Tài liệu hướng dẫn môn học Cơ học kết cấu: Chuyên đề 5

Tài liệu hướng dẫn môn học Cơ học kết cấu - Chuyên đề 5: Bài toán hệ ba khớp, được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nắm được hệ ba khớp là hệ gồm hai miếng cứng nối với nhau bằng một khớp và liên kết với Trái Đất bằng hai khớp (gối cố định) để tạo thành hệ bất biến hình. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu hướng dẫn môn học Cơ học kết cấu: Chuyên đề 5 TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN MÔN HỌC CƠ HỌC KẾT CẤUCEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 1 Định nghĩa: Hệ ba khớp là hệ gồm hai miếng cứng nối với nhau bằng một khớp và liên kết với Trái Đất bằng hai khớp (gối cố định) để tạo thành hệ bất biến hình. Tính chất: Hình 1.1. Hệ ba khớp ❖ Trong hệ luôn tồn tại thành phần lực nằm ngang ngay cả khi tải trọng chỉ tác dụng theo phương thẳng đứng. ❖ Nội lực trong hệ ba khớp nhỏ hơn trong hệ đơn giản cùng nhịp, cùng chịu tải trọng.CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 2 Vấn đề 1: Cho hệ kết cấu chịu tác dụng của các tải trọng như hình vẽ (bỏ qua trọng lượng bản thân kết cấu). Vẽ biểu đồ nội lực của hệ kết cấu trên. qL2 2qL q C L qL q L Hình 1.1 B L/2 A L/2 L/2 LCEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 3 Đáp án tham khảo: Bước 1: qL2 Lập sơ đồ tính. 2qL q ✓ Xác định đúng điểm đặt, phương chiều, độ lớn của lực và C L momen; ✓ Phân tích sơ đồ tính có phải là qL hệ ba khớp hay không dựa trên q định nghĩa. L B Hình 1.2 →Hệ trong ví dụ này là hệ gồm 3 khớp thật ở các vị trí A, B, C. L/2 A L/2 L/2 LCEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 4 Bước 2: Giải phóng liên kết. ✓ Giải phóng liên kết ở các gối tựa; C ✓ Áp dụng cân bằng momen cho các gối tựa. ✓ Sau đó, giải phóng liên kết ở khớp nối hai phần của hệ; ✓ Chú ý rằng, chiều của lực ở khớp nối hai hệ B phải ngược nhau ( định luật III Newton); ✓ Ở mỗi nửa hệ, cân bằng momen cho khớp nối. A Hình 1.3CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 5 Bước 2.1: Giải phóng liên kết gối tựa, cân bằng momen qL2 2qL q Đối với B: C L q  (2 L) 2 q  (0.5L) 2 qL2 VA  2 L − H A  0.5L + − + qL − 2qL  1.5L − 2 − qL  L = 0 qL 2 2 2 13 q  VA  2 L − H A  0.5L = qL2 (1) L 8 HB B L/2 HA Đối với A: VB q  (2.5L) 2 A −VB  2 L + H B  0.5L + + qL2 + 2qL  0.5L + qL  1.5L − qL  1.5L = 0 VA 2 41 L/2 L/2 L  −VB  2 L + H B  0.5L = − qL2 (2) 8 Hình 1.4CEAC – Học thuật Xây dựng Bách Khoa 6 Bước 2.2: Giải phóng liên kết khớp nối hai nửa hệ- cân bằng momen ✓ Nửa trái của hệ- đối với C ✓ Nửa phải của hệ- đối với C qL2 2qL q C HC HC ...