Xây dựng - Chương 5: Lý thuyết bền

CHƯƠNG 5- LÝ THUYẾT BỀN
Gvc- Ths Lê Hoàng Tuấn
 Điều kiện bền thanh chịu kéo hoặc nén 
đúng tâm ( chương 3),( TTỨS đơn, chỉ có 
ứng suất pháp sz ) . 
1. KHÁI NIỆM
[ ]sss = 1max ;k
s0,k= n
nss = 3min [s ]
s0,n= n
 Trong đó: Ứng suất nguy hiểm 0 có được
từ những thí nghiệm kéo (nén) đúng tâm:
- Đối với vật liệu dẻo là giới hạn chảy sch
- Đối với vật liệu dòn là giới hạn bền sb. 
1. KHÁI NIỆM
 TTỨS phức tạp có 1,2,3
Để viết điều kiện bền, cần có kết quả thí 
nghiệm phá hỏng những mẫu thử ở TTỨS 
tương tự. Việc thực hiện những thí nghiệm 
như thế hiện nay rất khó khăn , nên:
1. KHÁI NIỆM
 Điều kiện bền:
tđ = t = f(1,2,3 ) [ ]s k
hay tđ = t = f(1,2,3 ) [ ]s n
1. KHÁI NIỆM
 Ñònh nghóa : Thuyeát beàn laø 
nhöõng giaû thuyeát veà nguyeân 
nhaân phaù hoûng cuûa vaät lieäu, 
nhôø ñoù ñaùnh giaù ñöôïc ñoä beàn 
cuûa vaät lieäu ôû moïi TTÖÙS khi 
chæ bieát ñoä beàn cuûa vaät lieäu ôû 
TTÖÙS ñôn ( do thí nghieäm keùo, 
neùn ñuùng taâm).
Vấn đề là chọn hàm f, đó chính là LTB
t , tñ ñöôïc goïi laø öùng suaát tính hay
öùng suaát töông ñöông
2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
s0k
I
TTỨS đơn nguy hiểm
II
III
s0ks1
I
TTỨS phức tạp
II
III
s1
s2
s2s3
2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
 Nguyên nhân vật liệu bị phá hỏng là do ứng
suất pháp lớn nhất của phân tố ở TTỨS phức tạp
đạt đến ứng suất nguy hiểm ở TTỨS đơn. 
1. TB ỨNG SUẤT PHÁP LỚN NHẤT (TB1)
 Chỉ đúng với TTỨS đơn
n
n
t n
][031 =

 =
Điều kiện bền:
k
k
t n
][011 =

 =

2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
2. TB BIẾN DẠNG DÀI TƯƠNG ĐỐI LỚN 
NHẤT (TB2)
 Nguyên nhân vật liệu bị phá hỏng là do biến dạng
dài tương đối lớn nhất của phân tố ở TTỨS phức
tạp đạt đến biến dạng dài tương đối lớn nhất ở trạng
thái nguy hiểm của phân
tố ở TTỨS đơn.
 [ ]3211
1
sss =
E
E
k
k
0
0

=
 B/dạng tương đối TTỨS phức tạp
B/dạng tương đối TTỨS đơn
2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
2. TB BIẾN DẠNG DÀI TƯƠNG ĐỐI LỚN 
NHẤT (TB2)
 Điều kiện bền:
Hay
kt ][)( 3212 sssss =
nt ][)( 3132 sssss =
 Chỉ hợp với v/l dòn, ngày nay ít dùng
2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
3. TB ỨNG SUẤT TIẾP LỚN NHẤT (TB3)

Nguyên nhân vật liệu bị phá hỏng là do ứng suất
tiếp lớn nhất của phân tố ở TTỨS phức tạp đạt
đến ứng suất tiếp lớn nhất ở trạng thái nguy hiểm
của phân tố ở TTỨS đơn.
tmax - öù/s tieáp max cuûa TTÖÙS phöùc taïp
t0k - ö/s tieáp max cuûa TTÖÙS ñôn ôû traïng
thaùi nguy hieåm.
n - Hệ số an toàn
2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
 Điều kiện bền:
2
;
2
0
0
31
max
k
k

=
 
=Với:
][313 ssss =t
Phù hợp với thực nghiệm, thích hợp với vật liệu
dẻo và ngày nay được sử dụng nhiều trong tính
toán cơ khí và xây dựng.
2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
4- TB THẾ NĂNG BIẾN ĐỔI HÌNH DÁNG (TB 4)
 Nguyên nhân vật liệu bị phá hỏng là do thế 
năng biến đổi hình dáng của phân tố ở TTỨS 
phức tạp đạt đến thế năng biến đổi hình dáng ở
trạng thái nguy hiểm của phân tố ở TTỨS đơn.
uhd - TNBDHD của TTỨS phức tạp
uhd,o - TNBDHD của TTỨS đơn, 
ở trạng thái nguy hiểm 
2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
 Điều kiện bền:
 Phù hợp với vật liệu dẻo, ngày nay được dùng 
nhiều trong tính toán cơ khí và xây dựng.
Với:
2
00,
133221
2
3
2
2
2
1
3
1
3
1
khd
hd
E
u
E
u
s

sssssssss

=
=
][133221
2
3
2
2
2
14 sssssssssss =t
2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
5- TB VỀ CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 
(TB 5) ( THUYẾT BỀN MORH)
 Điều kiện bền: kt ][315 s sss =
n
k
][
][


= Với:
 Phù hợp với vật liệu dòn.
3. CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT
1- TTÖÙS phaúng ñaëc bieät:
0 ;
22 2
2
2
3,1 = 
  

=
 Điều kiện bền:



Các ứng suất chính :
][4 223 stss =t
][3 224 stss =t
Theo TB 3:
Theo TB 4:
3. CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT
2- TTÖÙS tröôït thuaàn tuùy:
0 ; 23,1 = = sts
 Điều kiện bền:

Các ứng suất chính :
][23 sts =tTheo TB 3:
Theo TB 4:
[ ]
2
s
t 
][34 sts =t
[ ]
3
s
t 
 Trên đây là những TB được dùng tương đối phổ 
biến. Việc áp dụng TB này hay TB khác để giải 
quyết bài toán cụ thể phụ thuộc vào loại vật liệu sử 
dụng và TTỨS của điểm kiểm tra. 
 Đối với TTỨS đơn- Dùng TB 1.
 Đối với TTỨS phức tạp,
Vật liệu dòn - Dùng TB 5 (TB Mohr) hay TB 2, 
Vật liệu dẻo - Dùng TB 3 hay TB 4.
3. VIỆC ÁP DỤNG CÁC 
THUYẾT BỀN