Giáo trình cơ xây dựng nghề xây dựng dân dụng và công nghiệp trung cấp trường cao đẳng cơ điện xây dựng việt xô

Giáo trình cơ xây dựng trung cấp tại trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô cung cấp kiến thức chuyên sâu về xây dựng dân dụng và công nghiệp.

Chuyên ngành

Cơ học xây dựng

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

giáo trình

2018

133
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI GIỚI THIỆU

1. CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CƠ HỌC

1.1. Những khái niệm cơ bản

1.1.1. Khái niệm về vật rắn tuyệt đối

1.1.2. Khái niệm về lực

1.1.3. Trạng thái cân bằng

1.1.4. Các hệ lực và nguyên lý tĩnh học

1.2. Hình chiếu của lực lên hai trục toạ độ

1.3. Mômen ­ Ngẫu lực

1.3.1. Mô men của một lực đối với một điểm

1.4. Liên kết và phản lực liên kết

1.5. Các loại liên kết

1.6. Xác định hệ lực tác dụng lên vật rắn cân bằng

2. CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA HỆ LỰC PHẲNG

2.1. Thu gọn hệ lực

2.2. Phương pháp hình học. Phương pháp giải tích

2.3. Điều kiện cân bằng

2.3.1. Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng đồng quy

2.3.2. Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng bất kỳ

2.3.3. Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng song song

2.3.4. Điều kiện cân bằng của hệ vật

2.4. Ổn định vật lật

3. CHƯƠNG 3: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ SỨC BỀN VẬT LIỆU

3.1. Các giả thuyết đối với vật liệu

3.2. Khái niệm về ngoại lực ­ nội lực. Phương pháp mặt cắt. Các thành phần nội lực: N, Q, M. Các loại biến dạng

3.3. Nguyên lý độc lập tác dụng

4. CHƯƠNG 4: ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN

4.1. Trọng tâm của hình phẳng

4.1.1. Công thức tính trọng tâm hình phẳng

4.1.2. Trọng tâm của một số hình phẳng thường gặp

4.2. Momen tĩnh của hình phẳng

4.2.1. Công thức tính momen tĩnh của hình phẳng

4.2.2. Momen tĩnh của các hình thường gặp

4.3. Momen quán tính

4.3.1. Các loại momen quán tính

4.3.2. Momen quán tính của các hình thường gặp

4.4. Bán kính quán tính, moduyn chống uốn

4.5. Công thức chuyển trục song song

4.5.1. Công thức tính chuyển trục

4.5.2. Ví dụ áp dụng

5. CHƯƠNG 5: KÉO (NÉN) ĐÚNG TÂM

5.1. Ứng suất và biến dạng trong kéo (nén) đúng tâm

5.2. Ứng suất trên mặt cắt ngang

5.3. Biến dạng trong kéo (nén) đúng tâm

5.3.1. Biến dạng tuyệt đối

5.3.2. Biến dạng tương đối

5.4. Tính chất cơ học của vật liệu

5.4.1. Vật liệu dẻo

5.5. Tính toán trong kéo (nén) đúng tâm theo điều kiện về cường độ

5.6. Ứng suất cho phép

5.7. Điều kiện cường độ ­ Ba bài toán cơ bản

5.8. Ứng suất có kể đến trọng lượng bản thân

5.9. Tính toán cấu kiện chịu nén đúng tâm về ổn định

6. CHƯƠNG 6: UỐN NGANG PHẲNG

6.1. Ứng suất trong uốn ngang phẳng

6.2. Xác định nội lực trong dầm chịu uốn. Vẽ biểu đồ M, N, Q bằng phương pháp lập biểu thức

6.3. Liên hệ vi phân giữa q, Q, M

6.4. Vẽ biểu đồ M, Q theo phương pháp vẽ nhanh

6.5. Tính ứng suất pháp

6.6. Tính ứng suất tiếp

6.7. Điều kiện bền và ba bài toán cơ bản

6.8. Biến dạng trong uốn ngang phẳng

6.9. Công thức tính độ võng lớn nhất

6.10. Điều kiện cứng của dầm

6.11. Uốn thuần tuý

6.12. Xác định nội lực trong dầm chịu uốn thuần tuý. Công thức tính ứng suất trong uốn thuần tuý

6.13. Điều kiện bền về uốn thuần tuý

7. CHƯƠNG 7: CẤU TẠO HÌNH HỌC CỦA HỆ PHẲNG

7.1. Cấu tạo hệ phẳng

7.2. Khái niệm về các kết cấu bất biến hình, biến hình, biến hình tức thời

7.3. Miếng cứng, bậc tự do của một điểm, của miếng cứng. Các loại liên kết để nối miếng cứng

7.4. Cách nối miếng cứng thành hệ bất biến hình

7.5. Dàn phẳng tĩnh định

7.6. Tính toán nội lực trong các thanh dàn. Khung tĩnh định

7.7. Tính nội lực Q, M, N

7.8. Quy ước về dấu của nội lực

7.9. Tính nội lực

7.10. Công thức tính lực cắt Q theo mô men uốn M

7.11. Vẽ biểu đồ nội lực Q, M, N

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình Cơ xây dựng cho Trung cấp Xây dựng

Giáo trình Cơ xây dựng là tài liệu quan trọng trong chương trình đào tạo Trung cấp Xây dựng. Môn học này cung cấp những kiến thức cơ bản về cơ học, giúp sinh viên hiểu rõ các nguyên lý tĩnh học và ứng dụng trong thực tiễn. Nội dung giáo trình được xây dựng dựa trên các nguyên lý cơ bản của cơ học, từ đó giúp sinh viên có nền tảng vững chắc để tiếp cận các môn học chuyên ngành khác.

1.1. Mục tiêu của giáo trình Cơ xây dựng

Mục tiêu chính của giáo trình là giúp sinh viên nắm vững các khái niệm cơ bản về cơ học, từ đó áp dụng vào thực tiễn trong ngành xây dựng. Sinh viên sẽ học cách xác định nội lực và tính toán thiết kế các cấu kiện cơ bản.

1.2. Cấu trúc của giáo trình Cơ xây dựng

Giáo trình được chia thành hai phần chính: Cơ học lý thuyết và Sức bền vật liệu. Mỗi phần sẽ cung cấp kiến thức chuyên sâu về các khái niệm và ứng dụng trong thực tế.

II. Những thách thức trong việc giảng dạy Cơ xây dựng

Việc giảng dạy môn Cơ xây dựng gặp nhiều thách thức, từ việc truyền đạt kiến thức lý thuyết đến việc áp dụng vào thực tiễn. Sinh viên thường gặp khó khăn trong việc hiểu các khái niệm trừu tượng và áp dụng chúng vào các bài toán thực tế.

2.1. Khó khăn trong việc tiếp thu kiến thức lý thuyết

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc hiểu các khái niệm cơ bản như lực, mô men và trạng thái cân bằng. Điều này đòi hỏi giáo viên phải có phương pháp giảng dạy phù hợp để giúp sinh viên nắm vững kiến thức.

2.2. Ứng dụng thực tiễn của Cơ xây dựng

Sinh viên cần phải áp dụng lý thuyết vào thực tiễn thông qua các bài tập và dự án thực tế. Việc này giúp củng cố kiến thức và phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề trong ngành xây dựng.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả cho môn Cơ xây dựng

Để nâng cao hiệu quả giảng dạy môn Cơ xây dựng, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại và tương tác. Việc sử dụng công nghệ và các công cụ hỗ trợ học tập sẽ giúp sinh viên tiếp cận kiến thức một cách dễ dàng hơn.

3.1. Sử dụng công nghệ trong giảng dạy

Việc áp dụng công nghệ như phần mềm mô phỏng và video giảng dạy giúp sinh viên hình dung rõ hơn về các khái niệm cơ học. Điều này tạo điều kiện cho việc học tập trở nên sinh động và thú vị hơn.

3.2. Tổ chức các buổi thực hành

Các buổi thực hành giúp sinh viên áp dụng lý thuyết vào thực tế. Việc này không chỉ củng cố kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm và giải quyết vấn đề.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Cơ xây dựng trong ngành Xây dựng

Cơ xây dựng đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế và tính toán các cấu kiện trong ngành xây dựng. Kiến thức từ môn học này giúp sinh viên có khả năng thiết kế các công trình an toàn và hiệu quả.

4.1. Tính toán thiết kế kết cấu

Sinh viên sẽ học cách tính toán thiết kế các kết cấu chịu lực, đảm bảo an toàn và tiết kiệm. Việc này bao gồm việc áp dụng các công thức và định luật cơ học vào thực tiễn.

4.2. Đánh giá sức bền vật liệu

Kiến thức về sức bền vật liệu giúp sinh viên đánh giá khả năng chịu lực của các vật liệu xây dựng. Điều này rất quan trọng trong việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho từng loại công trình.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của môn Cơ xây dựng

Môn Cơ xây dựng không chỉ là nền tảng cho các môn học chuyên ngành mà còn là cơ sở để phát triển các kỹ năng cần thiết trong ngành xây dựng. Tương lai, môn học này sẽ tiếp tục được cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường lao động.

5.1. Tầm quan trọng của Cơ xây dựng trong giáo dục

Cơ xây dựng là môn học không thể thiếu trong chương trình đào tạo kỹ thuật xây dựng. Nó giúp sinh viên phát triển tư duy logic và khả năng giải quyết vấn đề.

5.2. Xu hướng phát triển của môn Cơ xây dựng

Trong tương lai, môn Cơ xây dựng sẽ được cập nhật với các công nghệ mới và phương pháp giảng dạy hiện đại, nhằm nâng cao chất lượng đào tạo và đáp ứng nhu cầu của ngành xây dựng.

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI từ nội dung tài liệu gốc; tài liệu do người dùng đóng góp và được kiểm duyệt trước khi xuất bản. Báo lỗi nội dung.

16/08/2025
Giáo trình cơ xây dựng nghề xây dựng dân dụng và công nghiệp trung cấp trường cao đẳng cơ điện xây dựng việt xô

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 : Các khái niệm cơ bản về cơ học nhằm cung cấp cho sinh viên những hiểu biết về cơ học xây dựng. Mục tiêu: ­ Hiểu được các khái niệm cơ bản nhất về cơ học, các định nghĩa và nguyên lý tĩnh học; ­ Xác định được hình chiếu của một lực lên hai trục toạ độ; ­ Biết được khái niệm, tính chất của mô men, ngẫu lực. Nội dung chính: 1. Những khái niệm cơ bản 1.

Khái niệm về vật rắn tuyệt đối Trong tĩnh học mọi vật rắn được quan niêm là vật rắn tuyệt đối, nghĩa là trong suốt thời gian chịu lực khoảng cách giữa hai điểm nào đó của vật cũng luôn luôn không đổi (hay nói cách khác là hình dạng hình học của vật không đổi). Trong thực tế không có vật rắn tuyệt đối, mọi vật chịu tác dụng của lực thì hoặc biện dạng ít hoặc biến dạng nhiều. Nhưng ta coi là vật rắn tuyệt đối vì trong hầu hết các trường hợp thì biến dạng của vật rắn thường là rất nhỏ, và với phép tính gần đúng có thể coi các biến dạng đố là không đáng kể, nếu coi vật là rắn tuyệt đói thì việc tính toán trong quá trình khảo sát sẽ đơn giản hơn nhiều.Khái niệm về Lực 1. Định nghĩa: Trong thực tế các vật thể luôn tác động tương hỗ lẫn nhau, tác động đó là nguyên nhân làm cho các vật thay đổi trạng thái chuyển động.

Vậy: Vật là đại lượng đặc trưng cho tác dụng tương hỗ giữa các vật mà kết quả là làm thay đổi trạng thái chuyển động của các vật đó. Ví dụ: Khi ta đấy xe goòng thì ngược lại xe goòng cũng tác dụng lên tay ta, do kết quả tác dụng tương hỗ đó mà xe goòng đang đứng yên chuyển động. Khi đó tay ta đã tác dụng lên xe goòng một lực và ngược lại xe goòng cũng tác động lên tay ta một lực. Cũng cần chú ý có những tác động tương hỗ gây nên những biến đổi động học không phải là dễ thấy, như quá trình điện từ, hoá học…Cơ học không nghiên cứu những tác động tương hỗ nói chung, mà chỉ nghiên cứu những tác dụng tương hỗ gây nên những biến đổi động học mà trong đó có sự chuyển dời vị trí.

Các yếu tố của lực Để xác định lực ta cần căn cứ vào tác dụng mà nó gây nên. Qua nghiên cứu ta thấy lực được xác định bởi 3 yếu tố: Hướng (phương và chiều), trị số và điểm đặt. ­ Hướng của lực: Biểu thị hướng của chuyển động mà lực gây ra cho vật. Đường thẳng theo đó lực tác dụng lên vật gọi là đường tác dụng của lực (còn gọi là giá).

­ Trị số của lực: Biểu thị độ lớn của lực so với lực nhận làm đơn vị. Đơn vị chính để đo trị số của lực là Niutơn, ký hiệu là N 1 N = 1 mkg/s 1 kG = 9,81 N (Trong phép tính gần đúng có thể lấy 1 kG (kilôgam lực) 10 N) ­ Điểm đặt của lực: Điểm trên vật mà tại đó lực tác dụng lên vật. Tác dụng của lực không những phụ thuộc vào hướng và trị số của lực mà còn phụ thuộc vào điểm đặt của lực. Ví dụ: Theo hình 1­1 Khi lực đặt ở A, vật chuyển động thẳng; Khi lực đặt ở B vật vừa chuyển động thẳng vừa quay.

Biểu diễn lực Qua việc xác định lực ta thấy lực là một đại lượng véc tơ. Người ta biểu diễn véc tơ lực bằng một đoạn thẳng có gốc trùng với điểm đặt của lực, có hướng trùng với hướng của lực và có độ dài tỷ lệ với trị số của lực. Lực được ký hiệu là hoặc còn trị số của lực tương ứng được ký hiệu là F hoặc. Trạng thái cân bằng Vật rắn ở trạng thái cân bằng nếu nó đứng yên hoặc chuyển động tịnh tiến thẳng đều đối với một hệ quy chiếu nào đó được chọn làm chuẩn.

Trong tĩnh học ta chỉ xét trạng thái cân bằng tuyệt đối tức là trạng thái đứng yên của vật đối với hệ quy chiếu cố định. Nếu bỏ qua chuyển động của quả đất đối với vũ trụ thì mọi vật rắn nằm trên trái đất đều là vật rắn cân bằng tuyệt đối. Để tiện tính toán người ta gắn vào hệ quy chiếu một hệ trục toạ độ. Các hệ lực và các nguyên lý tĩnh học Cơ học là môn học cơ sở, toàn bộ lý thuyết của nó được xây dựng một cách hệ thống thông qua những lý luận chính xác và những chứng minh chặt chẽ.

Muốn vậy chúng ta phải dựa vào những mệnh đề đơn giản, phổ biến rút ra từ quan sát thực nghiệm gọi là các nguyên lý. Trước khi thiết lập các nguyên lý tĩnh học cần thống nhất một số định nghĩa sau: 1.Lực trực đối ­ Hai lực được gọi là trực đối nhau khi chúng có cùng đường tác dụng, ngược chiều và có trị số bằng nhau. ­ Hai lực trực đối và ký hiệu =­ , hai lực này có trị số bằng nhau: tức 1.Hệ lực Là tập hợp các lực cùng tác dụng lên một vật nào đó. Ký hiệu của hệ lực ( trong đó là các lực thành phần.Hệ lực tương đương Hai hệ lực được gọi là tương đương nhau khi chúng có cùng tác dụng cơ học.

Ký hiệu tương đương là: hoặc R Ví dụ: ( tức là hệ (tương đương với hệ lực 1.Hệ lực cân bằng Một hệ lực tác dụng lên vật rắn mà không làm thay đổi trạng thái chuyển động của vật thì gọi là hệ lực cân bằng. Hệ lực ( được ký hiệu: ( = 0.Hợp của một hệ lực Nếu có một lực duy nhất nào đó tương đương với một hệ lực thì lực đó được gọi là hợp của hệ lực.Các nguyên lý tĩnh học: Nguyên lý về hai lực cân bằng: “Điều kiện cần và đủ để hai lực tác dụng lên một rắn cân bằng là chúng phải trực đối nhau”. Nếu vật cân bằng như hình 1­2a ta nói vật cân bằng chịu kéo, còn như trên hình 1­2b ta nói vật cân bằng chịu nén. Nguyên lý thêm bớt các lực cân bằng: “Tác dụng của một hệ lực lên một vật rắn không thay đổi khi thêm vào hay bớt đi 2 lực cân bằng nhau” ­ Hệ quả: Tác dụng của một hệ lực lên một vật rắn không thay đổi khi ta trượt lực trên đường tác dụng của nó.

Giả sử có một lực tác dụng tại một điểm A của một vật rắn (hình 1­3a). Tại một điểm B bất kỳ trên đường tác dụng của lực , ta đặt 2 lực cân bằng và có cùng phương và cùng trị số với lực thì vật vẫn không thay đổi trạng thái cơ học. Theo nguyên lý về 2 lực cân bằng, hai lực và trực đối nên cân bằng nhau, do đó: Lực chính là lực trượt từ A đến B.Ta có thể xem véc tơ lực như là véc tơ trượt. Nguyên lý hình bình hành lực: “ Hợp lực của hai lực cùng điểm đặt là một lực đặt tại điểm đó, có trị số, phương chiều biểu diễn bởi đường chéo hình bình hành mà các cạnh là 2 lực đã cho”.

biểu diễn dưới dạng véc tơ, ta có: + Còn về trị số nói chung: R F1 + F2 Nguyên lý về lực tác dụng và phản lực tác dụng: “ Lực tác dụng và phản lực tác dụng giữa 2 vật là 2 lực có cùng đường tác dụng, hướng ngược chiều nhau và có cùng trị số”. Nếu vật A tác dụng lên vật B một lực thì ngược lại vạt B cũng tác dụng lên vật A một phản lực tác dụng , về véc tơ = ­ Chú ý: Lực tác dụng và phản lực tác dụng không phải là 2 lực cân bằng, vì chúng luôn đặt ở 2 vật khác nhau. Hình chiếu của lực lên hai trục toạ độ Giả sử có đ ường tác dụng hợp với trục x một góc nhọn (hình 1­6). Gọi X và Y là hình chiếu của lực lên trục x và y ta có: X = F.Sin (1­2) Trong đó: ­ góc nhọn hợp đường tác dụng của lực và trục ox; F ­ trị số của lực.

Hình chiếu có dấu (+) khi đi từ điểm chiếu của gốc đến điểm chiếu của ngọn cùng chiều với chiều dương của trục (hình1­6a), và có dấu (­) trong trường hợp ngược lại (hình 1­6b). Trường hợp đặc biệt: ­ Nếu lực song song với một trục nào thì hình chiếu của lực lên trục đó đúng bằng trị số của lực. ­ Nếu lực vuông góc với một trục nào thì hình chiếu của lực lên trục đó băng 0. Thí dụ trên hình 1­7: Y1 = F1, X2 = ­ F2 Mặt khác khi biết hình chiếu X và Y của lực lên hai trục, ta có thể hoàn toàn xác định được lực.

+ Về trị số: (1­ 3) + Về hướng: Cos = ; Sin = (1­ 4) Ví dụ 1­1: Xác định hình chiếu của lực F = 400N lên hệ trục vuông góc xoy trong hai trường hợp ở hình 1­ 6a và 1 ­ 6b với góc = 600. Bài giải: Khi lực đặt như hình 1 ­6a, theo công thức (1­1) và (1­2) ta có: X = F.0,866 = 346,4 N Khi lực đặt như hình 1 ­6b, theo công thức (1­1) và (1­2) ta có: X = ­ F. Mô men –Ngẫu lực 3.Moomen của một lực đối với một điểm 3. Định nghĩa: Khi tác dụng một lực lên một vật rắn có một điểm O cố định thì vật sẽ quay quanh O (hình 1­7).

Tác dụng quay mà lực gây ra cho vật phụ thuộc vào trị số của lực và khoảng cách a từ điểm O tới đường tác dụng của lực, khoảng cách a này gọi là cánh tay đòn của lực. Đại lượng đặc trưng cho tác dụng quay mà lực gây ra cho vật quanh điểm O được gọi là mômen của lực đối với điểm O và được định nghĩa như sau: “ Mômen của lực đối với một điểm là tích số giữa trị số của lực với cánh tay tay đòn của lực đối với điểm đó”.a (1­ 5) Trong đó: m0() ­ ký hiệu mômen của lực đối với điểm O F ­ trị số của lực. Điểm O gọi là tâm mômen Mômen của một lực đối với một điểm có dấu (+) khi lực làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ, và có dấu (­) trong trường hợp ngược lại. Đơn vị chính để đo trị số mômen là Niutơn.

Nhận xét: Trên hình 1­9 ta thấy: ­ Trị số tuyệt đối của mômen của lực đối với tâm O bằng hai lần diện tích tam giác AOB Tạo thành do lực và tâm mômen. ­ Khi đường tác dụng của lực đi qua tâm mômen (a =0) thì mômen của lực đối với điểm O bằng không.0 =0 Ví dụ: Xác định mômen của lực và đối với điểm A và B (hình 1 ­ 10).

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ