1
1 1024 10  
11   
13   
12   
.(2. .8.8. .8)   
.(1.10.1)   
.
EJ  
1
2
3
EF  
EJ.  
3
EF  
1
1
.( .8.8.18)   
576  
EJ 2  
EJ  
1
1
1
1 256  
.( .8.8. 8)   
EJ 2  
.
3
EJ  
3
1
1 1  
2
1
1
1
2
1
2
1 18680  
22  
.( . .14.14. .14 .14.10.14 .(8.10.116.10.( .6 8)) .8.8.8. 8   
EJ 3 2.  
3
2
2
2
3
2
3
EJ  
9
1
1
2
1
1
2
1
33   
.( 10.10. .10.(10.10.14.8.10.( .8 10)) 18.8.18)   
3932  
EJ 2  
3
2
2
3
EJ  
1 1 1  
1 1  
1
1
2
1
1
23  
1P  
( . 10.10.14( .18.10.(8 .6) .10.10.(8 .6)) .8.8.18)   
1676  
EJ 2 2  
2. 2.  
3
2
3
2
EJ  
1
1
1
2
1
262400  
.(1. .8.8.120(2320.8.4 .800.8. .8))   
(  
)
EJ  
2
2
3
EJ  
3
1
1
1
1 1  
1
1
2
2
2P    
.( .8.8(2320.800) ( .2320.10.(8 .6) .120.10.(8 .6) .400.10.11))  
EJ 2  
3
2 2  
3
2
3
3
1
389120  
.   
EJ  
3
1
1
1 1  
2
1
1
2
3P    
.(2320.8.18.800.8.18( .2320.10.(108) .120.10.(108) 400.10.14)  
EJ  
2
2 2  
3
2.  
3
3
1
1397240  
.   
EJ  
3
+)KiÓm tra c¸c kÕt qu¶  
+)kiÓm tra c¸c hÖ sè theo hµng thø nhÊt:  
MS.M1 + NSN1 =  
1 1024  
1
1 256  
10  
1 3008  
10  
  
.
.576  
.
1i  
11  
12  
13  
EJ  
3
EJ  
EJ  
3
0.1EJ EJ  
3
0.1EJ  
Nh vËy kÕt qu¶ phï hîp  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
+)kiÓm tra c¸c hÖ sè theo hµng thø hai:  
Ms.M2=  
1
1 1  
2
1
1 1  
1 1  
1
2
.( . .14.14. 1414.10.(1424). 24.10.(148). .10.2.10.  
EJ 3 2  
3
2
2 2  
2 2  
1
1
34532  
.8.8.26)   
2
EJ  
9
1
256 18680  
1 34532  
  
.(  
1676)   
2i  
21  
22  
23  
EJ  
3
9
EJ  
9
  
nh vËy kÕt qu¶ phï hîp  
+)kiÓm tra c¸c hÖ sè theo hµng thø ba:  
Ms.M3=  
1 1 1  
2
1
1 1 1  
2
1
(
.10.10.(14(2414)) .24.10.(1018). . .2.10.(10.8) 26.8.18   
6184  
EJ 2 2  
3
2
2 2 2  
3
EJ  
1
1
  
.(57616763932)   
6184  
3i  
31  
32  
33  
EJ  
EJ  
+)KiÓm tra tÊt c¶ c¸c hÖ sè:  
MS.MS+NS.NS=  
1
1 1  
2
1
1
1
1 1  
.( . .14.14. .14.14.10.(14.10) .24.10.(241) . .10.2.(241)  
EJ 3 2  
3
2
2
2
2 2  
1 1  
2
1
2
1
. .10.2.(24.2) 26.8.26(8.8. .8) 100   
11123  
2 2  
3
2
3
EJ  
1
1 3008  
34532  
1
  
.(1i 2i 3i )   
(
100  
6184)   
11123  
ik  
EJ  
EJ  
3
9
EJ  
  
nh vËy kÕt qu¶ phï hîp  
KiÓm tra sè h¹ng tù do  
MS.M0P =  
1
1
1
1 1  
1
4
1 2  
1
(120.8. .8 .120.10.(2426). (2320120).10. .(24  . .400.10.(2426).  
EJ  
2
2
2 2  
2
3) 2 3  
2
1
26.8.(23203120).   
682920  
2
262400 389120 1397240  
   
682920  
iP  
3
3
3
Nh vËy kÕt qu¶ phï hîp  
1324  
3
256  
3
262400  
X1   
X 2 576X3   
X 2 1676X3   
3
389120  
3
256  
18680  
9
X1   
3
1397240  
3
576X1 1676X 2 3932X3   
1 32,95 2  46,68  
, ,  
133,52  
3
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
BiÓu ®å Mp  
653,52  
561,68  
681,68  
290,08  
120  
400  
Mp  
453,04  
383,6  
85,61  
74,82  
_
_
+
245,18  
32,95  
+
+
+
Qp  
46,68  
20,37  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
42,77  
+
85,61  
_
46,68  
32,95  
+
_
_
197,232  
_
Np  
314,48  
197,232  
290,08  
245,18  
32,95  
E
20,37  
290,08  
314,48  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
85,61  
85,61  
46,68  
46,68  
k
c
561.68  
653,52  
74,82  
120  
681,68  
46,68  
653,52  
42,77  
85,61  
+)KiÓm tra c©n b»ng nót:(kiÓm tra nót E)  
KiÓm tra theo ph ¬ng th¼ng ®øng víi gãc α lµ gãc t¹o bëi thanh xiªn vµ  
ph ¬ng n»m ngang  
Ta cã 314,48- 245,18.cosα -197,232.sinα =0  
KiÓm tra theo ph ¬ng n»m ngang  
Ta cã : 245,18.4/5-197,232.3/5 -32,95 -20,37 =0  
+)kiÓm tra nót c:  
Theo ph ¬ng n»m ngang vµ ph ¬ng th¼ng ®øng  
85,61-74,82.sinα -42,77.cosα =0  
42,77.3/5-46,68.4/5-74,82=0  
+)kiÓm tra ®iÒu kiÖn chuyÓn vÞ:  
1 1  
2
2
MP.M1= . .8.8.((120(383,6 120). ) (290,08(453,04290,08) ) 1,2.104  
EJ 2  
3
3
MP.M2=  
1
1
1
2
1 1  
1
1
2
.(290,08.8. .8 .(453,04 290,08).8. .8 . .290,08.10 .561,68.10. .(8 .6)  
EJ  
2
2
3
2 2  
2
2
3
1 1  
1 1  
2
(.653,52.10.14561,68.10.14. .653,52.14. .14 7,1.105  
2 2  
3 2  
3
MP.M3=2,2.105  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
+)gãc xoay cña tiÕt diÖn K  
M
K
=1  
1
1
M0  
K
1
1
1
1 1  
1
K   
.(M KO .M P NKO NP )   
((453,04 290,08).8.1.  
( .290,08.10.1.561,68.10.1  
EJ  
EJ  
2
2 2  
2
2
3
-
.400.10.1)) 4,8.104 (rad)  
nh vËy chuyÓn vÞ cïng chiÒu víi Mk=1  
NK0  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
2.tÝnh hÖ siªu tÜnh chÞu t¸c dông cña 3 nguyªn nh©n  
2. 1 viÕt ph ¬ng tr×nh chÝnh t¾c d íi d¹ng sè  
X X X       0  
11  
1
12  
2
13  
3
1P  
1t  
1z  
X X X   2t 2z 0  
21  
1
21  
2
23  
3
2P  
31 X1 32 X 2 33 X3  3P  3t  3z 0  
Ta chän hÖ c¬ b¶n nh ë phÇn 1  
2 .2 c¸ch vÏ biÓu ®å momen Mcdo 3 nguyªn nh©n ®ång thêi t¸c dông lªn  
hÖ siªu tÜnh:  
MC  
M1  
X1  
M 2  
X 2   
M3  
X3   
M P0  
M1  
,
M 2  
,
M3  
,
M P0  
C¸c biÓu ®å  
®· vÏ,  
C¸c hÖ sè11,12 ,13 ,21 ,22 ,23 ,31,32 ,33 ,1p ,2 p ,3p ®· cã  
Khi ®ã ta tÝnh c¸c hÖ sè do nhiÖt ®é vµ chuyÓn vÞ c ìng bøc g©y ra  
it ,iz  
a,tÝnh c¸c hÖ sè do nhiÖt ®«  
trong thanh xiªn chÞu sù thay ®æi cña nhiÖt ®é,momen uèn vµ lùc däc  
do X1=1 g©y ra trong hÖ c¬ b¶n ®Òu b»ng kh«ng  
  0  
1t  
1
+
+
5
_
4
N2  
X2=1  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
+
1
5
_
3
_
1
+
N3  
X3=1  
®èi víi lùc X2=1.  
   
(t t )M .N  
h  
2t  
2
1
2
cm  
2
105  
1
5
   
.8.(8 14).10. 105.32. .10  0,084  
0,1  
2
4
®èi víi lùc X3=1.  
   
(t t )M .N  
h  
3t  
2
1
3
cm  
3
105  
5
8
.8.(140) 105.32. .10    
0,1  
3
75  
b,tÝnh c¸c hÖ sè do chuyÓn vÞ c ìng bøc g©y ra  
®èi víi lùc X1= 1  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
X1=1  
X1=1  
1
1H 0,1D 0  
+)®èi víi lùc X2=1  
R2=1  
X2=1  
1
2H 0  
2D  R2.2  1.1  1  0,01  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
+)®èi víi lùc X3=1  
X3=1  
1
3H  RH .2  1.2  2  0,008  
3D 0  
Ph ¬ng tr×nh chÝnh t¾c:  
1329  
256  
3
262400  
3
X1   
X1   
X 2 576X3    
0 0 0  
3
256  
18680  
9
389120  
X 2 1676X3   
0,0840,010  
3
3
1397240  
3
8
276X 1676X 3932X   
0,008 0  
1
2
3
75  
,
,
3 137,747  
1 28,056 2  49,891  
MC  
M1  
X1   
M2  
X 2   
M3  
X3   
M P0  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2  
BiÓu ®å momen (Mc)  
698,479  
558,996  
678,996  
239,682  
120  
400  
Mc  
416,106  
344,448  
2,c¸ch tÝnh chuyÓn vÞ:  
Ta cã biÓu ®å (M K0 ) ®· vÏ  
k   
M K0  
M K0  
MC  
MC  
NK0  
NC  
KT  
K  
1   
1 1 1  
1
2
.
416,106239,682  
.8. . .239,682.10.1558,996.10.1  
.
EJ  
2 2 2  
2
3.400.10.1  
491,534  
EJ  
105  
.8.10 8.103  
KT  
0,1  
0  
K  
491,534  
rad  
VËy  
  
8.103 8,246.103  
k
EJ  
Nh vËy chuyÓn vÞ cïng chiÒu víi Mk=1  
SV:NguyÔn v¨n t©n  
líp xdctn & má k53  
pdf 17 trang yennguyen 31/03/2022 3820
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài tập lớn môn Cơ kết cấu 2 - Nguyễn Văn Tân", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_tap_lon_mon_co_ket_cau_2_nguyen_van_tan.pdf