BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM Si¢c BEN VAT LIEU 1 Bién Soan: ThS. Võ Minh Thiện ThS. Trần Hữu Huy www.vn IIllllllllllllllllllllllllllllllÌÌll|llll x1. ECGMT10S * SỨC BỀN VẬT LIỆU 1 Ấn bản 2018 (Sửa đổi và bổ sung) Các ý kiến đóng góp về tài liệu học tập này, xin gửi về e-mail của ban biên tập: tailieuhoctap@hutech.vn Mục Lụcmm MỤC LỤC MỤC LỤC.- - 5< 2 2 HH nh TH TH TH ch ch HH HH ng ng I HƯỚNG DẨN scacaeaeneenseoieooe net lE01611503309513154354EX558E51498355686đ07008059.016100128807 001304114 Vv BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN - LÝ THUYẾT NGOẠI LỰC - .1 CAC KHAL NIEM CO’ BAN n ẽốốẽ ẽẽẽ.1 DOI EUONG NQHIEN COU. 1 ti det Cac Old THIER CODE Nsvessewrowmemecmevmeumee mmm eee 3 1.3 Các dạng làm việc của kết cấu công trÌHH. ch nh nen nh nh nh re 4 1.4 Các biến dạng và chuyển vị.2 LÝ THUYẾT NGOẠI LỰC .--s=c<xensn=ksssen=sessrnnsessrnssezsrnnsszzrnsssxrnnszz xe 1.2 Phan lOal ROO TÚ tạioniittititiitttitbtiililR\iBl|WBSISNSIXBSGXPSGXRNGXRNGRVRNSGRRNGMLENRAIENRMTENRM'DENM'DENBĐB 6 D238 TART ONG vwwesweresweres wee 1.4 Liên kết và phản lực liên kẾT. nh nh nh nh cv nh cv rc 7 3.5 Gặc phương trình cần: bằng:[nh HỒ ictisiivsiiseritiI51ESEEEVVEEIEVWEVEWESSI413340159E0395 8 1.3 LÝ THUYẾT NỘI LỰC .8 Ÿ;Äu1 Khái niệm V6 NO WE “ONG SULamers eee 8 1,3.2 Các thành phần nội lực trên mặt cắt ngân . con n nh nh nành ky vẻ 10 1.3 Quy ước dấu các thành phần nội lỰC. cu nen nh nh như như chư rưưn 10 1.4 Quan hệ giữa các thành phần nội lực và ngoại lực.5 Quan hệ giữa các thành phần nội lực và Ứng suất.6 Bai COE na .7 BiGU GO MOT IUC cc cccceeeecccccccncceeeeccccccenecececcsuccececeecceucevenecececensceeeecercetseeeenerereeenas 14 1.8 Liên hệ vi phân giữa các thành phần nội lực và tải trọng . 16 BAL TẬP sáxsznnnninnnornnsniinDnbiootDEESSIESSLSEHEUSEEISSIASHSSSSENEXEXEHRXESSHSIEHESEKESSEIXEHSSEERSEVREXSXESESE 20 BAL 2: TRANG THAI UNG SUẤT - LÝ THUYẾT BỀN .--cc<ssenes=ssnnessssrneszzs 41 2.1 KHÁI NIỆM TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT TẠI MỘT ĐIỂM . na ca on ố ố.2 Mặt chính, phương chính, ứng suất chính. Phân loại trạng thái ứng suất.2 NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT PHẲNG . ĐỊNH Hit iốt tỨiìg:c0a: ỨNG, SUấẤT LIÊN thui nga DA DNIDNEIENEIERIIENIMENIWENHWVENQVENGVRNRVRNGVNNGVNNSW 2.2 Ứng suất pháp và tiếp trên mặt cắt nghiêng bất kỳ (song song với trục z).3 Ứng suất chính và phương Chính . co tt nghe nen gen eerrry 44 cm Xa.3 NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT PHẲNG BẰNG .1 Phương trình vòng tròn mohr ứng suất và cach vé.2 Biểu diễn ứng suất chính và ứng suất tiếp CỰC đại .Ăà no chen rrrrerrrey 2.4 Trang thal ting stat phống đặc BIEL veneers: neuer wassaeuenmmem ven memewennenE mm Mục Lục 3:5:5 Trang thất trượt thun lLÚV tuapappeipBGGGEIENIENNSRNRENNRSENRESNRSSGRSSGSSSGSSSGS3.4 KHÁI NIỆM VỀ TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT KHỐI.5 QUAN HỆ GIỮA UNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG. ĐỊNH LUẬT HOOKE.1 Định luật Hook tổng quát cho biến dạng đài. c cnnnn HH HH n HH nh rei 51 2.2 Định luật Hook cho biến dạng rƯỢT. cc nh km km nh nnrnư rrv ve 52 V820 áo.6 THE NANG BIẾN DANG DAN HOL ].:ccssssscsssescesessneessneneessnseesenseeesnaneensnsneenens 53 BÀI TẬP ;áazrassaeassassause .54 BÀI 3: KÉO (NÉN) ĐÚNG TÂM.2 UNG SUAT TRÊN MẶT CẮT NGANG. THÍ:HGHIỂ T:prontrintpihrtpDitititiEitSEIOGESSDIDDSDCICEIRICRICRDIENDIENIMENEMENENHAOSSASEA 71 B. 72 B28 "Thléflap cong CHỨC, HN! ỨIIG SUẤT toi noi HTGIDIEIENRIENEIERCIENIMENIMENHWVENGWENGVRNBVRNGVNNGVENSE Z2 3.3 BIEN DANG CUA THANH CHỊU KÉO (NÉN) ĐÚNG TÂM.--cc~ssen=e=ssn=ez 74 khán. 74 Bede2 BIEN dạng TIGBIB:assossnosandaandaauaiea .4 UNG SUAT TREN MAT CAT NGHIENG .5 ĐẶC TRUNG CO’ HOC CUA VAT LIEU.:scssescesessssesesssesenscseesnsccessnaeenensceeesnsseers 78 DB l Khối TIẾT Toa bong tai ạt gi DI RE RIES REO OROOOOAROONAROI 78 3.2 Thí nghiệm kéo vật liệu dẻo (thép). 78 B38 Th HONE KOO 'Vật TIỂU TGIỘ ÏttrotriditititltiBBlIBBEIIDBSIUROREMEREMENCMDNIMENHWENGVENGVENBVRNGVNNGVRNSE 80 k5.5 Thí nghiệm nén vật liỆU gIÒP. ch nh kh km km nh nh nh vvc 81 3.6 MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG PHÁT SINH TRONG VẬT LIỆU KHI CHỊU LỰC.1 Hin tUONG DIEM CUIG QUOI. B68 AGA (HONGIUO DiCA scanner 3.7 THE NANG BIEN DANG DAN HOI. BiZ dL KAGE GI na .2 Tính thế năng biến dạng đàn hồi 3.8 ỨNG SUẤT CHO PHÉP - HỆ SỐ AN TOÀN - BA BÀI TOÁN CƠ BẢN.1 Ứng suất cho phép và hệ số an toàn Ñ› ca la bài tuần EỚ ĐỒ tạ oan co tin g DA GD IS SEO ĐSNGSVNHHOSNHCSTGSVNNHSSHHCSTGSSNMHSSHHCSNGSYHHRĐgOSNGSvygR khi «son 6n .10 BÀI TOÁN SIÊU TĨNH. BẤI 4: EY THUYẾT BỀN sannnnnesnenoinioneiiotibneYEESESEXSHESEXEXEXIXEKEXEXIXEEXSHRSEXEEEXEXEKEEEHIXEKESSEB 4.1 KHÁI NIỆM VỀ LÝ THUYẾT BỀN .2 THUYET BEN UNG SUẤT PHÁP LỚN NHẤT: (THUYẾT BỀN THỨ NHẤT).3 THUYẾT BỀN BIẾN DẠNG DÀI TƯƠNG ĐỐI LỚN NHẤT .4 THUYẾT BỀN ỨNG SUẤT TIẾP LỚN NHẤT: (THUYẾT BỀN THỨ BA) .- 110 Mục Lục Fg 4.5 THUYẾT BỀN THẾ NĂNG BIẾN ĐỔI HÌNH DÁNG: (THUYẾT BỀN THỨ TƯ) 4.6 THUYET BEN MOHR: (THUYET TRANG THÁI ỨNG SUẤT TỚI HẠN) .7 VIỆC ÁP DỤNG CÁC THUYẾT BỀN. BÀI 5: ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG 5.1 KHÁI NIỆM sẽ 5.2 CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG .--eesenexsrersxree Lan cổ na ố on nẽ ố . TEE EDEL IEEE EEE E ETE E EEE EE DEES 5.2 MOMECA QUaA WAN ecancnmsemsemememererm 5.3 Bán kính quán tính.4 MOMON QUAN BINA AOC CUCL.5 Momen quan GOA MY (20 ssesseasecsesmsnsnen LÝ an no on ng cố.3 MOMEN QUAN TÍNH CỦA MỘT SỐ HÌNH ĐƠN GIẢN.neeessreee Ea, na 7n . EET E ETE E EEE EE TEESE EEE EE EEE Buổi TÍNH (ERỐTTlicetpoortroribDtittititttEDERIDES90 AE ve 5.4 CÁC CÔNG THỨC BIẾN ĐỔI HỆ TRỤC TỌA ĐỘ.1 COng rao ng a7 ao nao cổ 7ẽannnn na.2 Gống Thứ Koay hl yuaibaipDipBlpBGSRGSIHGIENNENNHEEREERSSRSSGRSSGRSSERSSERSSEI3SEnSsgnhsghusg 5.5 VÒNG TRÒN MOHR QUÁN TÍNH. CÁCH XÁC ĐỊNH HE TRUC.54 Gach xác tĩnh hệ:trUic Guan TAA CHÍTH trai pha HAI GNHNENQWVENGWENGVRNGVNNGVNNGVNNEVNNSVENRUENG (8n n2 ốn na.3 Cách xác định hệ trục QTCTT của một hình phẳng bất kỳ. BÀI 6: UỐN PHANG THANH THANG — CHUYEN VI DAM CHỊU UỐN .1 KHALI NIEM CHUNG.2 UGN THUAN TÚY PHANG sesssecssersenessesecrscerseeevsenseneresnuennieneersvseeenienvneunnnieneeves 6.1 Biến dạng của dầm khi chịu uốn thuần túy phẳng.2 Liên hệ giữa ứng suất và biễn đạng .-- nh tt nh nh như cờ 6.3 Công thức tính ứng suất pháp trên mặt Cắt ngAnG . cuc cuc nnnnn nh vn nên 6.4 Biểu đồ ứng suất phÁáp. chghgggg gh g rrrưey 52-12.6 Hinh dang hop ly cua HEPCIEN NOANO sessesseesuosns EEE ccNio 0 c7) c 7) cm .1 Ung suadt tip ác an.2 Kiểm tra bền trong uốn ngang phẳng.4 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN ĐƯỜNG ĐÀN HỒI.5 LẬP PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG ĐÀN HỒI BẰNG PHƯƠNG PHÁP .6 PHƯƠNG PHÁP TẢI TRỌNG GIẢ TẠO.7 BÀI TOÁN SIÊU TĨNH HƯỚNG DẪN HƯỚNG DẪN MÔ TẢ MÔN HỌC Sức bần vật liệu (SBVL) là môn học kỹ thuật cơ sở, nghiên cứu tính chất chịu lực của vật liệu để đề ra các phương pháp tính về độ bần, độ cứng và độ ổn định của các bộ phận công trình hay chi tiết máy - gọi chung là vật thể - chịu các tác động khác nhau như tải trọng, sự thay đổi của nhiệt độ và chế tạo không chính xác, nhằm thỏa mản yêu cầu về an toàn và tiết kiệm vật liệu. Như vậy, mục đích của môn học này là xây dựng các khái niệm và phương pháp tính, có khả năng dự báo trước về tình trạng chịu lực của vật thể cần thiết kế. - _ Vật thể thỏa mãn điều kiện bần nghĩa là không bị phá hoại (nứt gẫy, sụp đổ. - _ Vật thể thỏa mãn điều kiện cứng nghĩa là biến dạng và chuyển vị nằm trong một giới hạn cho phép. - _ Vật thể thỏa điều kiện ổn định nghĩa là bảo toàn hình thức biến dạng ban đầu. Thông thường, khi kích thước của vật thể lớn hơn thì khả năng chịu lực cũng tăng và do đó độ an toàn cũng được nâng cao. Tuy nhiên, vật liệu phải dùng nhiều hơn nên nặng nề và tốn kém hơn. Kiến thức của môn SBVL giúp giải quyết hợp lý mâu thuẫn giữa yêu cầu an toàn và tiết kiệm vật liệu. NOI DUNG MON HOC Bài 1: Các khái niệm cơ bản - lý thuyết ngoại lực, nội lực, ứng suất: bài này trang bị cho người học các khái niệm cơ bản về ngoại lực, các thành phần nội lực, ứng suất. Trình bày mỗi quan hệ giữa các thành phần nâu trên, cũng như đề ra các phương pháp tính toán liên quan đến nội lực và ngoại lực. Bài 2: Trạng thái ứng suất - lý thuyết bần: cung cấp kiến thức về các phép biến đổi ứng suất, mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của vật liệu tại một điểm. Từ đó, đưa ra các cơ sở đánh giá về độ bền của vật liệu tại một vị trí nào đó. Bài 3: Kéo (nén) đúng tâm: cung cấp các kiến thức về độ bần và độ cứng của một thanh thẳng chịu kéo (nén) đúng tâm. HƯỚNG DẪN Bài 4: Đặc trưng hình học mặt cắt ngang: trang bị các kiến thức về các thông số đặc trưng cho hình dạng, kích thước, sự xấp xếp bố trí của một mặt cắt ngang phẳng, như: mômen tỉnh, trọng tâm của tiết diện, mômen quán tính . Bài 5: Uốn phẳng thanh thẳng: cung cấp các kiến thức tính toán về độ bền và độ cứng của một thanh thẳng chịu uốn phẳng. KIÊN THỨC TIỀN ĐỀ Môn *Sức bần vật liệu 1” đòi hỏi sinh viên phải có nần tảng về phần "tỉnh học” trong môn *Cơ học cơ sở”. YÊU CÂU MÔN HỌC Yêu cầu người học phải tham dự đầy đủ các buổi lên lớp và thực hiện tất cả các bài tập về nhà. CACH TIEP CAN MON HỌC Để học tốt môn này, người học cần ôn tập các bài đã học, trả lời các câu hỏi va làm đầy đủ bài tập; đọc trước bài mới và tìm thêm các thông tin liên quan đến bài học. Đối với mỗi bài học, người học đọc trước mục tiêu và tóm tắt bài học, sau đó đọc nội dung bài học. Kết thúc mỗi ý của bài học, người đọc trả lời câu hỏi ôn tập và kết thúc toàn bộ bài học, người đọc làm các bài tập. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC Môn học được đánh giá gồm: - Điểm quá trình: 50%. Hình thức và nội dung do GV quyết định, phù hợp với quy chế đào tạo và tình hình thực tế tại nơi tổ chức học tập. Hình thức bài thi tự luận trong 90 phút. BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN - LÝ THUYẾT NGOẠI LỰC - LÝ THUYẾT NỘI LỰC - ỨNG SUẤT a BAI 1: CAC KHAI NIEM CO BAN - LY THUYẾT NGOẠI LỰC - LÝ THUYẾT NỘI LỰC - ỨNG SUẤT 1.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Đối tượng nghiên cứu 1.1 Vật liệu thực Các vật thể nghiên cứu trong *Cơ học cơ sở” là vật rắn tuyệt đối, nghĩa là các vật thể không bị biến dạng khi chịu lực. Còn đối tượng nghiên cứu của *Sức bần vật liệu” (SBVL) là vật liệu rắn thực, tức là các vật thể bị biến dạng khi có ngoại lực tác dụng. Vì vật rắn thật có biến dạng nên trong lý thuyết cũng như trong thực nghiệm, ngoài phần nghiên cứu về lực, còn phải nghiên cứu biến dạng của vật thể khi chịu lực.2 Hình dạng vật thể Các vật thể trong kỹ thuật được chia ra làm 3 loại cơ bản: - Khoi: là những vật thể có kích thước theo 3 phương tương đương. Ví dụ: đê đập, móng máy.1: Vật thể dạng khối.
