γ = 25 KN/m3
E = 2.4 KN/m2
Nội dung thực hiện
Dung phương pháp lực tính hệ phẳng siêu tĩnh
Dung phương pháp chuyển vị tính hệ phẳng siêu động
Vẽ biểu đồ bao nội lực
46 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 1971 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài tập lập trình cấu trúc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
BÀI TẬP LỚN CƠ HỌC KẾT CẤU
Mã số đề 1k7
Sơ đồ tính 1
Số liệu tính
Hình học
B (m)
H (m)
L1 (m)
L2 (m)
0.3
0.6
8
7
Tải trọng
P1 (KN)
P2 (KN)
P3 (KN)
P4 (KN)
22
25
28
30
γ = 25 KN/m3
E = 2.4 KN/m2
Nội dung thực hiện
Dung phương pháp lực tính hệ phẳng siêu tĩnh
Dung phương pháp chuyển vị tính hệ phẳng siêu động
Vẽ biểu đồ bao nội lực
THỰC HIỆN
Trong lượng bản than dầm
Gd = 0.6*0.3*25000 = 4500 KN
DÙNG PHƯƠNG PHÁP LỰC TÍNH HỆ PHẲNG SIÊU TĨNH
Bậc siêu tĩnh của hệ
N= 3*v – k = 3*4 – 9 = 3
EI = 2.4*107*0.3*0.63/12 = 12.96*104
Vây phương trình chính tắc của hệ có dạng
δ11 X1 + δ11 X2 + δ11 X3 + Δ1p = 0
δ21 X1 + δ22 X2 + δ23 X3 + Δ2p = 0
δ31 X1 + δ32 X2 + δ33 X3 + Δ3p = 0
TRƯỜNG HỢP 1
Tính toán các hệ số của phương trình chính tắc
Các hệ số chính
δ11= (M1)* (M1) =1/EI*(1/2*8*2/3 + 1/2*7*2/3)= 1/EI*15/3
δ22 = (M2)(M2)= 1/EI*(2*1/2*7*2/3)= 1/EI*14/3
δ33 = (M3)(M3)= 1/EI*15/3
hệ số phụ
δ12= δ21=(M1)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3= 1/EI* 7/6
δ13= δ31=(M1)(M3) = 0
δ32 =(M3)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3 =1/EI*7/6
các hệ số tự do
δ1p = (M1)(Mp) =1/EI*(2/3*36000*8*1/2+2/3*27562.5*7*1/2)= 1/EI*160312.5
δ2p=(M2)(Mp)= 1/EI*( 2/3*27562.5*7*1/2*2)= 1/EI*128625
δ3p= (M3)(Mp)= 1/EI*(2/3*36000*8*1/2+2/3*27562.5*7*1/2)= 1/EI*160312.5
kiểm tra các hệ số của phương trình chính tắc
( MS) =(M1) + (M2) + (M3)
Tổng các số hạng ở hang 1 hay cột 1
1/EI* (15/3+7/6 + 0) = 1/EI*37/6
(M1)* (MS) = 1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1 ) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng ở hang 2 hay cột 2
1/EI* ( 14/3+7/6 + 7/6)= 1/EI*7
(M2)* (MS) =1/EI* ( 1/2*7*2) =1/EI* 7
Đúng
Tổng các số hạng ở hang3 hay cột3
1/EI* (15/3+7/6 )= 1/EI* 37/6
(M3)* (MS) =1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng tự do
1/EI* (160312.5 + 128625 +160312.5)= 1/EI*449250
(M0p)* (MS) = 1/EI* (2/3*36000*8*2*1/2 + 2/3*27562.5*7*2 ) = 1/EI*449250
Đúng
Giải hệ phương trình chính tắc
Vì cả hai vế dều có hệ số nên EI ta có thể giản ước hệ số này cho cả hệ lúc này được hệ
15/3*x1+7/6*x2 = -160312.5
7/6*x1+14/3*x2+7/6*x3 = -128625
7/6*x2+15/3*x3 = -160312.5
Ta được
X1=-1367*g/212 = -29016,51
X2=-615*g/212 = -13054,2453
X3=-1367*g/212 = -29016,51
Biểu đồ moment
Như vậy ta được biểu đồ moment (MP ) của hệ
(Mp)=(M1)*(-29016,51)+(M2)*(-13054,2453)+(M3)*(-29016,51)
Kiểm tra biểu đồ moment (MP )
(MP )* (MS ) = 449250 – 29016.5*( ½*8*2/3*2 + 7*1/2*2 ) + 13054.25 *1/2*7*2 = 0.04
Đạt
Tính lực cắt và phản lực tại gối
Dầm gồm 4 nhịp ta tính lực cắt và moment cho tùng nhịp ở các vị trí so với đầu nhịp là 0 , L/4 , L/2 , 3L/4 , L bằng phương pháp mặt cắt tại các vị trí đó tương ứng ta tính được các giá trị M1 , M2 , M3 , M4 , M5; Q1, Q2, Q3, Q4, Q5,cho nhịp 1 và các giá trị M6 ,M7 ,M8 ,M9 ,M10; ; Q6, Q7, Q8, Q9, Q10 của nhịp hai …….; M16 , M17 , M18 , M19 , M20; Q16, Q17, Q18, Q19, Q20 của nhịp bốn
Nhịp 1
∑M/o = 0 => Q5*8 = -29016.51 - 4500 * 8*4
=> Q5 = - 21627.06 N
∑Y = 0 => Q1 = 4500*8 – 21627.06
=> Q1 = 14372.93 N
M1 = 0 Nm
M5 = 29016.51 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q4 = 14372.93 - 4500*6 = -12627.07 N
Q3 = 14372.93 – 4500*4 = - 3627.07 N
Q2 = 14372.93 - 4500*2 = 5372.93 N
Lấy ∑M/0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/04
M4 =- 4500*6*3 + 12627.07 *6 = - 5237.58Nm
∑M/03
M3 =- 4500*4*2 + 3627.07 *4 = -21491.72Nm
∑M/02
M2 =- 4500*2*1 – 5372.93 *2 = -19745.86 Nm
Nhịp 2
∑M/o6 = 0 => Q10*7 = -13054.25 - 4500 * 7*3.5+29016.51
=> Q10= - 13469.71 N
∑Y = 0 => Q6 = 4500*7 – 13469.71
=> Q6 = 18030.28 N
M6 = 29016.51 Nm
M10 = 13054.25 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q9= 18030.28 - 4500*5.25= -5594.72 N
Q8 = 18030.28 – 4500*3.5 = 2280.28 N
Q7 = 18030.28 - 4500*1.75 = 10155.28 N
Lấy ∑M/09 = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
M9 = 4500*5.25*5.25/2 + 29016.51 - 18030.28 *5.25 = - 3626.84Nm
∑M/08 = 0
M8 = 4500*3.5*3.5/2 + 29016.51 - 18030.28 *3.5 = - 6526.97Nm
∑M/07 = 0
M7 = 4500*1.75*1.75/2 + 29016.51 - 18030.28 *1.75 = 4354.14 Nm
Nhịp 3
∑M/o11 = 0 => Q15*7 = 13054.25 - 4500 * 7*3.5 -29016.51
=> Q15= - 18030.28 N
∑Y = 0 => Q11 = 4500*7 – 18030.28
=> Q11 = 13469.71 N
M15 = 29016.51 Nm
M11 = 13054.25 Nm
Lấy ∑Y = 011 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q14= 13469.71 - 4500*5.25 = -10155.28 N
Q13 = 13469.71 – 4500*3.5 = - 2280.28 N
Q12 = 13469.71 - 4500*1.75 = 5594.72 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/014 = 0
M14 = 4500*5.25*5.25/2 + 13054.25 - 13469.71 *5.25 = 4354.14 Nm
∑M/013 = 0
M13 = 4500*3.5*3.5/2 + 13054.25 - 13469.71 *3.5 = - 6526.97Nm
∑M/012 = 0
M12 = 4500*1.75*1.75/2 + 13054.25 - 13469.71 *1.75 = - 3626.84Nm
Nhịp 4
∑M/o16 = 0 => Q20*8 = 29016.51 - 4500 * 8*4
=> Q20 = - 14372.93 N
∑Y = 0 => Q16 = 4500*8 - 14372.93
=> Q16 = 21627.06 N
M20 = 0 Nm
M16= 29016.51 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q19= 21627.06 - 4500*6 = -5372.93 N
Q18 = 21627.06 – 4500*4 = 3627.07 N
Q17 = 21627.06 - 4500*2 = 12627.07 N
Lấy ∑M/0 = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
M19 =- 4500*6*3 + 5372.93 *6 = -19745.86 Nm
M18 =- 4500*4*2 - 3627.07 *4 = -21491.72Nm
M17 =- 4500*2*1 – 12627.07 *2 = - 5237.58Nm
TRƯỜNG HỢP 2
Tính toán các hệ số của phương trình chính tắc
Các hệ số chính
δ11= (M1)* (M1) =1/EI*(1/2*8*2/3 + 1/2*7*2/3)= 1/EI*15/3
δ22 = (M2)(M2)= 1/EI*(2*1/2*7*2/3)= 1/EI*14/3
δ33 = (M3)(M3)= 1/EI*15/3
hệ số phụ
δ12= δ21=(M1)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3= 1/EI* 7/6
δ13= δ31=(M1)(M3) = 0
δ32 =(M3)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3 =1/EI*7/6
các hệ số tự do
δ1p = (M1)(Mp) =1/EI*(2/3*176000*8*1/2+2/3*153125*7*1/2)= 1/EI*826625
δ2p=(M2)(Mp)= 1/EI*( 2/3*153125*7*1/2*2)= 1/EI*357291.667
δ3p= (M3)(Mp)= 1/EI*(2/3*240000*8*1/2)= 1/EI*640000
kiểm tra các hệ số của phương trình chính tắc
( MS) =(M1) + (M2) + (M3)
Tổng các số hạng ở hang 1 hay cột 1
1/EI* (15/3+7/6 + 0) = 1/EI*37/6
(M1)* (MS) = 1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1 ) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng ở hang 2 hay cột 2
1/EI* ( 14/3+7/6 + 7/6)= 1/EI*7
(M2)* (MS) =1/EI* ( 1/2*7*2) =1/EI* 7
Đúng
Tổng các số hạng ở hang3 hay cột3
1/EI* (15/3+7/6 )= 1/EI* 37/6
(M3)* (MS) =1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng tự do
1/EI* (826625 +357291.667 +640000)= 1/EI*1823916.667
(M0p)* (MS) = 1/EI* (2/3*176000*8*1/2 + 2/3*153125*7 + 240000*2/3*8*1/2 ) = 1/EI*1823916.667
Đúng
Giải hệ phương trình chính tắc
Vì cả hai vế dều có hệ số EI nên ta có thể giản ước hệ số này cho cả hệ lúc này được hệ
15/3*x1+7/6*x2 = -826625
7/6*x1+14/3*x2+7/6*x3 =- 357291.667
7/6*x2+15/3*x3 =- 640000
Ta được
X1= -164471.46
X2= -3658.02
X3= -127146.46
Biểu đồ moment
Như vậy ta được biểu đồ moment (MP ) của hệ
(Mp)=(M1)*( -164471.46)+(M2)*( -3658.02)+(M3)*( -127146.46)
Kiểm tra biểu đồ moment (MP )
(MP )* (MS ) = 1823916.667 – 164471.46*( ½*8*2/3+ 7*1/2)- 3658.02 *1/2*7*2 - 127146.46*(1/2*7 + 2/3*1/2*8) = 0
Đạt
Tính lực cắt và phản lực tại gối
Dầm gồm 4 nhịp ta tính lực cắt và moment cho tùng nhịp ở các vị trí so với đầu nhịp là 0 , L/4 , L/2 , 3L/4 , L bằng phương pháp mặt cắt tại các vị trí đó tương ứng ta tính được các giá trị M1 , M2 , M3 , M4 , M5; Q1, Q2, Q3, Q4, Q5,cho nhịp 1 và các giá trị M6 ,M7 ,M8 ,M9 ,M10; ; Q6, Q7, Q8, Q9, Q10 của nhịp hai …….; M16 , M17 , M18 , M19 , M20; Q16, Q17, Q18, Q19, Q20 của nhịp bốn
Nhịp 1
∑M/o1 = 0 => Q5*8 = -22000*8*4 – 164471.46 = -868471.46
=> Q5 = -108558.93 N
∑Y = 0 => Q1 = 22000*8 -108558.93
=> Q1 = 67441.07 N
M1 = 0 Nm
M5 = 164471.46 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q4 = 67441.07 - 22000*6 = -64558.93 N
Q3 = 67441.07 – 22000*4 = - 20558.93 N
Q2 = 67441.07 - 22000*2 = 23441.07 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/04
M4 = 22000*6*3 – 67441.07 *6 = - 8640.42 Nm
∑M/03
M3 = 22000*4*2 - 67441.07 *4 = -93764.28 Nm
∑M/02
M2 =22000*2*1 – 67441.07 *2 = -90882.14 Nm
Nhịp 2
∑M/o6 = 0 => Q10*7 = -25000*7*3.5 -3658.02 + 164471.46 = -868471.46
=> Q10 = -64526.65 N
∑Y = 0 => Q6= 25000*7 -64526.65
=> Q6 = 110473.35 N
M6 =164471.46 Nm
M10 = 3658.02 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q9 = 110473.35 - 25000*5.25 = -20776.65 N
Q8 = 110473.35 – 25000*3.5 = - 22973.35 N
Q7 = 110473.35 - 25000*1.75 = 66723.35 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/09
M9 =164471.46 + 25000*5.25*5.25/2 – 110473.35 *5.25 = - 70982.38 Nm
∑M/08
M8 = 164471.46 + 25000*3.5*3.5/2 – 110473.35 *3.5 = -69060.26 Nm
∑M/07
M7 =164471.46 + 25000*1.75*1.75/2 – 110473.35 *1.75 = 9424.35Nm
Nhịp 3
∑M/o11 = 0 => Q15*7 = 3658.02 – 127146.46 = -123488.44
=> Q15 = -17641.20 N
∑Y = 0 => Q11= Q15
=> Q11 = -17641.20 N
M11 =3658.02 Nm
M15 = 127146.46 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q14 =Q13 =Q12 =-17641.20 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/014
M14 =17641.2*5.25 +3658.02 = 96274.32 Nm
∑M/013
M13 = 17641.2*3.5 +3658.02 = 65402.22Nm
∑M/012
M12 =17641.2*1.75 +3658.02 = 34530.12 Nm
Nhịp 4
∑M/o16 = 0 => Q20*8 = 127146.46 – 30000*8*4 = -832853.54
=> Q20 = -104106.7 N
∑Y = 0 => Q16= 30000*8 -104106.7
=> Q16 = 135893.3 N
M16 =127146.46 Nm
M20 = 0 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q19 = 135893.3 – 30000*6 = -44106.7 N
Q18 = 135893.3 – 30000*4= 15893.3 N
Q17 = 135893.3 - 30000*2 = 75893.3 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/019
M19 =127146.46 + 30000*6*3 – 135893.3*6 = -145213.34 Nm
∑M/018
M18= 127146.46 + 30000*4*2 – 135893.3*4 = -176426.74 Nm
∑M/017
M17 =127146.46 + 30000*2*1 – 135893.3*2 = -84640.14Nm
TRƯỜNG HỢP 3
Tính toán các hệ số của phương trình chính tắc
Các hệ số chính
δ11= (M1)* (M1) =1/EI*(1/2*8*2/3 + 1/2*7*2/3)= 1/EI*15/3
δ22 = (M2)(M2)= 1/EI*(2*1/2*7*2/3)= 1/EI*14/3
δ33 = (M3)(M3)= 1/EI*15/3
hệ số phụ
δ12= δ21=(M1)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3= 1/EI* 7/6
δ13= δ31=(M1)(M3) = 0
δ32 =(M3)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3 =1/EI*7/6
các hệ số tự do
Δ1P=2/3*153125*7*1/2=357291,6667
Δ2P=2/3*153152*7*1/2+171500*2/3*7*1/2=757458,33
Δ3P=2/3*171500*7*1/2=400166,6667
kiểm tra các hệ số của phương trình chính tắc
( MS) =(M1) + (M2) + (M3)
Tổng các số hạng ở hang 1 hay cột 1
1/EI* (15/3+7/6 + 0) = 1/EI*37/6
(M1)* (MS) = 1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1 ) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng ở hang 2 hay cột 2
1/EI* ( 14/3+7/6 + 7/6)= 1/EI*7
(M2)* (MS) =1/EI* ( 1/2*7*2) =1/EI* 7
Đúng
Tổng các số hạng ở hang3 hay cột3
1/EI* (15/3+7/6 )= 1/EI* 37/6
(M3)* (MS) =1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng tự do
1/EI* (357291,6667 +757458,33 + 400166,6667)= 1/EI*151491.667
(M0p)* (MS) = 1/EI* (153125*2/3*7 +171500*2/3*7 ) = 1/EI*151491.667
Đúng
Giải hệ phương trình chính tắc
Vì cả hai vế dều có hệ số EI nên ta có thể giản ước hệ số này cho cả hệ lúc này được hệ
15/3*x1+7/6*x2 = -357291.667
7/6*x1+14/3*x2+7/6*x3 =- 757458.333
7/6*x2+15/3*x3 =- 400166.667
Ta được
X1=-1367*g/212 = -38587.5
X2=-615*g/212 = -140875
X3=-1367*g/212 = -47162.5
Biểu đồ moment
Như vậy ta được biểu đồ moment (MP ) của hệ
(Mp)=(M1)*( -38587.5)+(M2)*( -140875)+(M3)*( -47162.5)
Kiểm tra biểu đồ moment (MP )
(MP )* (MS ) = 151491.667– 38587.5*( ½*8*2/3+ 7*1/2)- 140875 *1/2*7*2 – 47162.5*(1/2*7 + 2/3*1/2*8) = 0
Đạt
Tính lực cắt và phản lực tại gối
Dầm gồm 4 nhịp ta tính lực cắt và moment cho tùng nhịp ở các vị trí so với đầu nhịp là 0 , L/4 , L/2 , 3L/4 , L bằng phương pháp mặt cắt tại các vị trí đó tương ứng ta tính được các giá trị M1 , M2 , M3 , M4 , M5; Q1, Q2, Q3, Q4, Q5,cho nhịp 1 và các giá trị M6 ,M7 ,M8 ,M9 ,M10; ; Q6, Q7, Q8, Q9, Q10 của nhịp hai …….; M16 , M17 , M18 , M19 , M20; Q16, Q17, Q18, Q19, Q20 của nhịp bốn
Nhịp 1
∑M/o1 = 0 => Q5*8 = – 38587.5
=> Q5 = -4823.44 N
∑Y = 0 => Q1 = Q5 = -4823.44 N
M1 = 0 Nm
M5 = 38587.5Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q4 = Q3 = Q2 = -4823.44 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/04
M4 =4823.44*6 = 28940.64 Nm
∑M/03
M3 = 4823.44*4 = 19293.76
∑M/02
M2 = 4823.44*2 = 9646.88Nm
Nhịp 2
∑M/o6 = 0 => Q10*7 = -25000*7*3.5 -140875 + 38587.5 = -714787.5
=> Q10 = -102112.5 N
∑Y = 0 => Q6= 25000*7 -102112.5
=> Q6 = 72887.5 N
M6 =38587.5 Nm
M10 = 140875Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q9 = 72887.5 - 25000*5.25 = -58362.5 N
Q8 = 72887.5 – 25000*3.5 = - 14612.5 N
Q7 = 72887.5 - 25000*1.75 = 29137.5 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/09
M9 =38587.5 + 25000*5.25*5.25/2 – 72887.5 *5.25 = 459.375 Nm
∑M/08
M8 = 38587.5 + 25000*3.5*3.5/2 – 72887.5 *3.5 = -63393.75 Nm
∑M/07
M7 =38587.5 + 25000*1.75*1.75/2 – 72887.5 *1.75 = -50684.375Nm
Nhịp 3
∑M/o11 = 0 => Q15*7 = -28000*7*3.5 -47162.5 + 140875 = -592287.5
=> Q10 = -84612.5N
∑Y = 0 => Q11= 28000*7 -84612.5
=> Q6 = 111387.5 N
M11 =140875 Nm
M15 = 47162.5 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q14 = 111387.5 - 28000*5.25 = -35612.5 N
Q8 = 111387.5 – 28000*3.5 = 13387.5 N
Q7 = 111387.5 - 28000*1.75 = 62387.5 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/014
M14 =140875+ 28000*5.25*5.25/2 – 111387.5 *5.25 = -58034.375 Nm
∑M/013
M13 = 140875+ 28000*3.5*3.5/2 – 111387.5 *3.5 = -77481.25 Nm
∑M/012
M12 =140875+ 28000*1.75*1.75/2 – 111387.5 *1.75 = -11178.125Nm
Nhịp 4
∑M/o16 = 0 => Q20*8 = 47162.5
=> Q20 = 5895.31N
∑Y = 0 => Q16 = Q20 = 5895.31N
M16 = 47162.5 Nm
M20 = 0Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q19 = Q18 = Q17= 5895.31N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/019
M19 =47162.5 - 5895.31*6 = 11790.64 Nm
∑M/018
M18 = 47162.5 - 5895.31*4 = 23581.26Nm
∑M/017
M17 = 47162.5 -5895.31*2 = 35371.88Nm
TRƯỜNG HỢP 4
Tính toán các hệ số của phương trình chính tắc
Các hệ số chính
δ11= (M1)* (M1) =1/EI*(1/2*8*2/3 + 1/2*7*2/3)= 1/EI*15/3
δ22 = (M2)(M2)= 1/EI*(2*1/2*7*2/3)= 1/EI*14/3
δ33 = (M3)(M3)= 1/EI*15/3
hệ số phụ
δ12= δ21=(M1)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3= 1/EI* 7/6
δ13= δ31=(M1)(M3) = 0
δ32 =(M3)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3 =1/EI*7/6
các hệ số tự do
δ1p= 1/EI*2/3*176000*8*1/2 = 1/EI*469333,33
δp2= 1/EI*2/3*171500*7*1/2 = 1/EI*400166,6667
δ3p= 1/EI*2/3*171500*7*1/2+2/3*240000*8*1/2 = 1/EI*1040166,667
kiểm tra các hệ số của phương trình chính tắc
( MS) =(M1) + (M2) + (M3)
Tổng các số hạng ở hang 1 hay cột 1
1/EI* (15/3+7/6 + 0) = 1/EI*37/6
(M1)* (MS) = 1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1 ) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng ở hang 2 hay cột 2
1/EI* ( 14/3+7/6 + 7/6)= 1/EI*7
(M2)* (MS) =1/EI* ( 1/2*7*2) =1/EI* 7
Đúng
Tổng các số hạng ở hang3 hay cột3
1/EI* (15/3+7/6 )= 1/EI* 37/6
(M3)* (MS) =1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng tự do
1/EI* (469333,33 +400166,6667 +1040166,667)= 1/EI*1909666.666
(M0p)* (MS) = 1/EI* (2/3*176000*8*1/2 + 2/3*171500*7 + 240000*2/3*8*1/2 ) = 1/EI*1909666.666
Đúng
Giải hệ phương trình chính tắc
Vì cả hai vế dều có hệ số EI nên ta có thể giản ước hệ số này cho cả hệ lúc này được hệ
15/3*x1+7/6*x2 = - 469333,33
7/6*x1+14/3*x2+7/6*x3 =- 400166,6667
7/6*x2+15/3*x3 =- -1040166,667
Ta được
X1= -91152.5
X2= -11632.07
X3= -205319.2
Biểu đồ moment
Như vậy ta được biểu đồ moment (MP ) của hệ
(Mp)=(M1)*( -91152.5)+(M2)*( -11632.07)+(M3)*( -205319.2)
Kiểm tra biểu đồ moment (MP )
(MP )* (MS ) = 1909666.666– 91152.5*( ½*8*2/3+ 7*1/2)- 11632.07*1/2*7*2 - 205319.2*(1/2*7 + 2/3*1/2*8) = 0
Đạt
Tính lực cắt và phản lực tại gối
Dầm gồm 4 nhịp ta tính lực cắt và moment cho tùng nhịp ở các vị trí so với đầu nhịp là 0 , L/4 , L/2 , 3L/4 , L bằng phương pháp mặt cắt tại các vị trí đó tương ứng ta tính được các giá trị M1 , M2 , M3 , M4 , M5; Q1, Q2, Q3, Q4, Q5,cho nhịp 1 và các giá trị M6 ,M7 ,M8 ,M9 ,M10; ; Q6, Q7, Q8, Q9, Q10 của nhịp hai …….; M16 , M17 , M18 , M19 , M20; Q16, Q17, Q18, Q19, Q20 của nhịp bốn
Nhịp 1
∑M/o1 = 0 => Q5*8 = -22000*8*4 – 91152.5 = -795152.5
=> Q5 = -99394.06 N
∑Y = 0 => Q1 = 22000*8 -99394.06
=> Q1 = 76605.94 N
M1 = 0 Nm
M5 = 91152.5 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q4 = 76605.94 - 22000*6 = -55394.06 N
Q3 = 76605.94 – 22000*4 = - 11394.06 N
Q2 = 76605.94 - 22000*2 = 32605.94 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/04
M4 = 22000*6*3 – 76605.94 *6 = - 63635.64 Nm
∑M/03
M3 = 22000*4*2 - 76605.94 *4 = -130423.76 Nm
∑M/02
M2 =22000*2*1 – 76605.94 *2 = -109211.88 Nm
Nhịp 2
∑M/o6 = 0 => Q10*7 = -11632.17 + 91152.5 = 79520.43
=> Q10 = 11360.06 N
∑Y = 0 => Q6= Q10
=> Q6 = 11360.06 N
M6 =91152.5 Nm
M10 = 11632.17 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q9 = Q8 = Q7 = 11360.06 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/09
M9 =91152.5 – 11360.06 *5.25 = 31512.185 Nm
∑M/08
M8 = 91152.5 – 11360.06 *3.5 = 51392.29Nm
∑M/07
M7 =91152.5 – 11360.06 *1.75 = 71272.4Nm
Nhịp 3
∑M/o11 = 0 => Q15*7 = -28000*7*3.5 -205319.2 + 11632.07 = -879687.13
=> Q10 = -125669.6N
∑Y = 0 => Q11= 28000*7 -125669.6
=> Q6 = 70330.41 N
M11 =11632.07 Nm
M15 = 205319.2 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q9 = 70330.41 - 28000*5.25 = -76669.6 N
Q8 = 70330.41 – 28000*3.5 = - 27669.6 N
Q7 = 70330.41 - 28000*1.75 = 21330.41 N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/014
M14 =11632.07 + 28000*5.25*5.25/2 – 70330.41 *5.25 = 28272.42 Nm
∑M/013
M13 = 11632.07 + 28000*3.5*3.5/2 – 70330.41 *3.5 = -63024.365 Nm
∑M/012
M12 =11632.07 + 28000*1.75*1.75/2 – 70330.41 *1.75 = -68571.15Nm
Nhịp 4
∑M/o16 = 0 => Q20*8 = 205319.2 – 30000*8*4 = -754680.8
=> Q20 = -94335.1 N
∑Y = 0 => Q16= 30000*8 -94335.1
=> Q16 = 145664.9 N
M16 =205319.2 Nm
M20 = 0 Nm
Lấy ∑Y = 0 lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
Q19 = 145664.9 – 30000*6 = -34335.1 N
Q18 = 145664.9 – 30000*4= 25664.9 N
Q17 = 145664.9 - 30000*2 = 85664.9N
Lấy ∑M lần lượt cho các mặt cắt ta tính được
∑M/019
M19 =205319.2 + 30000*6*3 – 145664.9 *6 = -128670.2 Nm
∑M/018
M18= 205319.2 + 30000*4*2 – 145664.9 *4 = -137340.4 Nm
∑M/017
M17 =205319.2 + 30000*2*1 – 145664.9 *2 = -26010.6
TRƯỜNG HỢP 5
Tính toán các hệ số của phương trình chính tắc
Các hệ số chính
δ11= (M1)* (M1) =1/EI*(1/2*8*2/3 + 1/2*7*2/3)= 1/EI*15/3
δ22 = (M2)(M2)= 1/EI*(2*1/2*7*2/3)= 1/EI*14/3
δ33 = (M3)(M3)= 1/EI*15/3
hệ số phụ
δ12= δ21=(M1)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3= 1/EI* 7/6
δ13= δ31=(M1)(M3) = 0
δ32 =(M3)(M2)= 1/EI*1/2*7*1/3 =1/EI*7/6
các hệ số tự do
Δ1P=1/EI*2/3*176000*8*1/2=469333,33
Δ2P=1/EI*171500*2/3*1/2*7 = 1/EI*400166,6667
Δ3P=1/EI*171500*2/3*1/2*7 = 1/EI*400166,6667
kiểm tra các hệ số của phương trình chính tắc
( MS) =(M1) + (M2) + (M3)
Tổng các số hạng ở hang 1 hay cột 1
1/EI* (15/3+7/6 + 0) = 1/EI*37/6
(M1)* (MS) = 1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1 ) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng ở hang 2 hay cột 2
1/EI* ( 14/3+7/6 + 7/6)= 1/EI*7
(M2)* (MS) =1/EI* ( 1/2*7*2) =1/EI* 7
Đúng
Tổng các số hạng ở hang3 hay cột3
1/EI* (15/3+7/6 )= 1/EI* 37/6
(M3)* (MS) =1/EI* ( ½*8*2/3+1/2*7*1) = 1/EI*37/6
Đúng
Tổng các số hạng tự do
1/EI* (469333,33 +400166,6667 +400166,6667 )= 1/EI*1269666.667
(M0p)* (MS) = 1/EI* (2/3*176000*8*1/2 + 2/3*171500*7 ) = 1/EI*1269666.667
Đúng
Giải hệ phương trình chính tắc
Vì cả hai vế dều có hệ số EI nên ta có thể giản ước hệ số này cho cả hệ lúc này được hệ
15/3*x1+7/6*x2 = - 469333,33
7/6*x1+14/3*x2+7/6*x3 =- 400166,6667
7/6*x2+15/3*x3 =- 400166,6667
X1=- 82699.7
X2=- 47858.5
X3=- 68866.35
Biểu đồ moment
Như vậy ta được biểu đồ moment (MP ) của hệ
(Mp)=(M1)*( -82699.7)+(M2)*( -47858.5)+(M3)*( -68866.35)
Kiểm tra biểu đồ moment (MP )
(MP )* (MS ) = 1269666.667 – 82699.7*( ½*8*2/3+ 7*1/2)- 47858.5*1/2*7*2 - 68866.35*(1/2*7 + 2/3*1/2*8) = 0
Đạt
Tính lực cắt và phản lực tại gối
Dầm gồm 4 nhịp ta tính lực cắt và moment cho tùng nhịp ở các vị trí so với đầu nhịp là 0 , L/4 , L/2 , 3L/4 , L bằng phương pháp mặt cắt tại các vị trí đó tương ứng ta tính được các giá trị M1 , M2 , M3 , M4 , M5; Q1, Q2, Q3, Q4, Q5,cho nhịp 1 và các giá trị M6 ,M7 ,M8 ,M9 ,M10; ; Q6, Q7, Q8, Q9, Q10 của nhịp hai …….; M16 , M17 , M18 , M19 , M20;