Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 1/2

ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ I NĂM HỌC 2016-2017 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Môn: SỨC BỀN VẬT LIỆU Khoa Xây Dựng Mã môn học: STMA240121 Bộ môn Cơ Học Đề số/Mã đề: 73 Đề thi có 02 trang. Thời gian: 90 Phút. Ngày Thi: 5/1/2016 Được phép sử dụng tài liệu giấy. Câu 1: ( 1,5 Điểm) Thanh ABC cứng tuyệt đối quay quanh gối B, dây AQ có 24 cm/kN10.2E = ; 2

cm5F = ; [ ] 2cm/kN12=σ .

Cho m2,1a = . (hình 1) a. Xác định ứng lực trong dây AQ. b. Xác định [ ]P theo điều kiện bền. c. Tính chuyển vị đứng tại điểm C (điểm đặt lực).

Câu 2: (1,5 Điểm) Hệ cho trên hình 1 được gia cố thêm dây DK có module đàn hồi E và diện tích tiết diện F2 như hình 2. Xác định ứng lực trong các dây AQ, DK theo P. Câu 3: (1 Điểm) Trục AB có tiết diện tròn đường kính d xem như bị ngàm tại A, chịu tác dụng bởi các moment tập trung như hình 3. Biết: [ ] 2

cm/kN9=τ ; 23 cm/kN10.8G = . a. Vẽ biểu đồ nội lực. b. Xác định d theo điều kiện bền. c. Tính góc xoắn tại mặt cắt qua B với d vừa tìm được.

Câu 4: (1,5 điểm) The beam is subjected to an internal shear force kN30Qy = and bending moment

m.kN20Mx = shown in Figure 4. Determine the normal stress in the beam at point A and shear stress at point B. Câu 5: (2 Điểm) Dầm cho trên hình 5. Biết [ ] 2cm/kN15=σ .

Figure 4. Hình 3.

Hình 1. Hình 2.

a. Xác định các phản lực liên kết và vb. Xác định b theo điều kiện bền (bỏ qc. Cho moment chống uốn của mặt cắt

Câu 6: (1,5 Điểm) The column shown in Fig. 6 is fixed at compressive stress developed on the croCâu 7: (1 Điểm) Hệ cho trên hình 7. Thanh AB có modul

[ ] 2

n cm/kN12=σ ; Tiết diện tròn đườngmãn điều kiện ổn định.

Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến th[G1.1]: Xác định được các phản lực liêntrên mặt cắt. [G1.2]: Vẽ và giải thích được ý nghĩa cbằng phương pháp mặt cắt biến thiên và [G2.1]: Tính ứng suất tại một điểm trên tâm, thanh chịu xoắn-chịu cắt và thanh cthành phần ứng suất trên mặt cắt ngangvật liệu. Áp dụng được nguyên lý cộng t[G2.2]: Trình bày được các cách tính chuyển vị theo phương trình tương thíchbằng phương pháp tương thích biến dEuler và theo phương pháp thực hành. [G3.1]: Đọc hiểu các tài liệu sức bền vật

Hình 7.

Hình 5.

à vẽ các biểu đồ nội lực. n (bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt). ặt cắt ngang 27 cm.kN10.3EJ = , tính độ võng tại C.

at its base and free at its top. Determine the maxthe cross section of column.

module đàn hồi 24cm/kN10.2E = ; Ứng suất cho phé

ờng kính cm10d = . Cho m6,0a = . Xác định [ ]P

giải thích đề thi.

kiến thức) ên kết. Xác định được các thành phần nội lực

ghĩa của các biểu đồ nội lực trong bài toán thanh ên và phương pháp vẽ nhanh.

ên mặt cắt ngang của thanh chịu kéo-nén đúng thanh chịu uốn. Vẽ được qui luật phân bố của các ngang. Giải được ba bài toán cơ bản của sức bền ộng tác dụng trong trường hợp chịu lực phức tạp. tính chuyển vị cho bài toán thanh. Tính được

g thích biến dạng. Giải được các bài toán siêu tĩnh n dạng. Tính toán được bài toán ổn định theo

ành. ền vật liệu bằng tiếng Anh.

Figure 6.

Ngày 30 tháng 12 năm 2016 Thông qua bộ môn (ký và ghi rõ họ tên)

Phạm Tấn Hùng

.

maximum tensile and

o phép khi nén

để thanh AB thỏa

Nội dung kiểm tra

Câu 1, 4, 6, 7

Câu 5

Câu 1, 3, 4, 5, 6

Câu 2, 3, 6, 7

Câu 4, 6

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 1/4

ĐÁP ÁN SBVL . Mã môn học: STMA240121. Đề số: 73. Học kỳ: I. năm học: 16-17. (ĐA có 04 trang) Câu 1: ( 1,5 Điểm)

Nội dung Điềm Xét thanh BC (hình 1).

0,25đ

02

3.a3.Pa3.Pa2.NB/m kA =++−=∑ kA P

4

33P2

3N +=⇒ . 0,25đ

[ ]σσ ≤=F

P

2

3AQ

max[ ] kN40kN12.5.

3

2.F

3

2P ==≤⇒ σ . Chọn [ ] kN40P = . 0,5đ

cm1871,0cm5.10.2

120.40.

4

39

EF

Pa

4

39

EF

a2

4

33P2

34yC ≈==

=∆ . 0,5đ

Câu 2: ( 1,5 Điểm) Nội dung Điềm

Hệ siêu tĩnh bậc 1. Chọn hệ cơ bản như vẽ.

Phương trình chính tắc: 0X P1111 =+ ∆δ 11P11 /X δ∆−=⇒ .

0,25đ

Xét thanh ABC.

0,25đ

0a.Xa3.Pa2.NB/m 1A =−+−=∑ 1A X2

1P2

3N −=⇒ ;

1D XN = . 0,25đ

EF

Pa

2

3

EF

a2

2

1.P

2

3P1 −=

−

=∆ . 0,25đ

EF

a

2

3

F2.E

a2.1.1

EF

a2

2

1

2

111 =+

−

−=δ . 0,25đ

P/XN 11P11D =−==⇒ δ∆ ; PP2

1P2

3NA =−= . 0,25đ

Hình 2b.

Hình 2a.

Hình 1.

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 2/4

Câu 3: ( 1 Điểm) Nội dung Điềm

Biểu đồ moment xoắn.

0,5đ

[ ]23

maxz

max cm

kN9

d.2,0

cm.kN8

W

M=≤== ττ

ρ

cm6441,1cm9.2,0

8d 3 ≈≥⇒ . Chọn cm7,1d = . 0,25đ

rad0217,0

cm7,1.cm

kN10.8

cm.kN1450

Gd

cm.kN1450

d1,0.G

cm10.cm.kN8

d1,0.G

cm20.cm.kN3

d1,0.G

cm25.cm.kN5

44

2

3

2

4

2

444B ≈==+−=ϕ . 0,25đ

Câu 4: ( 1,5 Điểm)

Nội dung Điềm Xét đặc trưng của mặt cắt ngang, chọn trục x như hình vẽ.

0,25đ

cm6mm60mm200.mm40mm40.mm200

mm40.mm200mm120yC ==

+×

= .

( ) ( )

( ) ( ) .cm10.53,8mm10.53,8mm200.mm40mm6012

mm200.mm40

mm40.mm200mm60mm12012

mm40.mm200J

434723

23

xC

=≈

×++

×−+=

0,25đ

cm16mm160mm60mm100yA ==+= .

243

3

A

xC

xA

cm

kN75,3cm16.

cm10.53,8

cm.kN10.2y

J

M−≈−==σ .

0,5đ

( ) ( ) 3B

xC cm480cm4.cm20.cm6cm10cm2S =−+= ; cm20bB = .

243

3

B

xC

B

xCy

Bcm

kN0844,0

cm20.cm10.53,8

cm480.kN30

b.J

S.Q≈==τ .

0,5đ

Hình 4.

Hình 3.

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 3/4

Câu 5: ( 2 Điểm) Nội dung Điềm

Xét dầm AB.

0m1.m2.m

kN20m3.kN50m4.YA/m B =++−=∑ kN5,47YB =⇒ .

0m3.m2.m

kN20m1.kN50m4.YB/m A =−−=∑ kN5,42YA =⇒ .

0,25đ

Biểu đồ lực cắt.

0,25đ

Biểu đồ moment uốn.

0,5đ

Phân tích mặt cắt: Chia mặt cắt, chọn trục x như hình vẽ.

b9,0b2.2b6

b6.b5,1y

22

2

C =+

= ; b9,1b9,0bymax =+= .

( ) ( ) ( ) 44223

223

xC b23,7b30

217b2.b9,0

12

b2.b2b6.b9,0b5,1

12

b.b6J ≈=

++

−+= .

0,25đ

[ ]24

2

max cm

kN15b9,1.

30/b217

cm.kN10.5,47=≤= σσ cm3652,4cm

15.217

9,1.30.10.5,47b 3

2

≈≥⇒ . Chọn cm4,4b= . 0,25đ

Xét trường hợp "k" và biểu đồ moment uốn.

0,25đ

( )

.m.kN17,79m.kN6

475m1.

3

2.2

1m1.m.kN5,47

2

1m1m1.

3

1

2

1m1.m.kN5,47.

2

1

m1m1.3

2

2

1m1.m.kN45.

2

1m1.

3

2m2.m.kN45.

2

1m5,0m2.

8

m2.m/kN20.3

2EJ.y

33

2

C

==×+

+×+

+×+×+×=

cm64,2cm10.3.6

10.475y

7

6

C ≈=⇒ .

0,25đ

Hình 5e.

Hình 5d.

Hình 5c.

Hình 5b.

Hình 5a.

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 4/4

Câu 6: ( 1,5 Điểm) Nội dung Điềm

Nội lực trên tiết diện của cột: kN80Nz = ; cm.kN7200cm90.kN80Mx == .

0,25đ

( ) 2cm151cm1.cm4cm35cm2.cm30.2F =−+= .

( ) ( ) 4

323

xC cm58,3519212

cm31.cm1cm2.cm30.

2

cm2cm35

12

cm2.cm302J ≈+

−

+= .

34

max

xCx cm2011

2/cm35

cm58,35192

y

JW === .

0,25đ

232

x

xzmin

cm

kN11,4

cm2011

cm.kN7200

cm151

kN80

W

M

F

N−≈−−=−=σ . 0,5đ

232

x

xzmax

cm

kN05,3

cm576,2945

cm.kN1200

cm151

kN60

W

M

F

N≈+−=+=σ . 0,5đ

Câu 7: ( 1 Điểm)

Nội dung Điềm a5AB = . Xét khớp B.

0P5

3.NY A =−−=∑ P

3

5NA −=⇒ .

0,25đ

d25,0d

4

64

d

F

Ji

2

4

minmin ===

ππ

; 120cm10.25,0

cm60.5

d25,0

L

i

L.

min

====µ

λ 45,0=⇒ϕ . 0,25đ

Điều kiện ổn định:

[ ]nA .F.N σϕ≤ [ ]n2

.4

d.P

3

5σ

πϕ≤⇒ kN469,254kN12.

4

10..45,0.

5

3P

2

≈≤⇒π

. Chọn [ ] kN4,254P = . 0,5đ

Hình 7.

Figure 6.