Chương 6
Thanh chịu uốn phẳng
6.1. Tóm tắt lý thuyết
6.1.1.Định nghĩa
• Uốn thuần túy phẳng: Thanh gọi là chịu uốn thuần tuý nếu trên các mặt
cắt ngang của nó chỉ tồn tại thành phần ứng lực là mômen uốn Mx ( hoặc My ) nằm
trong mặt phẳng quán tính chính trung tâm.
• Uốn ngang phẳng: Thanh gọi là chịu uốn ngang phẳng nếu trên các mặt
cắt ngang của nó chỉ có cặp ứng lực là mômen uốn Mx, lực cắt Qy ( hoặc My và Qx )
nằm trong mặt phẳng quán tính chính trung tâm.
• Tải trọng gây uốn: nằm trong mặt phẳng đi qua trục thanh và vuông góc
với trục thanh
6.1.2. Ứng suất trên mặt cắt ngang
a..Ứng suất pháp
σz =
Mx
y
Ix
( 6 .1)
Trong đó
- Mx là mômen uốn nội lực trên mặt cắt ngang
- Ix là mômen quán tính của mặt cắt ngang đối với trục quán tính chính
trung tâm Ox
- y là tung độ của điểm tính ứng suất
Ghi chú: Mx > 0 khi làm căng thớ dưới và Mx < 0 khi làm căng thớ trên.
Do (6.1) phải chú ý đến dấu của mô men uốn và tung độ điểm tính ứng suất
nên ta thường dùng công thức kỹ thuật.
σz = ±
Mx
y
Ix
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
(6.2)
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng
1
Dấu (+) khi điểm tính ứng suất thuộc vùng chịu kéo và dấu (-) khi điểm tính ứng
suất thuộc vùng chịu nén.
b..Đường trung hoà
• Thớ trung hoà: Thớ vật liệu dọc trục có chiều dài không đổi (không bị co,
không bị dãn) trong quá trình biến dạng do chịu uốn.
• Mặt trung hoà: tập hợp các thớ trung hoà
• Đường trung hoà: giao tuyến của mặt trung hoà với mặt cắt ngang (đi
qua trọng tâm mặt cắt ngang)
• Đường trung hoà chia mặt cắt ngang làm hai phần: phần chịu kéo và
phần chịu nén
6 .1.3. Biểu đồ ứng suất pháp - Ứng suất pháp cực trị
Từ công thứ tính ứng suất pháp (6.1), nhận thấy rằng các điểm càng xa
đường trung hoà thì có trị tuyệt đối của ứng suất càng lớn. Vì các điểm cùng nằm
trên một đường thẳng song song với đường trung hoà có trị số ứng suất như nhau
nên ta chỉ cần biểu diễn sự biến thiên của ứng suất theo chiều cao mặt cắt ngang.
Biểu đồ ứng suất pháp đi qua gốc toạ độ như trên hình vẽ, đánh dấu (+) để chỉ ứng
suất kéo, và dấu (-) chỉ ứng suất nén.
• Biểu đồ ứng suất pháp trên mặt cắt ngang có 1 trục đối xứng (hình 6.1)
• Biểu đồ ứng suất pháp trên mặt cắt ngang có hai trục đối xứng (hình 6.2)
k
• Điểm K xa đường trung hoà nhất (tung độ ymax
) ở vùng chịu kéo ( σz > 0)
sẽ có giá trị ứng suất pháp kéo lớn nhất, kí hiệu là σzmax ; còn điểm N xa đường
n
trung hoà nhất (tung độ ymax
) ở vùng chịu nén ( σz < 0 ) sẽ có giá trị ứng suất
pháp nén lớn nhất kí hiệu là σz min .
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng
2
σmin
h1
Mx
§TH
t
yC
x
k
ym
ax
n
y max
s
σmax
b1
τ2
τ max
τ1
y
Hình 6.1. Biểu đồ ứng suất pháp và ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang chữ T
Ta có:
σ zmax =
Mx k
M
y max ; σ z min = − x y nmax
Ix
Ix
Đặt
Wxk =
Thì
σ zmax =
(6.3)
Ix
I
; Wxn = x
yK
yN
(6.4)
Mx
Mx
;
σ
=
−
z
min
Wxk
Wxn
(6.5)
Wxk ,Wxn lần lượt là mômen chống uốn kéo (nén) của mặt cắt ngang. Với mặt
cắt ngang có trục x là trục đối xứng thì Wxk = Wxn = Wx và gọi là mômen chống uốn
của mặt cắt ngang.
σmin
y nmax
y
Mx
τ max
§TH
x
k
ym
ax
h
x
b
σmax
Hình 6.2. Biểu đồ ứng suất pháp và ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang chữ nhật
- Mặt cắt ngang hình chữ nhật (b x h; trục x song song với cạnh đáy b)
bh 2
Wx =
6
(6.6)
- Mặt cắt ngang hình tròn (đường kính D; trục x đi qua trọng tâm O)
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng
3
πD 3
Wx =
0,1D3
32
(6.7)
- Mặt cắt ngang hình vành khăn (đường kính trong d, đường kính ngoài D)
πD 3 πd3
−
Ix
64
64 0,1D 3 1 − η4
=
Wx =
D/2
D/2
(
)
với η =
d
D
(6.8)
6.1.4. Ứng suất tiếp
Với mặt cắt ngang dạng hình chữ nhật hẹp b << h . Ứng suất tiếp tuân theo
giả thiết Zuravxki:
τyz =
Q y S cx
(6.8)
Ixbc
Trong đó:
y
- Qy là lực cắt theo phương y tại mặt cắt
ngang.
- Ix là mômen quán tính của mặt cắt ngang đối
với trục x.
Ac
- bc chiều rộng của mặt cắt ngang tại điểm tính
ứng suất
-
§TH
y
h
x
c
b=b
AC là phần diện tích bị cắt (là phần diện tích giới hạn bởi chiều rộng mặt cắt
ngang tại điểm tính ứng suất và mép ngoài của mặt cắt ngang).
- S xc là mô men tĩnh của phần diện tích bị cắt AC đối với trục x
Biểu đồ ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang chữ T, và mặt cắt ngang chữ nhật thể
hiện trên hình vẽ 7.1 và 7.2.
6.1.5 Điều kiện bền
a.Thanh chịu uốn thuần tuý.
Với vật liệu dòn - ứng suất cho phép khi kéo và nén khác nhau nên
σmax =
Mx
σ
≤ [ σ ]k = ok
k
Wx
n
( 6 .9)
σ min =
Mx
σ
≤ [ σ]n = on
n
Wx
n
( 6 .10)
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng
4
Với vật liệu dẻo - ứng suất cho phép khi kéo và nén như nhau nên
max {σ max ,σ min } ≤ [σ ]
(6.11)
b. Thanh chịu uốn ngang phẳng
Trên mặt cắt có 3 loại điểm ở ba trạng thái ứng suất khác nhau:
*. Điều kiện bền của những điểm ở trạng thái ứng suất đơn (các điểm ở mép trên
và dưới của mặt cắt ngang ).
+ Với vật liệu dẻo:
- Mặt cắt cần kiểm tra: mặt cắt ngang có mô men uốn lớn nhất về trị tuyệt đối
max {σ max ,σ min } ≤ [σ ]
(6.12)
+ Với vật liệu dòn: nếu tiết diện có trục x là trục đối xứng thì mặt cắt ngang
nguy hiểm là mặt cắt ngang có mô men uốn lớn nhất về trị tuyệt đối; nếu trục x không
là trục đối xứng thì mặt cắt cần kiểm tra là mặt cắt ngang có mô men âm lớn nhất và
cả mặt cắt ngang có mô men dương lớn nhất.
σmax =
Mx
σok
≤
σ
=
[
]
k
W kx
n
σ min =
Mx
σon
≤
σ
=
[
]
n
W nx
n
*. Điều kiện bền của những điểm ở trạng thái ứng suất trượt thuần tuý.
Mặt cắt cần kiểm tra là mặt cắt ngang có trị tuyệt đối của Qy lớn nhất. Điểm kiểm
tra là các điểm nằm trên đường trung hoà.
τmax =
Q y S cx
Ixbc
≤ [ τ]
(6.13)
Trong đó [ τ] được lấy tuỳ theo thuyết bền.
*. Điều kiện bền của những điểm ở trạng thái ứng suất phẳng đặc biệt
Mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt ngang có Mx và Q y cùng khá lớn. Điểm kiểm tra là
những điểm mà tại đó có sự thay đổi đột ngột về kích thước mặt cắt ngang (điểm tiếp xúc
giữa lòng và đế của mặt cắt ngang chữ I).
σ t® = (σ z )2 + 4(τzy )2
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
nếu dùng thuyết bền 3
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng
5
σt® = (σz )2 + 3(τzy )2
nếu dùng thuyết bền 4
Chú ý:
+ Khi kiểm tra điều kiện bền cho thanh chịu uốn ngang phẳng, về nguyên
tắc ta đều phải kiểm tra cho cả ba loại trạng thái ứng suất đã nêu trên. Tuy nhiên
kết quả thống kê cho thấy điều kiện bền cho trạng thái ứng suất đơn là quan trọng
nhất.
c. Ba bài toán cơ bản
*. Bài toán kiểm tra điều kiện bền
Cho biết: Sơ đồ kết cấu, kích thước hình học thanh, tải trọng và ứng suất cho phép.
Yêu cầu: Kiểm tra điều kiện bền cho thanh
σmax =
Mx
≤ [σ]
Wx
*. Bài toán chọn kích thước mặt cắt ngang
Cho biết: Sơ đồ kết cấu, dạng hình học của thanh, tải trọng và ứng suất cho phép.
Yêu cầu: Chọn kích thước nhỏ nhất của thanh
σmax =
Mx
M
≤ [ σ] => W x ≤ x
Wx
[σ]
*. Bài toán tìm tải trọng cho phép tác dụng lên kết cấu
Cho biết: Sơ đồ kết cấu, kích thước hình học của thanh, ứng suất cho phép của vật
liệu, vị trí và phương chiều của tải trọng.
Yêu cầu: Tìm giá trị cho phép lớn nhất của tải trọng có thể tác dụng vào kết cấu
theo điều kiện bền.
σmax =
Mx
≤ [ σ] => M x ≤ W x [ σ ]
Wx
6.1.6.Biến dạng của dầm chịu uốn
a. Độ cong của đường đàn hồi
1 Mx
=
ρ EI x
(6.14)
với ρ - bán kính cong của đường đàn hồi
Mx - mô men uốn nội lực tại mặt cắt ngang đang xét
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng
6
EIx - độ cứng của dầm chịu uốn.
b. Phương trình vi phân gần đúng của đường đàn hồi
y '' = −
Mx
EI x
(6.15)
c. Phương pháp tích phân trực tiếp xác định đường đàn hồi
Từ phương trình vi phân gần đúng (7.15) lấy tích phân lần thứ nhất ta được góc xoay.
ϕ(z) =
M
dy
= ∫ − x dz + C
dz
EI x
(6.16)
Tích phân lần thứ hai ta được biểu thức tính độ võng
⎡ M
⎤
y(z) = ∫ ⎢ ∫ − x dz + C ⎥.dz + D
⎣ EI x
⎦
(6.17)
trong đó C và D là hai hằng số tích phân, được xác định nhờ vào điều kiện biên
chuyển vị .
- Nhược điểm: cồng kềnh về mặt toán học khi dầm gồm nhiều đoạn, do phải giải
hệ phương trình để xác định các hằng số tích phân (2n phương trình 2n ẩn số khi dầm
gồm n đoạn)
d. Phương pháp tải trọng giả tạo để xác định đường đàn hồi
- Nếu ở phương trình vi phân gần đúng ( 12-6 ) ta đặt
q gt (z) = −
Mx
EI x
(6.18 )
thì quan hệ giữa y(z) , ϕ(z) , q gt (z) giống như quan hệ giữa mômen uốn, lực cắt và
cường độ của tải trọng phân bố trong biểu thức liên hệ vi phân giữa chúng. Chúng ta sẽ
tận dụng kỹ năng tìm lực cắt và mômen uốn khi biết tải trọng phân bố để áp dụng vào
bài toán tìm góc xoay và độ võng.
- Tưởng tượng chọn một dầm không có thực - gọi là dầm giả tạo và đặt tải trọng
phân bố q gt (z) = −
Mx
vào nó thì lực cắt và mômen uốn ở dầm giả tạo do q gt (z) gây ra tại
EI x
mặt cắt ngang nào đó chính là góc xoay và độ võng ở dầm thực ban đầu tại mặt cắt ngang
đó do tải trọng thực gây ra. Quy tắc để chọn dầm giả tạo như sau:
Dầm giả tạo phải có chiều dài bằng chiều dài của dầm thực.
Liên kết phải sao cho điều kịên biên về nội lực tại các liên kết trên dầm
giả tạo phải phù hợp với điều kiện biên về chuyển vị trên dầm thực tại các vị trí đó.
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng
7
Bảng chọn dầm giả tạo lập sẵn (xem bảng).
Các bước thực hiện:
- Vẽ biểu đồ mô men uốn trên dầm thực. Chia tung độ biểu đồ cho độ cứng EI để
có trị số của tải trọng giả tạo.
- Nếu Mx>0 thì qgt<0 (chiều hướng xuống); Mx<0 thì qgt>0 (chiều hướng lên)
y=0
y=0
Mgt =0
Mgt =0
ϕ 0
ϕ 0
Qgt 0
Qgt 0
y=0
y=0
Mgt =0
Mgt =0
ϕ 0
ϕ 0
Qgt 0
Qgt 0
y=0
y=0
ϕ 0
ϕ 0
y=0
ϕ 0
Mgt =0
Qgt 0
Mgt =0
Mgt =0
Qgt 0
Qgt 0
- Thay thế liên kết trên dầm thực bằng các liên kết trên dầm giả tạo theo mẫu.
- Tính Qgt và Mgt trên dầm giả tạo tại những mặt cắt ngang cần xác định độ võng
và góc xoay trên dầm thực.
Phương pháp tải trọng giả tạo chỉ có ưu thế khi biểu đồ mô men uốn trên dầm thực
là các diện tích dễ xác định trọng tâm và dễ tính diện tích.
e. Phương pháp thông số ban đầu để xác định đường đàn hồi
- Xét dầm chịu uốn ngang phẳng gồm n đoạn, đánh số thứ tự 1,2,…,i, i+1,..,n từ
trái sang phải. Độ cứng mỗi đoạn là E1I1, E2I2,…, EnIn. Xét hai đoạn kề nhau thứ i và i+1
có liên kết dạng đặc biệt sao cho độ võng và góc xoay tại đây có bước nhảy Δya , Δϕa , tại
mặt cắt ngang giữa hai đoạn có lực tập trung và mô men tập trung, đồng thời lực phân bố
cũng có bước nhảy.
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng
8
Fa
qi
F0
qi+1
q0
M0
Ma
2
1
n
i+1
i
z
y0
ϕ0
z=a
y (a)
i
y (a)
i+1
Δy a
y
ϕ (a)
i
ϕ(a)
i+1
Hình 6.3.
- Gọi độ cứng qui ước trên cả chiều dài dầm là EI - là bội số chung nhỏ nhất của
tất cả các độ cứng trên mỗi đoạn trên chiều dài dầm. Đặt
K1 =
EI
EI
EI
EI
, K2 =
,..., K i =
, K i +1 =
.,,,
E1I1
E2 I 2
Ei I i
Ei +1I i +1
- Bằng các phép biến đổi toán học (khai triển Taylor hàm độ võng tại z=a), sử
dụng quan hệ vi phân giữa các thành phần ứng lực và tải phân bố, ta nhận được công thức
truy hồi của hàm độ võng (hàm độ võng trên đoạn thứ i+1 được xác định khi biết hàm độ
võng trên đoạn thứ i)
1
( z − a)2
yi +1 ( z ) = yi ( z ) + Δya + Δϕa ( z − a ) − [ K i +1M i +1 (a ) − K i M i (a ) ]
−
EI
2!
1
( z − a )3
1
( z − a)4
− [ K i +1Qi +1 (a ) − K iQi (a ) ]
− − [ K i +1qi +1 (a ) − K i qi (a ) ]
−
EI
3!
EI
4!
1
( z − a )5
⎡⎣ K i +1q i' +1 (a ) − K i q i' (a ) ⎤⎦
−
− ...
5!
EI
Khi độ cứng của dầm EI=const trên cả chiều dài thì Ki = Ki+1 = 1 , do vậy
yi +1 ( z ) = yi ( z ) + Δya + Δϕ a ( z − a ) −
1
−
EI
5
⎡
⎤ (6.19)
( z − a)2
( z − a )3
( z − a)4
' ( z − a)
Δ
M
+
Δ
Q
+
Δ
q
+
Δ
q
+
...
a
a
a
⎢
⎥−
a
2!
3!
4!
5!
⎣
⎦
với ΔM a = M a ; ΔQa = Qa ; Δqa = qi +1 (a) − qi (a) ; Δqa' = qi' +1 (a ) − qi' (a ) ;…
- Từ ((7.19), ta thấy rằng, chỉ cần xác định được độ võng đoạn thứ nhất thì bằng
công thức truy hồi có thể xác định được độ võng trên tất cả các đoạn còn lại
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng
9
y1 ( z ) = y0 + ϕ0 z − −
1
EI
5
⎡
⎤
z2
z3
z4
' z
M
Q
q
q
+
+
+
+ ...⎥
0
0
0
⎢ 0 2!
3!
4!
5!
⎣
⎦
(6.20)
Các thông số y0 ,ϕ0 , M 0 , Q0 , q0 , q0' ,... gọi là các thông số ban đầu và được xác
định từ điều kiện biên.
Chú ý: - Chiều dương của mô men tập trung, lực tập trung, tải trọng phân bố như
hình vẽ 6.3
- Nếu liên kết giữa hai đoạn thứ i và i+1 là khớp treo thì Δya = 0
- Nếu hai đoạn thứ i và i+1 là liền nhau thì Δya = Δϕa = 0
6.1.7.Điều kiện cứng của dầm chịu uốn
Điều kiện cứng của dầm chịu uốn có nhiều dạng, dạng thường sử dụng hơn cả là:
y max ⎡ y ⎤
≤⎢ ⎥
l
⎣l⎦
(6.21)
trong đó: l là chiều dài nhịp dầm có độ võng lớn nhất ymax.
⎡y⎤
⎢ l ⎥ là độ võng tương đối cho phép của dầm - lấy theo quy phạm của nhà nước.
⎣ ⎦
⎡f ⎤
1
1
⎡f ⎤
1
1
÷
÷
chẳng hạn, với dầm phụ: ⎢ ⎥ =
; với dầm chính: ⎢ ⎥ =
⎣ l ⎦ 200 400
⎣ l ⎦ 400 1000
6.1.8. Bài toán siêu tĩnh:
Cần phải sử dung điều kiện chuyển vị để xác định phản lực tại liên kết thừa.
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng 10
6.2. Đề bài tập tự giải
Bài 6.1: Cho dầm có kích thước mặt cắt ngang và chịu tải trọng như hình vẽ. Tính giá
trị ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại điểm C thuộc mặt cắt ngang 1-1 của dầm. Biết
q=10kN/m; a=1m; F=qa; M0=qa2, các kích thước theo cm.
8
1
q
C
(a)
40
M0
1
a
a
a
10
1
20
20
q
(b)
1
5
C
a
a
1
3F
F
6
a
28
C
1
a
a
6
a
(c)
6 12
6
Bài 6.2: Cho dầm có kích thước mặt cắt ngang và chịu tải trọng như hình vẽ. Vẽ biểu đồ
M
d
2d
q
1
2d
các thành phần ứng lực của dầm. Vẽ biểu đồ ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại mặt cắt
ngang 1-1 của dầm. Cho a=1m; q=10kN/m; M=qa2/2; F=qa; d=4cm; δ = 1cm
a
a
2d
1
a
4d
2δ
1
F
1
B
a
a
a
3δ
15δ
q
12δ
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng 11
Bài 6.3: Cho dầm có liên kết và chịu lực như hình vẽ.
1.Vẽ các biểu đồ ứng lực cho dầm.
2.Xác định kích thước mặt cắt ngang theo điều kiện bền ứng suất pháp.
a) Biết a=1m ; q=10kN/m ; vật liệu có [σ]=1,2 kN/cm2 .
M=qa 2
3b
q
a
a
F=qa
a
b
b) Biết a=2m ; q=15kN/m ; vật liệu có [σ]=16 kN/cm2 .
F=qa
q
C
A
B
0.5a
1.5a
c) Biết a=1,5m ; q=5kN/m ; vật liệu có [σ]=1,2 kN/cm2 .
F=qa
M=qa2
q
2a
D
a
Bài 6.4: Cho dầm có liên kết và chịu lực như hình vẽ.
1.Vẽ các biểu đồ ứng lực cho dầm.
2.Xác định tải trọng cho phép theo điều kiện bền ứng suất pháp.
a. Biết a=0.5m; d=8cm; D=10cm; [σ]=16 kN/cm2 .
M=qa 2
q
B
4a
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
a
d
D
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng 12
b. Biết a=1m; mặt cắt ngang chữ U số 27 và ứng suất cho phép [σ]=16 kN/cm2. Với
tải trọng cho phép tìm được hăy kiểm tra điều kiện bền cho trạng thái ứng suất
trượt thuần túy và trạng thái ứng suất phẳng đặc biệt.
F=qa
N o 27
q
F=2qa
3a
a
Bài 6.5: Cho dầm có liên kết và chịu lực như hình vẽ.
1.Vẽ các biểu đồ ứng lực cho dầm.
2.Kiểm tra điều kiện bền cho dầm.
Biết a=1m; q=10kN/m; F=5kN; t=d=2cm; h=24cm; b=10cm. [σ]=16 kN/cm2.
F
t
F
h
d
3a
a
a
t
B
b
Bài 6.6: Cho dầm có liên kết và chịu lực như hình vẽ.
1.Vẽ các biểu đồ ứng lực cho dầm.
2.Kiểm tra điều kiện bền cho dầm.
4a
Biết q=15kN/m; M=5kNm; L=1m; a=6cm; [σ]k=3 kN/cm2;[σ]n=8 kN/cm2
q
M
a
a
3L
L
a
a
Bài 6.7: Dùng phương pháp tích phân trực tiếp, viết phương trình độ võng và
góc xoay trên chiều dài dầm. Xác định độ võng tại B và góc xoay tại C, biết
EI=const
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng 13
q
M
B
C
L/2
C
L/2
B
L
L
(a)
(b)
q
q
B, C
C
L
B
2L/3
L
(c)
(d)
Bài 6.8: . Dùng phương pháp tích phân trực tiếp, viết phương trình độ võng và
góc xoay trên chiều dài dầm. Xác định độ võng và góc xoay tại C, biết
EI=const
F
q
C
C
a
a
a
b
Bài 6.9: Dùng phương pháp tải trọng giả tạo xác định độ võng tại B và góc
xoay tại C, biết EI=const
F
F
M=Fa
C
C
2a
L/2
B
L
a
(a)
(b)
F
M=Fa
C
a
B
a
(c)
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
C
L/2
B
L
(d)
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng 14
Bài 6.10: Dùng phương pháp thông số ban đầu xác định độ võng tại B và góc
xoay tại C, biếtEI=const
q
F=qa
F
q
M=qa
B
B
C
a
a
a
2a
M=qa
a
F
2
C
q
C
a
a
C
B
3F
B
a
a
a
a
Bài 6.11: Cho dầm chịu lực như hình sau. Biết P = 160kN, a = 0,35m; L = 4m;
và [σ] = 16 kN/cm2. Kiểm tra điều kiện bền của đoạn dầm B trong hai trường hợp:
a) Hai dầm chữ I số hiệu 18 đặt song song với nhau
b) Hai dầm chữ I số hiệu 18 đặt chồng lên và hàn liền
P
P
x
B
A
a
a
L
Bài 6.12: Xác định kích thước a của mặt cắt ngang của dầm chịu lực như hình
vẽ cho hai trường hợp:
a) Vật liệu làm dầm là vật liệu dẻo có [σ]k = [σ]n = 17,5 kN/cm2
b) Vật liệu làm dầm là vật liệu dòn có [σ]k = 3kN/cm2 và [σ]n = 9 kN/cm2
Biết q = 100 N/cm và L = 1m.
a
3L
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
L
5a
a
4a
q
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng 15
Bài 6.13: Cho dầm thép như hình sau.
3mm
Tính tải trọng cho phép, biết [σ]= 16kN/cm2:
36mm
P
B
A
3mm
60cm
30cm
3mm
60cm
30mm
P
9mm
2
[ 36
q
M=qa
1.2cm
Bài 6.14: Cho dầm thép chịu lực như hình sau. Mặt cắt ngang của dầm gồm
hai thép chữ [ số 36 và hai bản nắp ghép lại. Tính tải trọng q có thể đặt vào dầm.
Sau đó kiểm tra độ bền theo ứng suất tiếp.
a=1m
2a=2m
24cm
1.2cm
P=2qa
Bài 6.15: Xác định góc xoay tại hai đầu dầm và độ võng tại giữa dầm bằng
phương pháp tích phân không định hạn.
q
L/2
L/2
Bài 6.16: Cho dầm chịu tải trọng như hình vẽ:
- Xác định góc xoay tại gối A và B, độ võng tại C của dầm như hình sau:
q=4P/L
C
A
L/2
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
B
L/2
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng 16
Bài 6.17: Có dầm độ cứng không đổi chịu lực như hình sau. Xác định:
a) Đội võng và góc xoay tại mặt cắt C
b) Góc xoay tại hai gối tựa A và B.
c) Độ võng tại mặt cắt D.
q=5kN/m
P
a=2m
B
C
A
2a=4m
2a=4m
a=2m
Bài tập tham khảo
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng 17
Trần Minh Tú - Nguyễn Thị Hường
Bộ môn SBVL - Đại học Xây dựng 18