Tải Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2 – Download File Word, PDF

Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2

Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2
Nội dung Text: Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2

Download


Nội dung của bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2 tập trung giải quyết hai yêu cầu đó là cách tính hệ siêu tĩnh do tải trọng tác dụng và cách tính hệ siêu tĩnh chịu tác dụng của cả 3 nguyên nhân (tải trọng, nhiệt độ thay đổi và chuyển vị gối tựa).

Bạn đang xem: Tải Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2 – Download File Word, PDF

*Ghi chú: Có 2 link để tải luận văn báo cáo kiến trúc xây dựng, Nếu Link này không download được, các bạn kéo xuống dưới cùng, dùng link 2 để tải tài liệu về máy nhé!
Download tài liệu Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2 File Word, PDF về máy

Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2

Mô tả tài liệu

Nội dung Text: Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2

  1. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    Trường đại học Mỏ Địa Chất MÔN HỌC
    Bộ môn Sức bền vật liệu CƠ HỌC KẾT CẤU 2

    Bài tập lớn số 2.
    TÍNH HỆ KHUNG SIÊU TĨNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỰC
    Đề 3-2
    Bảng số liệu về kích thước và tải trọng:

    Kích thước hình học Tải trọng
    STT L1 L2 q(kN/m) P (kN) M(kN/m)
    2 10 8 40 100 120

    I) YÊU CẦU VÀ THỨ TỰ THỰC HIỆN
    1) Tính hệ siêu tĩnh do tải trọng tác dụng.
    1.1) Vẽ các biểu đồ nội lực: Momen uốn MP , lực cắt QP , lực dọc NP trên hệ siêu
    tĩnh đã cho. Biết F = 10J/L12 (m2)
    a) Xác định bậc siêu tĩnh và chọn hệ cơ bản.
    b) Thành lập các phương trình chính tắc dạng tổng quát.
    c) Xác định các hệ số và số hạng tư do của phương trình chính tắc, kiểm tra các
    kết quả tính toán.
    d) Giải hệ phương trình chính tắc.
    e) Vẽ biểu đồ mômen trên hệ siêu tĩnh đã cho do tải trọng tác dụng. Kiểm tra cân
    bằng các nút và kiểm tra điều kiên chuyển vị.
    f) Vẽ biểu đồ lực cắt QP và lực dọc NP trên hệ siêu tĩnh đã cho.
    1.2) Xác định chuyển vị ngang của tại mặt cắt I (trọng tâm) hoặc góc
    xoay của mặt cắt tại K.
    Biết E = 2.108 kN/m2 , J = 10-6 L41 (m4).
    2) Tính hệ siêu tĩnh chịu tác dụng cả 3 nguyên nhân (Tải trọng,
    nhiệt độ thay đổi và chuyển vị gối tựa).
    2.1) Viết và giải hệ phương trình chính tắc.
    2.2) Thứ tự thực hiện:
    1) Vẽ biểu đồ momen uốn M do cả 3 nguyên nhân đồng thời tác dụng trên hệ
    siêu tĩnh đã cho và kiểm tra kết quả.
    2) Tính các chuyển vị đã nêu ở mục trên. Biết :
    – Nhiệt độ trong thanh xiên: thớ biên trên là Ttr = 45o, thớ biên dưới là Td =30o
    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 1

  2. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    – Thanh xiên có chiều cao mặt cắt h= 0.12 m
    – Hệ số dãn nở dài vì nhiệt của vật liệu α =
    – Chuyển vị gối tựa:
    o Gối D dịch chuyển sang phải một đoạn
    o Gối H bị lún xuống một đoạn

    SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG SIÊU TĨNH
    K
    P
    2J

    q M 2J

    3J

    J J

    H D

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 2

  3. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    BÀI LÀM:
    1) Tính hệ siêu tĩnh do tải trọng tác dụng.
    1.1. Vẽ các biểu đồ nội lực: Mô men uốn , Lực cắt , Lực dọc :
    1. Xác định bậc siêu tĩnh và chọn hệ cơ bản:

    Hệ đã cho là hệ siêu tĩnh bậc 3.
    Chọn hệ cơ bản như hình vẽ:
    K
    P
    2J
    X 2J
    q M

    X2
    3J
    X
    J J

    H D
    X3

    2. Hệ phương trình chính tắc dạng tổng quát:

     11 X 1   12 X 2   13 X 3  1P  0

     21 X 1   22 X 2   23 X 3   2 P  0 (1)

     31 X 1   32 X 2   33 X 3   3 P  0

    3. Tìm các hệ số của hệ phương trình chính tắc:
     11  M 1 M 1 ;  22  M 2 M 2 ;  33  M 3 M 3

     12   21  M 1 M 2 ; 13   31  M1M 3 ;  23   32  M 2 M 3

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 3

  4. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    25/9
    1
    5

    5

    M

    86/9 14

    1

    M

    8

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 4

  5. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    14 14

    8
    14

    8

    M

    1

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 5

  6. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 6

  7. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    1 8 65/9
    3
    1
    1 5 13

    M

    1

     1 5.5 2 1 5.5 2 
     5.8.5  5 5  80725
    1 2 2 3 2 2 3
    11   
    EJ  1  20 / 9.10 115 / 27  1 25 / 9.10 2
    25 / 9
    243EJ
    25 / 9.10.43 / 9  
     2  2 1  2 2 3 

    1  8.8 2 1 1 86. 2 86 1  86  86 1 40  1  1 40 2 40 1  
     22   8  .10.   .10  .    . .10. . .  
    EJ  2 3 22 9 3 9 2  9  9 2 9  22 9 3 9 2  
    323080

    243EJ
    1  8.8 2 1 6.10  1 1 14.14 2  18680
     33  8   8.10.11  12   14.10.14  14 
    EJ  2 3 2 2  2 3 2 3  9 EJ
      20  25 
    1  
    1 25 43 9
    . 10
    86  1
    . 10
    298 77930
     12   21   5.8.4   .10.   9 
    EJ  2 9 9 2 27  2 2 27  243EJ
     
       

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 7

  8. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

      20  25 

    1  1 25
    . 10  . 10  2750
      .10.11  10   9
     13   31  9 .14 
    EJ  2  9 2  2  9 EJ
     
       
    1  1 43 6.10 2 86  1 106 1 14.14 2  1416
     23   32  
     2  8.10.    14.10.  14  
    EJ   9 2 3 9  2 9 3 2 3  EJ
     6080 
     1280.8 .10
    1 2 1  5000 70 7600 20  1 1400.14 
    1  .5  . 9 . .5   .10.  .10.   . 
    1P   3 2 2 3 2 9 9 9 27  3EJ 2 
    EJ
     2 22823 
    . .14  
     3 EJ 
     6080  7600  
     1280.8 2 1 9
    .10
    2 
    1 5000 106
    . 10
    338  
      .8  . . . 14   .10 .  9 .  
    1  2 3 2 2 3 2 9 9 2 27  
     2P   
    EJ    
     1 1400.14 2 1514560 
     . . .14  
     3EJ 2 3 27EJ 

     6080  17600 

    1 1 9
    .10 
    1 9
    .10.14
    1 1400.14 1 1400.14 2  311600
     3P   .11   .  . .14   
    EJ  2 2 2 2 3 2 3 2 3  9 EJ
     
      
     Kiểm tra hệ số của ẩn số trên hàng i:
      52  65 

    1 6 . 8 . 5 1 5 .5 2 1 5 .5 2 
    1 65 35
    10 
    115  1 9
    .10 
    50 77045
    M S M1    . . .5  . .5   .10.  9 .  . 
    EJ  2 2 2 3 2 2 3 2 9 9 2 27  2 2 27  243EJ
     
       
    (§óng)

      52  65 

    1 6 .8 2 
    1 65 43
    .10 
    86 1
    .10
    298 98938
    MSM2   . .8   .10.  9  . 9 . 
    EJ  2 3 2 9 9 2 27  2 2 27  243EJ
     
       

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 8

  9. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    1  77930 323080  98938
     2i   21   22   23     1416   (§óng)
    EJ  243 243  243EJ

      52  65 
    1  8 .8 2 
    1 65
    . 10  1
    . 10  8686
    MSM3   8   .10.11  9 10   9 14 
    EJ  2 3 2 9 2  2 2  9 EJ
     
       
    1  2750 18680  8686
     3i   31   32   33    1416   (§óng)
    EJ  9 9  9 EJ
    Kiểm tra các số hạng tự do:
    Do tải trọng:
     6080  7600 
    1  1280. 8 1
    .10
    91 1  5000 65
    .10 
    65 
    M P0 M S   . 3  . 9 .   .10.  9 
    EJ  3 2 2 9 2 EJ  9 18 2 27 
     
      
    1195981

    27EJ
    1  1514560 311600 1195981
     iP   1P   2 P   3 P   22823
    EJ  27

    9 
    
    27EJ
    (§óng)

    4. Giải hệ phương trình chính tắc:

    80725 77930 2750 22823
    X1  X2  X3  0 X 1  150,248
    243EJ 243EJ 9 EJ EJ
    77930 323080 1416 1514560
     X1  X2  X3  0  X 2  135,727 (kN)
    243EJ 243EJ EJ 27EJ
    2750 1416 18680 311600
    X1  X2  X3  0 X 3  53,797
    9 EJ EJ 9 EJ 9 EJ
    Hệ tĩnh định tương đương:

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 9

  10. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    K P=100
    2J
    X1=150,248 M=120 2J
    q=40
    X2=135,727
    2J 2J
    X1=150,248 3J
    J J

    H X =53,797 D
    3

    5. Biểu đồ momen trên hệ siêu tĩnh đã cho do tải trọng tác dụng:

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 10

  11. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    6. Biểu đồ và

    Kiểm tra nút:

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 11

  12. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    54,978
    751,24
    150,248 751,24 120

    135,727 63,246
    135,727
    135,727 150,248
    751,24
    150,248 167,858
    150,248
    167,858

    252,98
    17,61
    81,93
    81,89 18,07

    63,246 17,61 252,98
    76,88
    54,978
    76,88
    17,61

    1.2.X¸c ®Þnh gãc xoay cña tiÕt diÖn K.BiÕt E=2.108kN/m,J=10-6.L14(m)
    BiÓu ®å momen cña hÖ tÜnh ®Þnh t-¬ng ®-¬ng ë tr¹ng th¸i k (kNm)
    Mk=1

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 12

  13. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

     4 4 1 
    10 10

    0  63,246z  76,88 90 z  9 dz  2EJ  17,61z  225,98 18 z dz
    1 1
    K 
    2 EJ 0

     1,7416.10 3 rad 
    23483
    
    EJ
    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)

    2.1.ViÕt hÖ ph-¬ng tr×nh chÝnh t¾c d¹ng sè
     11 X 1   12 X 2   13 X 3  1P  1t  1z  0
     21 X 1   22 X 2   23 X 3   2 P   2t   2 z  0
     31 X 1   32 X 2   33 X 3   3 P   3t   3 z  0
    2.2.Tr×nh bµy
    1)C¸ch vÏ biÓu ®å Mcc do 3 nguyªn nh©n ®ång thêi t¸c dông lªn hÖ siªu tÜnh ®· cho vµ kiÓm
    tra
    TÝnh c¸c hÖ sè cña ph-¬ng tr×nh chÝnh t¾c:
     C¸c hÖ sè cña Èn:
    80725 77930
     11 M 1 M 1   12   21  M 1 M 2  
    243EJ 243EJ
    323080 2750
     22  M 2 M 2   13   31  M 1 M 3 
    243EJ 9 EJ
    18680 1416
     33  M 3 M 3   23   32  M 2 M 3  
    9 EJ EJ
     C¸c hÖ sè chÝnh do t¸c ®éng cña t¶i träng:
    22823 1514560 311600
     1P   2P   3P  
    3EJ 9 EJ 9 EJ
     C¸c hÖ sè chÝnh do t¸c ®éng cña thay ®æi nhiÖt ®é:
    10
     10
     it   M i Ttr  Td dz   N i .t cm dz
    0
    h 0

    BiÓu ®å lùc däc N i (kN):

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 13

  14. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

     25 
      5 5
     1t     10. 10 15  1 .10.10 5.37,5  0,0484
    9
    2 0,12 16
    86
    .10 5
    9 10 8
     2t  . 15  .10.37,5.10 5  0,0577
    2 0,12 15

     3t  
    8  1410. 105 .15  4 .10.37,5.105  0,1345
    2 0,12 5

    1/16
    5/18

    X1=1

    X1=1

    1
    23/18
    1 5/18
    23/18

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 14

  15. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    1

    X2=1
    1 1 8/15

    1

    4/9 4/9

    4/5

    X3=1
    1

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 15

  16. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    21/40 7/8

    X1=1
    X2=1
    1 1
    X1=1
    Ns

    X3=1

    1 15/8 7/8

     65 
      13 5
     st     .10. 10 15  13 .10.37,5.10 5  0,125
    9
    2 0,12 30

     it  1t   2t   3t  0,125   st

     C¸c hÖ sè chÝnh do t¸c dông cña chuyÓn vÞ c-ìng bøc:
     iz   R j  zj

     23 
     1z   .0,001.8   0,0102
     18 
    4 
     2 z    .0,001.8   1.0,001.  6,44.10 3
    9 
     3 z  1.0,001.10  0,01

     31 
     sz   .0,01.8   0,0138
     18 

     iz  1z   2 z   3 z  0,0138   sz

    HÖ ph-¬ng tr×nh chÝnh t¾c:
    80725 77930 2750 17050
    X1  X2  X3   EJ  EJ ..0,0472
    243 243 9 3
    77930 323080 1416
     X1  X2  X 3   EJ .0,0922
    243 243 1

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 16

  17. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    273 1416 18680
    X1  X2  X 3  0 EJ .0.1618
    9 1 9

    X 1  229.6
    X 2  170,94 (kN)
    X 3  238,73
    HÖ tÜnh ®Þnh t-¬ng ®-¬ng khi chÞu t¸c ®éng cña c¸c lo¹i t¶i träng:
    K P=100
    2J

    X1=229,6 M=120 2J
    q=40
    X2=170,94
    2J 2J
    X1=229,6 3J

    J J

    H X3=238,73 D

    BiÓu ®å momen cña hÖ khi chÞu t¸c dông cña tÊt c¶ c¸c nguyªn nh©n(T¶i träng,nhiÖt ®é vµ
    chuyÓn vÞ c-ìng bøc cña gèi)

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 17

  18. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    186,84

    1791,04
    1909,84

    1148

    1148

    Mcc 3177,84

    1060,48

    1/30 1/18

    1/18
    1/18 1/18

    2)TÝnh gãc xoay cña tiÕt diÖn K do t¸c dông cña tÊt c¶ c¸c nguyªn nh©n(T¶i träng,nhiÖt ®é
    vµ chuyÓn vÞ c-ìng bøc)
     K  M cc M k0   kt0   kz0

    1  2 1386,82.10 4 
    10

     1604,18z  186,8418 zdz
    1 1
    M cc M   0
    k 1791,02.10.  
    EJ  9 2 27  2 EJ 0

     4,79.10 3

    1 1 105
     kt0  10 45  30  1 10.105.37,5  3,25.103
    2 2 0,12 30

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 18

  19. Bài tập lớn: Cơ học kết cấu 2 GV: Dương Đức Hùng

    1 
     kz0   0,00.10   5,6.10  4
     18 
     K  4,79.103  5.,6.104  7,48.103 rad 
    KÕt luËn:VËy do t¸c dông cña tÊt c¶ c¸c nguyªn nh©n(T¶i träng,nhiÖt ®é vµ chuyÓn vÞ c-ìng bøc
    cña gèi tùa) mÆt c¾t K xoay cung chiÒu kim ®ång hå mét gãc  K  7,48.103 rad 

    SV: Lưu Mạnh Hùng
    MSSV: 0921040209 Page 19

Download tài liệu Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính hệ khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 3.2 File Word, PDF về máy