Bài giảng Cơ học kết cấu - Chương 1: Phân tích sự cấu tạo hình học của hệ phẳng

CHƯƠNG 1 
PHÂN TÍCH SỰ CẤU TẠO HèNH HỌC
CỦA HỆ PHẲNG 
1
BỘ GIÁO DỤC & ðÀO TẠO
TRƯỜNG Cð CN& QT SONADEZI
-------------------
BÀI GiẢNG: CƠ HỌC KẾT CẤU
ThS. Vế XUÂN THẠNH
I/. Cỏc khỏi niệm mở ủầu:
1/. Hệ bất biến hỡnh: là loại kết cấu mà dưới tỏc 
dụng của tải trọng nú khụng thay ủổi dạng hỡnh 
học ban ủầu 
2
2/. Hệ biến hỡnh: là hệ mà dưới tỏc dụng của tải 
trọng nú thay ủổi dạng hỡnh học ban ủầu một 
lượng hữu hạn 
3
3/. Biến hỡnh tức thời: là hệ mà dưới tỏc dụng 
của tải trọng nú thay ủổi dạng hỡnh học ban ủầu 
một lượng vụ cựng bộ
A
A’
δ
4
4/. Miếng cứng: miếng cứng là một hệ phẳng BBH
5
5/. Bậc tự do: Bậc tự do của một hệ chớnh là
thụng số ủộc lập ủủ ủể xỏc ủịnh vị trớ của hệ 
ủối với một hệ khỏc ủược xem là cố ủịnh 
Một miếng cứng cú 3 bậc tự do 
ðiểm Miếng cứng
x
y y
x
6
II/. Cỏc loại liờn kết 
A/. Liờn kết ủơn giản
1/. Liờn kết thanh 
Trục thanh 
7
2/. Liờn kết khớp 
8
3/. Liờn kết hàn 
9
4/. Liờn kết phức tạp: là liờn kết nối nhiều miếng 
cứng ( số miếng cứng lớn hơn hai ) D>2 
Ta cú thể gặp hai loại liờn kết : 
Liờn kết khớp bội: một liờn kết khớp bội 
tương ủương (D-1) liờn kết khớp ủơn 
K= (D-1)
Liờn kết hàn bội: một liờn kết hàn bội tương 
ủương với (D-1) liờn kết hàn ủơn 
H= (D-1)
10
III/. Cỏch nối cỏc miếng cứng thành hệ BBH
1/. Nối một ủiểm với một miếng cứng:
ðiều kiện cần: cần hai liờn kết thanh 
ðiều kiện ủủ: trục hai thanh 
Khụng ủược trựng nhau 
11
Tớnh chất của bộ ủụi: khi thờm hay bớt lần lượt 
cỏc bộ ủụi thỡ tớnh chất ủộng học của hệ khụng 
thay ủổi. Tớnh chất nầy ủược sử dụng ủể phõn tớch 
cấu tạo hỡnh học của hệ, và phõn tớch theo hai 
hướng sau: 
12
Phương phỏp thu hẹp miếng cứng: từ hệ ban ủầu 
lần lượt bỏ dần cỏc bộ ủụi ủể ủưa về hệ ủơn giản, 
nếu hệ BBH thỡ hệ ban ủầu BBH 
13
Phương phỏp phỏt triển miếng cứng: từ miếng 
cứng ban ủầu lần lượt thờm cỏc bộ ủụi thỡ ủược 
một miếng cứng 
14
2/. Cỏch nối hai miếng cứng :
a/. ðiều kiện cần: 
•Hoặc dựng 3 liờn kết thanh 
•Hoặc dựng một liờn kết thanh và một liờn kết khớp 
•Hoặc dựng một liờn kết hàn 
b/. ðiều kiện ủủ: 
Nếu dựng ba liờn kết thanh thỡ trục của ba 
thanh ủú khụng ủược song song hoặc khụng 
cựng ủồng quy tại một ủiểm 
15
Nếu dựng một liờn kết khớp và một liờn kết thanh 
thỡ trục thanh khụng ủược ủi qua khớp 
16
3/. Nối ba miếng cứng 
ðiều kiện cần 
ðiều kiện ủủ
A
Hệ BHTT 17
4/. Nối nhiều miếng cứng:
a/. Hệ khụng nối ủất 
•ðiều kiện cần 
)1(332 −≥++ DHKT
b/. Trường hợp nối ủất 
•ðiều kiện cần 
DCHKT 332 0 ≥+++
C0: số liờn kết nối ủất 
18
5/. Trường hợp ủặc biệt hệ dàn: 
* Trường hợp hệ dàn khụng nối ủất 
Xột hệ dàn gồm D thanh và M mắt . Xem một 
thanh là miếng cứng cố ủịnh, vậy cũn (D-1) thanh 
và (M-2) mắt, mà một mắt cần 2 liờn kết thanh:
( ) ( )221 −≥− MD
19
* Trường hợp nối ủất: 
Vỡ một mắt cú hai bậc tự do, số thanh cần khử
hết cỏc bậc tự do là 2M, số thanh ủó cú là
(D+Co) vậy ủiều kiện cần của hệ BBH là
0
0
2
2
CMD
hay
MCD
−≥
≥+
20