PGS. TS. ĐỖ KIẾN QUỐC
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BÀI GIẢNG CƠ HỌC KẾT CẤU
Định nghiã:
Cơ họckếtcấu (CHKC) là môn khoa họcLýthuyết
–Thực nghiệm trình bày các phương pháp tính
toán kếtcấuvềđộbền, độ cứng và độ ổn định do
các nguyên nhân khác nhau: tảitrọng, nhiệt độ,
lún, chế tạo không chính xác.
1. KHÁI NIỆM MÔN HỌC
MỞ ĐẦU 2
Phương pháp nghiên cứu:
Lý thuyết–Thựcnghiệm:
Lý thuyết (LT): dự báo khả
năng làm việccủakếtcấu.
Thực nghiệm (TN): phát
hiệntínhchấtvậtliệuvàkiểm
tra lý thuyết.
1. KHÁI NIỆM MÔN HỌC (TT)
MỞ ĐẦU 3
TN
LT
LT
LT
Cơ sở xây dựng
lý thuyết
Kiểmtralý
thuyết
Nhiệmvụ chủ yếu:
Xây dựng các phương pháp tính toán nộilực,
làm cơ sởđểkiểm tra các điềukiệnbền, cứng
Lưuý: Lựcchọnsơđồtính cầnphảnánhtốtsự
làm việccủa công trình thật và phù hợpvớikhả
năng tính toán.
2. SƠ ĐỒ TÍNH CỦA CÔNG TRÌNH (TT)
MỞ ĐẦU 8
E, A, I
Hình 1
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 9
c) Khung
d) Vòm
a) Dầm
b) Dàn
Theo sơđồtính:
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH (TT)
MỞ ĐẦU 10
Theo sơđồtính (tt):
Hệ phẳng: cấukiệnvàlực đềunằmtrongmặt
phẳng.
Hệ không gian: Không phẳng
Trong thựctế chủ yếulàhệ không gian: dầm
trực giao, dàn không gian, kếtcấutấmvỏ …thí
dụ: nhà cao tầng, cầu, dàn khoang…Nhiềubài
toán không gian khi tính toán được đưavề sơ
đồ hệ phẳng.
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH (TT)
MỞ ĐẦU 11
Theo phương pháp tính nộilực
¾Phương pháp lực:
Hệ tĩnh định: chỉ dùng phương trình cân bằng
qui luật xác suất
4. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY NỘI LỰC VÀ
CHUYỂN VỊ
MỞ ĐẦU 13
Nhiệt độ
Lún
Hai nguyên nhân này gây nộilực, chuyểnvị trong hệ
siêu tĩnh, nhưng chỉ gây chuyểnvị trong hệ tĩnh định.
4. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY NỘI LỰC VÀ
CHUYỂN VỊ (TT)
MỞ ĐẦU 14
Các giả thiếtnhằm đơngiản hoá tính toán:
1- Vậtliệu đàn hồituântheođịnh luật Hooke.
5. CÁC GIẢ THIẾT VÀ NGUYÊN LÝ CỘNG
TÁC DỤNG
MỞ ĐẦU 15
σ
ε
Các giả thiếtnhằm đơngiản hoá tính toán (tt):
5. CÁC GIẢ THIẾT VÀ NGUYÊN LÝ CỘNG
TÁC DỤNG
MỞ ĐẦU 16
2- Biếndạng và chuyểnvị bé (được dùng như khái
niệm vô cùng bé trong toán học). Cho phép dùng
sơđồkhông biếndạng. Dùng được các xấpxỉ:
sinϕ≈tanϕ≈ϕ, cosϕ = 1 ……
Từđódẫntới nguyên lí cộng tác dụng:
P
1
P
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 21
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 22
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 23
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 24
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 25
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 26
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 27
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 28
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 29
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 30
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 31
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 32
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 33
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 34
3. PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH
MỞ ĐẦU 35
1.1 CÁC KHÁI NIỆM (TT)
Chương 1: Cấutạohìnhhọccủahệ phẳng 3
3. Hệ biến hình tức thời (BHTT)
¾ Định nghĩa: là hệ thay đổi hình dáng hình học
vô cùng bé nếu coi các phần tử cứng tuyệt
đối (chính xác hơn: bỏ qua lượng thay đổi vô
cùng bé bậc cao).
Thí dụ: với hình bên ta có độ dãn dài ∆L =
= VCB bậc cao ≈ 0
¾ Tính chất: kết cấu mềm, nội lực rất lớn, nên
không dùng trong thực tế.
1.1 CÁC KHÁI NIỆM (TT)
Chương 1: Cấutạohìnhhọccủahệ phẳng 4
P
δ
L
L
2
2L
δ
4. Miếng cứng (MC)
¾ Định nghĩa: MC là hệ phẳng BBH.
¾ Thí dụ:
1.1 CÁC KHÁI NIỆM (TT)
Chương 1: Cấu tạo hình học của hệ phẳng 5
Hệ BBH
Miếng cứng
¾ Ý nghĩa: giúp khảo sát tính chất hình học của
1 hệ phẳng dễ dàng hơn (chỉ quan tâm tính
chất cứng, không quan tâm cấu tạo chi tiết).
thanh.
Giao của 2 thanh tương
đương với khớp giả tạo. Vị
trí của khớp giả tạo K thay
đổi khi B dịch chuyển so
với A → khớp tức thời.
1.2 CÁC LOẠI LIÊN KẾT
Chương 1: Cấu tạo hình học của hệ phẳng 8
1. Liên kết đơn giản (tt)
¾ Liên kết hàn:
Nối cứng 2 miếng cứng với nhau thanh 1
miếng cứng lớn. Để đơn giản việc khảo sát
cấu tạo hình học, nên gom lại ít số miếng
cứng nhất và chỉ nên quan niệm liên kết chỉ
gồm thanh và khớp. Vì vậy phần sau sẽ
không bàn đến liên kết hàn nữa vì chỉ làm
phức tạp.
1.2 CÁC LOẠI LIÊN KẾT
Chương 1: Cấutạohìnhhọccủahệ phẳng 9
2. Khớp phức tạp
Là khớp nối nhiều miếng cứng với nhau.
Độ phức tạp của khớp phức tạp là số khớp đơn giản
tương đương về mặt liên kết.
p = D - 1
p – độ phức tạp của khớp tương đương số khớp
đơn giản
D – số miếng cứng nối vào khớp K.
Mục đích: qui đổi tất cả liên kết đã dùng trong hệ
thanh
thành số liên kết thanh tương đương.