Tải Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5 – Download File Word, PDF

Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5

Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5
Nội dung Text: Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5

Download


Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5 trình bày về 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 gối tựa dời chỗ) đối với khung siêu tĩnh.

Bạn đang xem: Tải Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5 – 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 khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5 File Word, PDF về máy

Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5

Mô tả tài liệu

Nội dung Text: Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5

  1. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    Bà i tập lớn số 2
    TÝnh khung siªu tÜnh b»ng ph-¬ng ph¸p lùc
    Bảng số liệu chung về kÝch th-íc vµ t¶i träng vµ s¬ ®å
    B¶ng sè liÖu dÇm sè 5
    stt kn M(kNm) q(kN/m) L1(m) L2(m)
    8 80 100 10

    m
    q
    2J
    6(m) 2J 3J
    p
    K 2j

    10(m)
    3J
    J

    d h
    8(m) 10(m)

    yªu cÇu vµ tù thùc hiÖn
    1.tính hệ siêu tĩnh do tải trọng tác dụng
    1.1,vẽ các biểu đồ nội lực:mômen uốn M P lực cắt Q P lực dọc N P trên hệ siêu tĩnh đã
    cho.biết F=10J/L 12 (m 2 )
    1) x¸c ®Þnh bËc siªu tÜnh vµ chän hÖ c¬ b¶n
    2)thµnh lËp c¸c ph-¬ng tr×nh d¹ng chÝnh t¾c d¹ng tæng qu¸t
    3)x¸c ®Þnh c¸c hÖ vµ sè h¹ng tù do cña ph-¬ng tr×nh chÝnh t¾c,kiÓm tra c¸c kÕt
    qu¶ tÝnh ®-îc.
    4)gi¶i hÖ ph-¬ng tr×nh chÝnh t¾c
    5)vÏ biÓu ®å m«men trªn hÖ siªu tÜnh ®· cho do t¶i träng t¸c dông M P .kiÓm tra
    c©n b»ng c¸c nót vµ ®iÒu kiÖn chuyÓn vÞ.
    6)vÏ biÓu ®å lùc c¾t Q P vµ lùc däc N P trªn hÖ siªu tÜnh ®· cho
    1.2.x¸c ®Þnh chuyÓn vÞ ngang cña 1 ®iÓm hoÆc gãc soay cña tiÕt diÖn K biÕt
    E=2.10 8 kN/m 2 .J=10 6 L 14 (m 4 )
    2.tÝnh hÖ siªu tÜnh t¸c dông c¶ 3 nguyªn nh©n(t¶i träng,nhiÖt ®é thay ®æi vµ gèi tùa
    dêi chæ).
    2.1 viÕt hÖ ph-¬ng tr×nh chÝnh t¾c d¹ng sè
    2.2 tr×nh bµy

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn -1- Líp XDCTN & Má

  2. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    1)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
    2)c¸ch tÝnh chuyÓn vÞ ®· nªu môc trªn
    BiÕt
    -nhiÖt ®é thay ®æi trong thanh xiªn : thí trªn T tr =+36 0 ,thí d-íi lµ T d =+28 0
    -tÝnh thanh xiªn cã chiÒu cao tiÕt diÖn h=0.1(m)
    HÖ sè gi¶n në dµi v× nhiÖt ®é  =10 5
    -chuyÓn vÞ gèi tùa
    Gèi D dÞch chuyÓn sang ph¶i mét ®o¹n 1 =0.001 L 1 (m)
    Gèi H bÞ lón xuèng mét ®o¹n  2 =0.001 L 2 (m)

    Bµi lµm
    Thứ tự thực hiện:
    1. Xác định số ẩn số, chọn hệ cơ bản và lập hệ phương trình chính tắc dưới dạng chữ:
    Số ẩn số: n=T+2K+C 0 +3H-3D =3

    với (K=1,H=5,C 0 =4,D=6,T=0)vậy số bậc siêu tĩnh bằng 3

    Hệ cơ bản chọn như h×nh d-íi ®©y:

    m X1 = 1
    q

    X2 = 1
    p

    CHäN HÖ C¥ B¶N X3 = 1

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn -2- Líp XDCTN & Má

  3. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    Hệ phương trình chính tắc d¹ng tæng qu¸t ®-îc thµnh lËp
    11X1 + 12X2 + 13X3 + 1P = 0
    21X1 + 22X2 + 23X3 + 2P = 0
    31X1 + 32X2 + 33X3 + 3P = 0
    2. Xác định các hệ số và số hạng tự do của hệ phương trình chính tắc:
    Các biểu đồ mômen uốn lần lượt do X1 = 1; X2 = 1; X3 = 1 và tải trọng gây ra
    trong hệ cơ bản như trên:

    X1=1

    6 6

    M1

    10

    X 2= 1

    18

    M2

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn -3- Líp XDCTN & Má

  4. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    10 10

    M3 X3 = 1

    100

    900 800

    1700

    M 0p

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn -4- Líp XDCTN & Má

  5. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    10

    16
    12

    10 10
    2 6

    Ms

    1 2 
    11 = ( M 1 )( M 1 ) =
    1
     .6.10. .6  
    1
    6.18.6  1  1 .6.6. 2 .6   408
    2
    2 EJ 3  2 EJ 3EJ  2 3  EJ
    1 1  1 1 
      6.10 .8  10     
    2 716
    12=21=( M 1 )( M 2 )=   .18.18.6    
    2 EJ  2  2 EJ  2  3  EJ

    13 = 31 = ( M 1 )( M 3 ) =
    1
    10.18.6.  540
    2 EJ EJ
    1 1 2  1 1 2  
    22 = ( M 2 )( M 2 ) =  .18.18. .18   .8.10. .8  10   10.10.14 
    2 EJ 2 3  2 EJ  2 3  
    1 1 2  6436
    +  .10.10. .10  =
    2 EJ 2 3  3EJ
    1 1  810
    23 = 32 = ( M 2 )( M 3 ) =   .18.18.10   
    2 EJ  2  EJ

    1 1 2  1 2  12100
    33 = ( M 3 )( M 3 ) = . .10.10. 10  +
    1
    10.18.10 + 1  10.10. 10  =
    EJ  2 3  2 EJ 3EJ 2 3  9 EJ

    1 10 1 1  49400
    1P=( M 1 )( M Po )=
    2 EJ 
    0
    (8Z 2  160Z  900).(0.6Z )dZ 
    2 EJ
     .1700.18.6  = 
    2  EJ

    1 1 2  1 1  309500
    3P = ( M 3 )( M Po ) =   .10.10. .800   .1700.18.10  = 
    EJ  2 3  2 EJ  2  3EJ

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn -5- Líp XDCTN & Má

  6. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    1 10 1 1 2 
    2P=( M 2 )( M Po )=
    2 EJ 
    0
    (8Z 2  160Z  900).(10  0.8Z )dZ   .1700.18. .18  =
    2 EJ  2 3 
    114800
    EJ
    3. Kiểm tra các hệ số và số hạng tự do của hệ phương trình chính tắc:
     KiÓm tra hµng i:
    ( M 1 )( Ms ) =
    1
    1 2  1 1 2  1 1  1 1  232
      .6.10. .2  10   +  .6 .6 . .6   .2 .2 .6  +  .16.16.6  =
    2
    2 EJ 3   3EJ  2 3  2 EJ 2  2 EJ 2  EJ
    1 232
    11 +  12 +  13 = (408-716+540)= (đúng)
    EJ EJ
    ( M 2 )( Ms )
    18 18
    1 1 
     Z  Z  16dZ + 10  0.8Z )(10  0.2Z dZ = 1858
    2 1 1
    =  10.10. .10  +
    2 EJ  2 3  2 EJ 0
     
    2 EJ 0 3EJ
    716 6436 810 1858
     21 +  22 +  23 =  + + = (đúng)
    EJ 3EJ EJ 3EJ
    1 1 2  1 1 2  1 1 
    ( M 3 )( Ms )==  10.10. .10  +  .10.10. .10    .2.2.10 
    EJ  2 3  3EJ  2 3  2 EJ  2 
    1 1  9670
    +  .16.16.10  =
    2 EJ  2  9 EJ
    540 810 12100 9670
     31 +  32 +  33 = – + = (đúng)
    EJ EJ 9 EJ 9 EJ

     KiÓm tra c¸c hÖ sè cña Èn  ik :

    
    i ,k
    ik  MSMS

    1 1 2  1 1 2  
    ( Ms )( M S )=  .10.10. .10  +  2.10. .2  10   10.10.11 +
    EJ 2 3  2 EJ  2 3  
    1 1 2  1 1 2  1 1 2  1 1 2 
     .10.10. .10  +  .6 .6 . .6  +  10.10. .10  +  16.16. .16  +
    2 EJ  2 3  3EJ  2 3  3EJ  2 3  2 EJ  2 3 
    1 1 2  17332
     . 2 .2 . .2  =
    2 EJ  2 3  9 EJ
    408 6436 12100
    i ,k
     ik   11   12   13   21   22   23   31   32   33 =
    EJ
    +
    3EJ
    +
    9 EJ
    716 540 810 17332
    -2. +2 -2. = (đúng)
    EJ EJ EJ 9 EJ

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn -6- Líp XDCTN & Má

  7. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

     KiÓm tra hÖ sè chÝnh cña ph-¬ng tr×nh chÝnh t¾c:

    1  
      1 1
    10

      8Z  160Z  900 10  0.2Z dz 
    2
    M MS 
    0
    P
    2
     .10.10. .800 +
    2 EJ  0 EJ  2 3 

    1 1  2 1700 13600 1 1 1 13600 113300
      2 .2.2 3 . 9  9   2 EJ  .16.16. . 
    2 EJ    2 3 9  3EJ

    1  309500 113300
     iP   1P   2 P   3 P 
    EJ
      49400  114800
     3 
    
    3EJ
    (§óng)

    4)Gi¶i hÖ ph-¬ng tr×nh chÝnh t¾c:
    408X 1  716X 2  540X 3  49400  0

    6436
     716X 1  X 2  810X 3  114800  0
    3
    12100 309500
    540X 1  810X 2  X3  0
    9 3
    X 1  44.90
     X 2  42.35 (kN)
    X 3  69.25
    HÖ tÜnh ®Þnh t-¬ng ®-¬ng

    42.35
    100
    q=20 44.9
    2j 42.35
    2J 44.9
    p=80 3J
    2J

    J 3J

    X3 = 63,25

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn -7- Líp XDCTN & Má

  8. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    5)BiÓu ®å momen trªn hÖ siªu tÜnh ®· cho do t¶i träng t¸c dông:

    323.5

    407.1
    423.1
    423.5 263.4

    107.5 692.5

    514.6
    Mp
    kNm

     KiÓm tra ®iÒu kiÖn chuyÓn vÞ:
    M PMi  0

    1   1  
     
    10 18
    M P M1   
       8 z  6.94z  323.5  0.6 z dz 
    2
      423.1  52.09Z 6dz
    2 EJ  0  2 EJ  0 
    1 1 2 
    +  .6.6. .263,4 =1,703.10 3 (m)
    3EJ  2 3 
    1  
      1 1 2 
    10
    M PM2     8 z  6.94z  323.5 10  0.8 z dz +
    2
     .423,5.10. .10
    2 EJ  0  2 EJ  2 3 
    1  
    18
       423.1  52.09Z  Z dz =0.0136(m)
    2 EJ  0 
    1   1 1 
    18

       52,09Z  423,110dz +
    2
    M PM3   .10.10. .692,5
    2 EJ  0  3EJ  2 3 
    1 1 2 
    +  .10.10. .107,5 =1,1945.10 4 (m)
    EJ  2 3 

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn -8- Líp XDCTN & Má

  9. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    1 1 2  1 1 2 
    M PM S    .10.10. 107.5 +  .10.10. .692,5
    EJ  2 3  3EJ  2 3 
    1   1  
     
    18 10
       423.1  52.09Z  Z  16dz +    8 z  6.94z  323.5 10  0.2 z dz
    2

    2 EJ  0  2 EJ  0 
    1 1 2  1 1 2   3092,28
      .423,5.10. .10 –  .6.6. .263,4 = 6
    =-1,54614.10 3 (m)
    2 EJ  2 3  3EJ  2 3  2.10 8
    . 10 . 10 4

    Ta thÊy chuyÓn vÞ t¹i c¸c gèi tùa lµ rÊt nhá vµ phï hîp víi yªu cÇu tÝnh to¸n
    Cã chuyÓn vÞ trªn lµ do sai sè trong tÝnh to¸n.
    6)C¸c biÓu ®å NP vµ QP :

    42.35
    44.9

    126.12 52.9

    q
    kN

    10.75 69.25
    42.35
    44.9

    114.5

    n
    kN
    94.4 105.55
    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn -9- Líp XDCTN & Má

  10. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    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:

    pk =1

    mk

    1   924,615
    18

      52,09Z  423,1 18 z dz = 2.10 .10
    1
    K  8 6 4
    = -4,62.10 4 (rad)
    2 EJ 0
    .10
    VËy mÆt c¾t K xoay ng-îc chiÒu kim ®ång hå mét gãc  K  -4,62.10-4 (rad)
    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:
    408 716
     11 M 1 M 1   12   21  M 1 M 2  
    EJ EJ
    6436 540
     22  M 2 M 2   13   31  M 1 M 3 
    3EJ EJ

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn – 10 – Líp XDCTN & Má

  11. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    12100 810
     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:
     49400 114800  309500
     1P   2P   3P  
    EJ EJ 3EJ
     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 :

    X1=1
    1

    1

    5/4

    n 1

    X 2= 1

    1

    n2

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn – 11 – Líp XDCTN & Má

  12. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    1

    n3 X1 = 1

    5
    10
     10
    1t   M 1 Ttr  Td dz   N 1Tcm dz   1 .6.10.10 5
    8  .10.32.105  0,028
    0
    h 0
    2 0,1 4
    10
     2t   M 2
     10
    Ttr  Td dz   N 2Tcm dz = 18  1010.105 8  0  0.112
    0
    h 0
    2 0,1

     3t  0

    1 X1=1

    x2=1

    1
    5/4

    x3=1
    ns

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn – 12 – Líp XDCTN & Má

  13. Bµi tËp lín c¬ kÕt cÊu 2 Tr-êng §¹i häc Má §Þa ChÊt

    10
     10 5
     st   M s Ttr  Td dz   N s Tcm dz  1 (12  10).10.8.10 5
     .10.32.105  0.084
    0
    h 0
    2 0.1 4

    Ta có:  st  1t   2t   3t  0.084

    Sv:NguyÔn v¨n Tuyªn – 13 – Líp XDCTN & Má

Download tài liệu Bài tập lớn số 2 Cơ học kết cấu: Tính khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực – Đề số 5 File Word, PDF về máy