Cho dầm chịu hệ tải trọng, gồm có lực phân bố đều w1, w2, lực tập trung P1, P2 và mômen ngẫu lực M1 (tùy từng đề). Các tải phân bố đều (w1, w2), lực tập trung (P1, P2) và mômen ngẫu lực (M1) nằm trong các mặt phẳng, hợp với mặt phẳng yOz các góc tương ứng θw, θP, θM.
Phần I: Biết mặt cắt dầm có 2 trục đối xứng (có thể nằm trong được 1 hình chữ nhật). Thực hiện các yêu cầu sau.
I.1. Vẽ lại dầm theo đúng tỉ lệ, vẽ lại mặt cắt dầm với các góc tải trọng. Dữ liệu lấy từ bảng phía dưới.
I.2. Xác định các phản lực liên kết tác dụng vào dầm.
I.3. Vẽ các biểu đồ Qx, Qy, Mx, My.
I.4. Xác định các mặt cắt nguy hiểm khi dầm được làm từ vật liệu dẻo
I.5. Xác định các mặt cắt nguy hiểm khi dầm được làm từ vật liệu giòn
Phần II. Khi dầm có mặt cắt là hình chữ nhật với tỉ lệ b/h:
II.A. Dầm được làm từ vật liệu dẻo có môđun đàn hồi E = 2.104 kN/cm2, ứng suất pháp cho phép [σ] = 150 MPa. Yêu cầu:
II.A.1. Xác định vị trí đường trung hòa trong các mặt cắt nguy hiểm. Xác định kích thước mặt cắt của dầm.
II.A.2. Với kích thước tìm được, tính chuyển vị toàn phần của mặt cắt nguy hiểm nhất.
II.A.3. Với kích thước vừa tìm được, vẽ biểu đồ ứng suất pháp phân bố trong mặt phẳng dọc trục vuông góc với đường trung hòa (Dạng 2D) và biểu đồ ứng suất pháp trong mặt cắt nguy hiểm nhất (Dạng 3D).
II.B. Dầm được làm từ vật liệu giòn với môđun đàn hồi E = 2,9.104 kN/cm2, ứng suất cho phép chịu kéo [σ]kéo = 120 MPa, ứng suất cho phép chịu nén [σ]nén = 600 MPa. Yêu cầu:
II.B.1. Xác định vị trí đường trung hòa trong các mặt cắt nguy hiểm. Xác định kích thước mặt cắt của dầm.
II.B.2. Với kích thước tìm được, tính chuyển vị toàn phần của mặt cắt nguy hiểm nhất.
II.B.3. Với kích thước vừa tìm được, vẽ biểu đồ ứng suất pháp phân bố trong mặt phẳng dọc trục vuông góc với đường trung hòa (Dạng 2D) và biểu đồ ứng suất pháp trong mặt cắt nguy hiểm nhất (Dạng 3D).
Phần III. Khi dầm có mặt cắt được cấu tạo từ các biên dạng cán (chữ C, chữ I, chữ L góc cạnh không đều và góc cạnh đều) với 1 hoặc vài thành phần cùng vật liệu (trong hình của từng đề).
III.A. Dầm được làm từ vật liệu dẻo có môđun đàn hồi E = 2.104 kN/cm2, ứng suất pháp cho phép [σ] = 150 MPa. Yêu cầu:
III.A.1. Xác định vị trí đường trung hòa trong các mặt cắt nguy hiểm. Xác định số hiệu biên dạng cán, cấu tạo nên mặt cắt dầm để dầm có thể chịu tải bền.
III.A.2. Trong số những số hiệu biên dạng thỏa bền ở câu trên, chọn số hiệu đầu tiên từ trên xuống (trong bảng), tính chuyển vị toàn phần của mặt cắt nguy hiểm nhất.
III.A.3. Với số hiệu biên dạng ở câu III.A.2, vẽ lại mặt cắt nguy hiểm nhất của dầm theo tỉ lệ, vẽ biểu đồ ứng suất pháp (dạng 2D), các chuyển vị của mặt cắt nguy hiểm nhất đó và xác định góc hợp bởi đường trung hòa với chuyển vị toàn phần.
III.B. (KHÔNG BẮT BUỘC). Dầm được làm từ vật liệu giòn với môđun đàn hồi E = 2,9.104 kN/cm2, ứng suất cho phép chịu kéo [σ]kéo = 120 MPa, ứng suất cho phép chịu nén [σ]nén = 600 MPa. Yêu cầu:
III.B.1. Xác định vị trí đường trung hòa trong các mặt cắt nguy hiểm. Xác định số hiệu biên dạng cán, cấu tạo nên mặt cắt dầm để dầm có thể chịu tải bền.
III.B.2. Trong số những số hiệu biên dạng thỏa bền ở câu trên, chọn số hiệu đầu tiên từ trên xuống (trong bảng), tính chuyển vị toàn phần của mặt cắt nguy hiểm nhất.
III.B.3. Với số hiệu biên dạng ở câu III.B.2, vẽ lại mặt cắt nguy hiểm nhất của dầm theo tỉ lệ, vẽ biểu đồ ứng suất pháp (dạng 2D), các chuyển vị của mặt cắt nguy hiểm nhất đó và xác định góc hợp bởi đường trung hòa với chuyển vị toàn phần.
Chú ý:
1) Bài 9.01.02 có 64 đề.
2) Các câu III.A.2 và III.B.2 cần phải lập 1 bảng trong file Excel. Cần lập các hàm để tính toán các đại lượng cần thiết, để cuối cùng tính ra được 1 cái cột là ứng suất pháp lớn nhất của từng mặt cắt nguy hiểm. Khi nhìn vào cột đó, giá trị nào nhỏ hơn ứng suất pháp cho phép thì tức là số hiệu biên dạng cán tương ứng thỏa mãn dùng để thiết kế nên dầm.
3) Các sinh viên chọn đề theo số thứ tự của mình trong danh sách lớp. Làm sai đề sẽ không được chấp nhận.
Bảng dữ liệu