Mô tả:
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
BÀI GiẢNG MÔN HỌC
SỨC BỀN VẬT LiỆU
GV: TRẦN HỮU HUY
Tp.HCM, tháng 10 năm 2009
(Lưu hành nội bộ)
1
CHƯƠNG 5:
UỐN PHẲNG THANH THẲNG
CHUYỂN VỊ DẦM CHỊU UỐN
KHÁI NIỆM CHUNG
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
UỐN NGANG PHẲNG
PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN ĐƯỜNG ĐÀN HỒI
LẬP PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG ĐÀN HỒI BẰNG
PHƯƠNG PHÁP TÍCH PHÂN KHÔNG ĐỊNH HẠN.
PHƯƠNG PHÁP TẢI TRỌNG GiẢ TẠO
BÀI TOÁN SIÊU TĨNH – BÀI TẬP.
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
2
1
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
KHÁI NIỆM CHUNG
Nếu trục của một thanh bị uốn cong dưới tác dụng của
ngoại lực thì ta gọi thanh đó chịu uốn. Những thanh chủ
yếu chịu uốn được gọi là dầm.
P
M
q(z)
A
L
3
KHÁI NIỆM CHUNG
Ngoại lực gây ra uốn có thể là lực tập trung hay lực phân
bố có phương vuông góc với trục dầm, hoặc các mômen
nằm trong mặt phẳng chứa trục dầm.
Nếu ngoại lực cùng tác dụng trên một mặt phẳng chứa
trục dầm thì mặt phẳng đó được gọi là mặt phẳng tải
trọng. Giao tuyến của mặt phẳng tải trọng và mặt cắt
ngang là đường tải trọng.
4
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
2
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
KHÁI NIỆM CHUNG
Maët phaúng taûi troïng
P
q(z)
Ñöôøng taûi troïng
5
KHÁI NIỆM CHUNG
Trong chương này ta chỉ xét đến
những dầm mà mặt cắt ngang có ít
nhất một trục đối xứng. Ngoài ra ta
cũng giả thiết rằng ngoại lực tác
dụng trong mặt phẳng chứa trục dầm
và trục đối xứng của mặt cắt ngang.
Nếu mặt phẳng quán tính chính
trung tâm cũng là mặt phẳng tải
trọng. Thì các phản lực của các
gối tựa cũng phải nằm trong mặt
phẳng tải trọng.
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
Maët phaúng taûi troïng
6
3
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
KHÁI NIỆM CHUNG
Khi tất cả các tải trọng đều nằm trong mặt phẳng quán
tính chính trung tâm thì nội lực cũng nằm trong mặt
phẳng quán tính chính trung tâm đó. Cho nên, trục thanh
bị cong cũng nằm trong mặt phẳng này.
Nếu trục dầm sau khi bị uốn cong vẫn nằm trong mặt
phẳng quán tính chính trung tâm thì sự uốn đó được gọi
là uốn phẳng: uốn thuần túy phẳng và uốn ngang phẳng.
7
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Khái niệm:
Một dầm chịu uốn thuần túy phẳng khi trên mọi mặt cắt
ngang của dầm chỉ tồn tại một thành phần nội lực đó là
mômen uốn nằm trong mặt phẳng quán tính chính trung
tâm.
Mo
Mo
L
Mo
Mo
8
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
4
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Biến dạng của dầm chịu uốn thuần túy phẳng
Để quan sát biến dạng của dầm, trước khi cho dầm chịu
lực ta kẻ những đường thẳng song song với trục để biểu
diễn những thớ dọc và những đường thẳng vuông góc
với trục dầm để biểu diễn mặt cắt ngang.
Mx
Mx
Sau khi chịu uốn, ta nhận thấy
các đường thẳng song song
với trục dầm trở thành những
đường cong nhưng vẫn song
song với trục dầm. Những
đường thẳng vuông góc với
trục dầm vẫn vuông góc với9
trục dầm.
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Biến dạng của dầm chịu uốn thuần túy phẳng
Với những nhận xét trên ta đề ra các giả thiết sau để là
cơ sở tính toán cho dầm chịu uốn thuần túy phẳng:
- Giả thiết về mặt cắt ngang phẳng: Trước và sau khi biến
dạng, mặt cắt ngang của dầm là phẳng và vuông góc với
trục dầm.
- Giả thiết về thớ dọc. Trong quá trình biến dạng, các thớ
dọc không ép lên nhau và không xô đẩy nhau.
- Vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi và tuân theo định
luật Hooke.
10
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
5
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Biến dạng của dầm chịu uốn thuần túy phẳng
- Quan sát biến dạng của dầm chịu uốn thuần túy phẳng
ta nhận thấy các thớ dọc ở phía trên trục dầm bị co lại và
các thớ dọc ở phía dưới trục dầm bị giãn ra. Như vậy, từ
thớ bị co sang thớ bị giãn chắc chắn có một thớ không co
cũng không giãn, tức là thớ không biến dạng. Thớ đó
được gọi là thớ trung hòa. Các thớ trung hòa tạo thành
lớp trung hòa. Giao tuyến giữa lớp trung hòa và mặt cắt
ngang được gọi là đường trung hòa.
- Đường trung hòa chia mặt cắt ngang làm hai miền: một
miền gồm các thớ bị co và một miền gồm các thớ bị giãn.
11
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Biến dạng của dầm chịu uốn thuần túy phẳng
Xét một đoạn dầm dz được cắt bởi hai mặt cắt 1-1 và 2-2
như hình vẽ:
- Ta có:
dϕ
OO ' = dz = ρdϕ
- Biến dạng tương đối
của thớ AB cách trục
trung hòa một khoảng
y là:
ε=
( ρ + y ) dϕ − ρdϕ = y
ρdϕ
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
ρ
Ñöôøng
trung hoøa
ρ
2
1
O
O'
x
y
O'
O
A
B
y
2
1
12
6
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Liên hệ giữa ứng suất và biến dạng
Xét mặt cắt ngang 1-1, trục ox là đường trung hòa, trục
oy là trục đối xứng, trục oz vuông góc với mặt cắt ngang.
- Vì trước và sau biến dạng
các góc vuông của phân tố
được bảo toàn nên trên các
mặt của phân tố không có ứng
suất tiếp.
- Mặt khác theo giả thiết về các
thớ dọc trên các mặt cắt song
song với trục z sẽ không có
ứng suất pháp.
y
σz = ε.E = E
ρ
x
Mx
σz
dA
σz
z
B
y
(1)
dA
y
13
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Công thức tính ứng suất pháp trên mặt cắt ngang
Quan hệ giữa lực dọc và ứng suất pháp:
y
E
E
N z = ∫ σ z dA = ∫ E dA = ∫ ydA = Sx = 0 ⇒ Sx = 0
ρ
ρA
ρ
A
A
Vậy đường trung hòa Ox phải trùng với trọng tâm mặt cắt
ngang. Do đó hệ trục tọa độ Oxy là hệ trục quán tính
chính trung tâm.
Ngoài ra:
⎛ y
⎞
E
E
M y = ∫ ( σ z dA ) x = ∫ ⎜ E dA ⎟ x = ∫ xydA = I xy = 0
ρ
ρA
ρ
⎠
A
A⎝
14
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
7
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Công thức tính ứng suất pháp trên mặt cắt ngang
Công thức tính mômen uốn quanh trục trung hòa x:
⎛ y
⎞
E
E
M x = ∫ ( σ z dA ) y = ∫ ⎜ E dA ⎟ y = ∫ y 2 dA = I x
ρ
ρA
ρ
⎠
A
A⎝
⇒
1 Mx
=
ρ EI x
(2)
Trong đó EIx được gọi là độ cứng chống uốn.
15
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Công thức tính ứng suất pháp trên mặt cắt ngang
Thay (1) vào (2) ta có:
σz =
Mx
y
Ix
(*)
- Mx là mômen uốn trên mặt cắt ngang đối với trục trung
hòa và được coi là dương nếu làm căng phần dương của
trục y
- Ix là mômen quán tính của mặt cắt ngang đối với trục
trung hòa.
- y là tung độ của điểm cần tính ứng suất đến trục trung
hòa.
16
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
8
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Công thức tính ứng suất pháp trên mặt cắt ngang
Để thuận lợi trong tính toán người ta đưa ra công thức kỹ
thuật được viết dưới dạng sau:
σz = ±
Mx
Ix
y
Với dấu (+) được lấy nếu điểm đang xét nằm trong thớ bị
kéo và dấu (-) được lấy nếu điểm đang xét nằm trong vùng
nén.
17
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
σz =
Mx
y
Ix
Biểu đồ phân bố ứng suất pháp
Những điểm cùng nằm trên một đường thẳng song song
với trục trung hòa (tức là có cùng khoảng cách y) thì có
cùng giá trị ứng suất pháp.
Do đó chúng ta cần vẽ biểu đồ ứng suất pháp theo chiều
cao mặt cắt ngang. Mặt khác, từ công thức (5.2) ta thấy
rõ đường biểu diễn ứng suất pháp (biểu đồ ứng suất
pháp) là đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
Do đó, các ứng suất pháp sẽ có giá trị cực đại đối với các
điểm ở xa trục trung hòa nhất.
18
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
9
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Biểu đồ phân bố ứng suất pháp
Đối với tiết diện có 1 trục đối xứng
Gọi ymax_k và ymax_n là các khoảng cách từ thớ chịu kéo và
chịu nén ở mép mặt cắt đến trục trung hòa.
σ max = +
Mx k
M
y max ; σ min = − x y nmax
Ix
Ix
σ min
yk
yn
x
y
σ max
19
σ min
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
h
x
Biểu đồ phân bố ứng suất pháp
Đối với tiết diện có 2 trục đối xứng
y
σ max
Ta có:
σ max = +
Mx k
M
y max = + x
Ix
Wx
Trong đó, Wx là mômen chống
uốn đối với trục trung hòa.
σ min = −
Mx n
M
y max = − x
Ix
Wx
Wx có thứ nguyên là [chiều dài3].
20
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
10
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Mômen chống uốn của một số hình đơn giản
Wx =
Hình chữ nhật
Hình tròn
Wx =
Hình vành khăn Wx =
bh 2
6
πD3
≈ 0,1D3
32
πD3
d
1 − η4 ) ; η =
(
32
D
Đối với mặt cắt ngang dạng định hình như dạng chữ I…
mômen chống uốn được cho sẵn trong bảng số liệu
21
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Điều kiện bền – Ba bài toán cơ bản
Đối với dầm bằng vật liệu dẻo. Vì ta có: [ σ]k = [ σ]n = [ σ ]
Nên ta có điều kiện bền: Max ( σ max ; σ min ) ≤ [ σ ]
Đối với dầm bằng vật liệu giòn. ứng suất cho phép khi
kéo và khi nén là khác nhau.
Nên ta có điều kiện bền: σ max ≤ [ σ ]k ; σ min ≤ [ σ ]n
Ba bài toán cơ bản: bài toán kiểm tra bền, bài toán xác
định tải trọng cho phép và bài toán chọn kích thước cho
mặt cắt ngang.
22
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
11
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Hình dạng hợp lý của tiết diện ngang
Hình dạng hợp lý của mặt cắt ngang là hình dáng sao
cho khả năng chịu lực của dầm là lớn nhất đồng thời ít
tốn vật liệu nhất.
Mặt cắt ngang sẽ hợp lý nếu như các ứng suất pháp cực
trị trên mặt cắt ngang đó thỏa mãn các điều kiện
σ max = [ σ]k
σ min = [ σ]n
Mà:
Mx
Ix
y kmax = [ σ ]k ;
Chia hai vế phương trình cho nhau:
Mx
Ix
y kmax
y nmax
y nmax = [ σ]n
=
[σ]k
[σ]n
23
UỐN THUẦN TÚY PHẲNG
Hình dạng hợp lý của tiết diện ngang
- Đối với vật liệu dẻo, do [σ]k= [σ]n nên tiết diện hợp lý là
tiết diện có dạng đối xứng qua trục trung hòa Ox.
- Đối với vật liệu giòn hình dạng hợp lý của mặt cắt
ngang là dạng mặt cắt không đối xứng qua trục trung hòa
Ox và phải bố trí sao cho thỏa mãn công thức trên.
Vì càng gần đường trung hòa các ứng suất pháp càng nhỏ
nghĩa là ở các nơi đó vật liệu làm việc ít hơn ở những điểm
ở xa trục trung hòa nên người ta phải cấu tạo hình dáng
mặt cắt sao cho vật liệu được phân phối xa trục trung hòa.
Đối với vật liệu giòn mặt cắt ngang thường có dạng chữ T.
Đối với vật liệu dẻo mặt cắt ngang thường có dạng chữ 24
I.
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
12
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
Mx
UỐN NGANG PHẲNG
Qy
Mx
Qy
Khái niệm chung
Một dầm chịu uốn ngang phẳng khi trên các mặt cắt ngang
ngoài thành phần mômen uốn Mx còn có thành phần lực
cắt Qy. Các thành phần lực đó nằm trong mặt phẳng đối
xứng của dầm.
Nếu trên bề mặt ngoài của thanh, trước khi chịu lực ta
vạch những đường thẳng song song và vuông góc với trục
thanh thì sau khi biến dạng những đường song song vẫn
giữ song song, nhưng những đường vuông góc thì không
còn thẳng nữa, chúng trở thành những đường cong.
25
UỐN NGANG PHẲNG
Khái niệm chung
Nếu tại điểm B trên mặt cắt ta tách một phân tố hình hộp
bằng các mặt cắt song song với mặt phẳng tọa độ thì ta
nhận thấy phân tố bị biến dạng trượt vì các góc vuông
không còn vuông. Như vậy trên mặt cắt ngang của thanh
không những có ứng suất pháp mà còn có ứng suất tiếp.
Trong phần uốn thuần túy phẳng, từ giả thuyết mặt cắt
ngang phẳng ta đi đến công thức:
M
σz = x y
Ix
Ta vẫn có thể dùng công thức này đối với trường hợp uốn
ngang phẳng mặt dù trong trường hợp này mặt cắt ngang
26
không còn phẳng nữa.
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
13
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang:
Ta xét dầm có mặt cắt ngang hình chữ nhật. Coi ứng suất
tiếp τzy có phương song song với và phân bố đều trên
phương ngang. Để tính ta tách khỏi thanh một đoạn dz vô
cùng bé bằng hai mặt cắt 1-1 và 2-2.
Dùng một mặt cắt thứ ba song song với Oz chia đoạn dầm
làm hai phần. Xét phần dưới, do định luật đối ứng, trên mặt
phẳng song song với trục Oz đó phải có thành phần τyz
27
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang:
Mx
Qy
2
1
x
b
dz
Mx+dMx
y
σ z2dA
A
Qy+dQy
τ yz
G
B
dz
1
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
2
z
dA
τ zy
F
y
σz1 dA
28
14
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang
Xét phương trình hình chiếu của các lực lên phương trục z
ta có:
c
∫ σz1dA − ∫ σz2dA + τyz b dz = 0
Ac
Ac
Trong đó σz1, σz2 là ứng suất pháp trên mặt cắt 1-1 và 2-2
do mômen uốn gây ra.
σz1 =
Mx
y;
Ix
σz2 =
M x + dM x
y
Ix
Trong đó: AC là diện tích mặt ABFG (gọi tắt là diện tích
cắt), bC là độ dài AB, (bề rộng vết cắt)
29
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang
Từ hai phương trình trên ta được:
M
M + dM
c
∫A Ixx ydA − F∫ x Ix x ydA + τyz b dz = 0
c
c
Rút gọn biểu thức trên:
τ yz =
Mà:
dM x
bc dz.I x
dM x
= Q y ; ∫ ydA = Scx
dz
Ac
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
∫ ydA
Ac
Nên:
τ yz = τzy =
Q yScx
bc I x
30
15
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang
Trong đó:
- Qy là lực cắt trên mặt cắt ngang
- SxC mômen tỉnh của phần diện tích mặt cắt lấy từ điểm
cần tính ứng suất tiếp đến mép của mặt cắt lấy đối với trục
trung hòa. (mômen tĩnh của phần diện tích ABCD lấy đối
với trục trung hòa).
- bC bề rộng của mặt cắt tại điểm tính ứng suất .
- Ix mômen quán tính của mặt cắt ngang đối với trục trung
hòa Ox
31
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang của một số hình đơn giản
Hình chữ nhật:
y
bh c 1 ⎛ h
⎞⎛ h
⎞
;Sx = b ⎜ − y ⎟ ⎜ + y ⎟
12
2 ⎝2
⎠⎝ 2
⎠
Thay vào phương trình tính ứng
suất tiếp:
Q ⎛ h2
⎞
τzy = y ⎜ − y 2 ⎟
2I x ⎝ 4
⎠
y
τzy
h
bc = b; I x =
3
τ max
x
b
Biểu đồ τzy là đường bậc hai. Khi h= h/2 nghĩa là ở mép
mặt cắt thì τzy=0. Còn khi y=0 nghĩa là tại các điểm trên
trục trung hòa thì τzy sẽ có giá trị lớn nhất.
32
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
16
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang của một số hình đơn giản
Hình chữ I:
Phần lòng tiết diện:
dy
2
τ1
t
Scx = Sx −
d
Sx là mômen tĩnh của nữa tiết diện
Ứng suất tiếp trong lòng được tính:
Q ⎛
dy 2 ⎞
τzy = y ⎜ Sx −
⎟
Ix d ⎝
2 ⎠
h
bc = d;
y
2
y
τ max
x
τzy
τzx
x
Quy luật phân bố ứng suất tiếp trong lòng
chữ I là đường bậc 2. Ứng suất tiếp lớn
nhất tại trục trung hòa khi y=0.
Q y Sx
τmax =
Ix d
33
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang của một số hình đơn giản
Hình chữ I:
Ứng suất tiếp xúc giữa lòng và đế
⎤
⎥
⎥⎦
d
y
Phần cánh chữ I theo phương song
song với trục x:
Ở đây bC=t là chiều dày bản cánh:
⎛h t ⎞
Scx = tx ⎜ − ⎟
⎝ 2 2⎠
Q y tx ⎛ h t ⎞ Q y
τzy =
(h − t) x
⎜ − ⎟=
Nên:
I x t ⎝ 2 2 ⎠ 2I x
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
τ1
t
Qy ⎡
d⎛h ⎞
⎢Sx − ⎜ − t ⎟
I x d ⎢⎣
2⎝ 2 ⎠
y
h
τ1 =
2
τzy
τzx
τ max
x
x
34
17
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang của một số hình đơn giản
Hình tròn:
Tính SxC của hình viên phân ABC.
Lấy phân tố diện tích dA=adη.
Scx =
ϕα
r
∫ ηdA = ∫ ηadη
y
Ac
η
x
τ max
y
τ zy
Ta chuyển sang tọa độ cực: d η
a = 2rcosϕ; η = r sin ϕ;
dη = rcosϕdϕ
a
y
dA
35
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang của một số hình đơn giản
Hình tròn:
Thay vào công thức ta tính được:
π2
π2
Scx = ∫ r sin ϕ.2rcosϕ.rcosϕ.dϕ = 2r 3 ∫ sin ϕ.cos 2 ϕ.dϕ
α
α
Scx = 2r 3 ∫
π2
α
cos 2 ϕ.d ( cosϕ ) =
2r cos α
3
3
3
Ngoài ra: b c = AB = 2r cos α
Q y 2r 3 cos3 α Q y r 2 cos 2 α Q y r 2
τ
=
=
=
1 − sin 2 α )
(
Nên: zy
3.2rcosα.J x
3I x
3I x
Qy r 2 ⎛ y2 ⎞ Qy 2
=
( r − y2 )
⎜1 − ⎟ =
3I x ⎝ r 2 ⎠ 3I x
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
36
18
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN NGANG PHẲNG
Ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang của một số hình đơn giản
Hình tròn:
Luật biến thiên của τzy là
đường bậc 2. Tại các điểm
trên đường trung hòa (y=0)
ứng với ứng suất tiếp có giá
trị lớn nhất.
Qy r 2
τmax =
3I x
ϕα
η
x
τ max
y
τ zy
dη
Tại các điểm đầu và cuối
với y=R. Biểu đồ bằng
không.
a
y
dA
37
UỐN NGANG PHẲNG
Kiểm tra bền của uốn ngang phẳng
Để kiểm tra các trạng thái ứng suất của dầm chịu uốn
ngang phẳng ta cần xét ba trường hợp sau:
- Các điểm ở mép trên cùng và dưới cùng mặt cắt. Tại các
điểm này τzy=0 do đó trạng thái ứng suất là trạng thái ứng
suất đơn.
- Các điểm trên trục trung hòa: tại các điểm này σz do đó
trạng thái ứng suất là trạng thái ứng suất trượt thuần túy.
- Đối với những điểm trên mặt cắt tồn tại cả sz và tzy với giá
trị đáng kể thì ta kiểm tra trạng thái ứng suất phẳng đặc
38
biệt.
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
19
Bài giảng Sức bền vật liệu
GV Trần Hữu Huy
UỐN NGANG PHẲNG
Kiểm tra bền của uốn ngang phẳng
Đối với phân tố ở trạng thái ứng suất đơn
Trị số ứng suất pháp phụ thuộc vào mômen uốn Mx nên ta
phải chọn mặt cắt có mômen uốn lớn nhất.
Tìm ứng suất pháp lớn nhất tại các điểm ở hai biên tiết diện
M x _ max k
M x _ max n
σmax =
y max ; σ min =
y max
Ix
Ix
- Điều kiện bền đối với vật liệu dẻo:
max ( σmax , σmin ) ≤ [ σ]
- Điều kiện bền đối với vật liệu giòn:
σmax ≤ [ σ]k ; σmin ≤ [ σ]n
39
UỐN NGANG PHẲNG
Kiểm tra bền của uốn ngang phẳng
Đối với phân tố trượt thuần túy
Trị số ứng suất tiếp phụ thuộc vào lực cắt nên ta phải chọn
mặt cắt có lực cắt lớn nhất.
Tìm ứng suất tiếp lớn nhất tại các điểm ở trục trung hòa:
Q y _ max Sx
τmax =
I x .b c
Tính ứng suất chính tại các điểm này, áp dụng công thức
tính ứng suất chính đối với phân tố ở TTƯS phẳng, ta được
σmax = σ1 = τmax ; σmin = σ3 = −τmax
40
ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa KTCT
20
- Xem thêm -