Bài giảng Cơ học kết cấu - Chương 2: Nội lực trong kết cấu công trình

MS: 803001 – NỘI LỰC7/30/2012 12:35 PM 1 Chương 2 NỘI LỰC TRONG KẾT CẤU CÔNG TRÌNH Dưới tác dụng của tải trọng và các tác động khác (như sự biến thiên nhiệt độ, sự chuyển vị gối tựa ), trong kết cấu phát sinh nội nội lực. Xác định nội lực trong kết cấu là nhiệm vụ của môn Sức bền vật liệu và môn Cơ học kết cấu. Ở đây chỉ nêu phương pháp xác định nội lực trong một số trường hợp đơn giản của kết cấu dạng thanh, chủ yếu là hệ thanh phẳng, và dạng bản, dùng để tính toán các kết cấu thường gặp. MS: 803001 – NỘI LỰC7/30/2012 12:35 PM 2 2.1. Các thành phần nội lực trong hệ thanh phẳng 2.1.1. Hệ dầm và khung Để biểu thị nội lực, cần chọn một hệ trục đềcác vuông góc Oxyz theo quy ước sau (h.2.1,a): - Gốc O trùng với trọng tâm của mặt cắt K; - trục z cùng chiều với pháp tuyến dương của mặt cắt ngang đang xét của thanh; - trục y có chiều từ trên xuống dưới đối với người quan sát; - truc x có chiều sao cho Oxyz là một hệ trục toạ độ thuận. Trong hệ dầm và khung phẳng, trên mỗi tiết diện K của thanh nói chung tồn tại các thành phần nội lực sau (h.2.1,b): H.2.1. Caùc thaønh phaàn noäi löïc cuûa heä thanh phaúng Q N M Q N M O x y z b) a) MS: 803001 – NỘI LỰC7/30/2012 12:35 PM 3 2.1. Các thành phần nội lực trong hệ thanh phẳng - mômen uốn quanh trục x, ký hiệu Mx, hay đơn giản là M, vì không có các thành phần mômen khác; - lực cắt theo chiều trục y, ký hiệu Qy, hay đơn giản là Q, vì không có các thành phần lực cắt khác; - lực dọc Nz hay đơn giản là N. Trong hệ dầm và khung không gian, số thành phần nội lực đầy đủ là 6 (Mx, My, Mz, Qx, Qy và Nz). 2.1.2. Hệ dàn Trong dàn, các thanh thường là những thanh thẳng liên kết với nhau bằng khớp ở hai đầu. Khi có thể bỏ qua trọng lượng bản thân các thanh thì nội lực trong thanh dàn chỉ còn một thành phần duy nhất là lực dọc (kéo hoặc nén) N.