Thiết kế cầu giàn – lực trong từng thanh và thanh gãy trước

Dự án thiết kế sản phẩm đơn giản trong chủ đề Thiết kế kĩ thuật (Công nghệ lớp 10) thường chọn mô hình cầu giàn. Học liệu giúp học sinh tính toán và thử nghiệm trước khi làm mô hình thật. Chọn kiểu giàn Warren, Pratt hoặc Howe; vật liệu gỗ, nhôm hoặc thép với ứng suất cho phép khác nhau; tiết diện thanh 50–800 mm²; tải 1–60 kN và vị trí đặt tải 0–100% nhịp. Mô phỏng giải cân bằng nút, tô đỏ thanh chịu kéo, xanh thanh chịu nén, vẽ độ dày thanh theo độ lớn lực và so ứng suất σ = F/A với ứng suất cho phép. Bấm Tăng tải dần để tìm thanh gãy trước. Đổi kiểu giàn với cùng tải, học sinh thấy các thanh chéo đổi từ kéo sang nén – cơ sở để chọn vật liệu cho từng thanh. Câu hỏi gợi ý: – Đặt tải ở giữa nhịp hay gần gối, trường hợp nào nguy hiểm hơn? – Vì sao tăng tiết diện thanh làm cầu chịu được tải lớn hơn? – Thanh chịu nén và thanh chịu kéo cần vật liệu khác nhau thế nào?