Với thanh dàn làm từ hai thép góc, đặt các bản đệm
để hai thép góc cùng làm việc. Chiều dày đệm bằng
bản mã, chiều rộng từ 50mm đến 100mm, dài vượt
khỏi thanh dàn mỗi đầu từ 10mm đến 15mm để đủ
hàn
199 trang |
Chia sẻ: phanlang | Lượt xem: 2204 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Kết cấu thép Phần cấu kiện cơ bản, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
àm
Dầm chịu uốn, cột : độ cứng
theo phương trục x lớn, tăng
cường độ cứng theo trục y
bằng cách mở rộng bản cánh
hoặc tổ hợp
Bất lợi: bản cánh hẹp và vát
bên trong khó liên kết.
Thép chữ I và các ứng dụng
VI. QUY TẮC CÁN THÉP XÂY DỰNG
27
C1 - TÔ ̉NG QUAN VÊ
KÊT CÂU THÉP
Thép chữ C theo TCVN 1654-
75
Vd: [ 22
Nhỏ nhất: [5
Lớn nhất: [40
Từ [14 – [24 có thêm tiết diện
cánh rộng và dày hơn, vd :
[22a
Thép [ được dùng làm
Liên kết thuận lợi, liên kết cánh
bất lợi
Dầm chịu uốn, đặc biệt xà gồ
mái, cột – tiết diện tổ hợp
Thép chữ [ và các ứng dụng
VI. QUY TẮC CÁN THÉP XÂY DỰNG
28
C1 - TÔ ̉NG QUAN VÊ
KÊT CÂU THÉP
Thép chữ I cánh rộng (h.a)
h có thể lên đến 1000mm
Cánh có mép song song dễ
liên kết
Dùng làm dầm, cột
Giá thành cao
Thép ống (h.b) có 2 loại: có
đường hàn dọc và không có
đường hàn dọc
Chịu lực tốt, chống xoắn tốt
Dùng trong kết cấu thanh dàn,
cột
Thép hình khác
VI. QUY TẮC CÁN THÉP XÂY DỰNG
29
C1 - TÔ ̉NG QUAN VÊ
KÊT CÂU THÉP
- Thép tấm phổ thông: kết cấu tấm bản (dày 4-60mm)
- Thép tấm dày: kết cấu tấm bản (dày 4 – 160 mm)
- Thép tấm mỏng: các thanh thành mỏng bằng cán nguội (dày 0,2 – 4 mm)
VI. QUY TẮC CÁN THÉP XÂY DỰNG
Thép tấm cán nguội
30
C1 - TỔNG QUAN VÊ
KÊT CÂU THÉP
CÁC NỘI DUNG CÂN ÔN TÂ ̣P:
Đặc điểm của kết cấu thép (KCT)
Phạm vi ứng dụng KCT
Các yêu cầu đối với KCT
Vật liệu thép
Sự pha ́ hoại dòn của thép
Quy cách cán thép trong xây dựng
31
NỘI DUNG
• TÔ ̉NG QUAN VÊ
KÊT CÂU THÉP
• LIÊN KÊ
T HÀN VÀ LIÊN KÊ
T BU LÔNG
• TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
• TÍNH TOÁN CÔ ̣T THÉP
• TÍNH TOÁN DÀN THÉP
32
• LIÊN KÊT HÀN
• LIÊN KÊT BU LÔNG
• LIÊN KÊT ĐINH TÁN
Liên kết hàn Liên kết bu lông Liên kết đinh tán
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
33
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
Các phương pháp hàn trong KCT
Hàn hồ quang điện
Hàn hơi
Các yêu cầu chính khi hàn
Hàn trong nhà máy
I. LIÊN KẾT HÀN
Hàn hồ quang điện bằng tayHàn hơi
axetylen
oxy
34
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
Các phương pháp kiểm tra chất lượng đường hàn
Kiểm tra bằng trực quan
Kiểm tra bằng pp vật lý
Các loại đường hàn và cường đô ̣ tính toán:
Đường hàn đối đầu : fwc, fwt, fwv
Đường hàn góc : fwf, fws
I. LIÊN KẾT HÀN
Thiết bị siêu âm ktra đường hàn
Hàn đối đầu Hàn góc
35
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN CÁC ĐƯỜNG HÀN:
Đường hàn đối đầu : fwc, fwt, fwv
Khi chịu nén: fwc=f (không phụ thuộc vào PP kiểm
tra)
Khi chịu kéo: fwt=f (kiểm tra bằng PP vật lý), fwt=0.85f (kiểm tra bằng PP thông thường)
Khi chịu cắt : fwv=fv (không phu ̣ thuộc vào PP kiểm
tra)
Đường hàn góc : fwf, fws
fwf : cường đô ̣ tính toán chịu cắt của thép đường hàn
phu ̣ thuộc vào loại que hàn (tra bảng)
fws=0.45fu : cường đô ̣ tính toán thép cơ bản trên biên
nóng chảy
I. LIÊN KẾT HÀN
36
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN CÁC ĐƯỜNG HÀN:
Đường hàn góc : fwf, fws
fwf : cường đô ̣ tính toán chịu cắt của thép đường hàn
phu ̣ thuộc vào loại que hàn (tra bảng)
fws=0.45fu : cường đô ̣ tính toán thép cơ bản trên biên
nóng chảy
I. LIÊN KẾT HÀN
37
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
Phân loại đường hàn theo công dụng : cấu tạo, chịu lực
Phân loại theo vị trí không gian : đường hàn nằm, đứng, ngược, ngang
Phân loại theo địa địa điểm gia công : nhà máy, công trường
Phân loại theo tính liên tục : đường hàn liên tục, đứt quãng
I. LIÊN KẾT HÀN
38
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
LIÊN KẾT HÀN ĐỐI ĐẦU – ĐẶC ĐIỂM:
Liên kết trực tiếp 2 cấu kiện cùng nằm trong mặt phẳng
Đường hàn đối đầu có thể thẳng góc hoặc xiên
Đường hàn đối đầu chịu lực tốt, ứng suất tập trung nhỏ
Khi bản thép dày cần gia công bản thép cơ bản
I. LIÊN KẾT HÀN
39
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
LIÊN KẾT HÀN ĐỐI ĐẦU – DẠNG GIA CÔNG MÉP:
I. LIÊN KẾT HÀN
40
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
LIÊN KẾT HÀN ĐỐI ĐẦU – DẠNG GIA CÔNG MÉP:
I. LIÊN KẾT HÀN
41
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN ĐỐI ĐẦU:
Tổng hợp công thức tính toán đường hàn đối đầu
I. LIÊN KẾT HÀN
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
w wt c w w
w
N f , A tl
A
σ = ≤ γ =
+ lw= l - 2t : chiều dài Knh toán đường hàn
+ fwt : cươ ̀ng độ Knh toán đường hàn chi ̣u kéo
+ γc : hê ̣ số điều kiện làm việc
w wv c w w
w
V f , A tl
A
τ = ≤ γ =
Chi ̣u cắt:
Chi ̣u kéo:
42
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN ĐỐI ĐẦU:
Tổng hợp công thức tính toán đường hàn đối đầu
I. LIÊN KẾT HÀN
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
w
2
w wt c w
w
tlM f , W
W 6
σ = ≤ γ =
w
w
2 2
tđ w wt c
w w
w w
2
w w w
3 1,15f
M V
,
W A
tl
A tl ,W
6
σ = σ + τ ≤ γ
σ = τ =
= =
Chi ̣u uốn:
Chi ̣u uốn và cắt:
43
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN ĐỐI ĐẦU:
Tổng hợp công thức tính toán đường hàn đối đầu
I. LIÊN KẾT HÀN
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
w
w
2 2
tđ w wt c
w w
w w w
2
w w w
3 1,15f
M N V
,
W A A
tl
A tl ,W
6
σ = σ + τ ≤ γ
σ = + τ =
= =
Chi ̣u uốn, cắt và kéo:
44
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN ĐỐI ĐẦU:
Tổng hợp công thức tính toán đường hàn đối đầu
I. LIÊN KẾT HÀN
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
w wt c
w
w wv c
w
w
Nsin f
tl
Ncos f
tl
bl 2t
sin
α
σ = ≤ γ
α
τ = ≤ γ
= −
α
Đường hàn đối đầu xiên:
(θ = α) (θ ≡ α)
45
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
LIÊN KẾT HÀN GÓC – ĐẶC ĐIỂM:
Liên kết hàn góc nằm ở góc vuông tạo bởi 2 cấu kiện cần hàn
Tiết diện đường hàn là 1 tam giác vuông cân, hơi phồng ở giữa, cạnh của tam
giác gọi là chiều cao đường hàn (hình a và b)
Dùng đường hàn góc thoải hoặc hoặc hàn lõm khi chịu tải trọng động để giảm
sự tập trung ứng suất (hình c và d)
I. LIÊN KẾT HÀN
46
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
LIÊN KẾT HÀN GÓC – ĐẶC ĐIỂM:
Đường hàn góc khi chịu lực :
Có đường lực phức tạp
Ứng suất phân bố không đều
Hai mút của đường hàn có τmax để giảm bớt sự phân bố không đều
ứng suất thì không nên dùng đường hàn quá dài
Trong tính toán xem đường hàn chịu cắt quy ước và phá hoại theo 2 tiết diện
I. LIÊN KẾT HÀN
47
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN GÓC:
Tổng hợp công thức tính toán đường hàn góc
I. LIÊN KẾT HÀN
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
-Ứng suất phân bố đều do ̣c
đường hàn và bi ̣ phá hoa ̣i do
căt́
- Đoa ̣n chồng: ≥5tmin
w1 wf c w2 ws c
w1 w2
w1 f f w w2 s f w w
N Nf , f
A A
A h l ,A h l , l l 10mm
τ = ≤ γ τ = ≤ γ
= β = β = −∑ ∑
( )w f f wf s ws c
Nl
h min f , f
≥ β β γ∑
f w f f w
f min
4h l 85 h ,l 40mm
h 1,2t
≤ ≤ β ≥
≤
- Kiê ̉m tra:
- Thiết kế:
- Ghi chú:
48
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN GÓC:
Chiều cao nho ̉ nhất đường hàn góc: hfmin
I. LIÊN KẾT HÀN
49
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN GÓC:
Xác định các hệ số : βf, βs
I. LIÊN KẾT HÀN
50
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN GÓC:
Tổng hợp công tính toán đường hàn góc
I. LIÊN KẾT HÀN
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
2
1
1 2
2
eN N kN
e e
N (1 k)N
= =
+
= −
- Sự phân bố nô ̣i lực cho đường hàn sống và mép:
- Ví du ̣ : thép góc đêù ca ̣nh, k=0.7
51
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN GÓC:
Tổng hợp công tính toán đường hàn góc
I. LIÊN KẾT HÀN
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
- Chi ̣u mô men:
w
w
w1 wf c w2 ws c
w1 w2
2
w1 f f
2
w2 s f
w
M Mf , f
W W
l
W h
6
l
W h
6
l l 10mm
τ = ≤ γ τ = ≤ γ
= β
= β
= −
∑
∑
52
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN GÓC:
Tổng hợp công tính toán đường hàn góc
I. LIÊN KẾT HÀN
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
- Chi ̣u cắt:
w1 wf c w2 ws c
w1 w2
w1 f f w
w2 s f w
w
V Vf , f
A A
A h l
A h l
l l 10mm
τ = ≤ γ τ = ≤ γ
= β
= β
= −
∑
∑
53
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN GÓC:
Tổng hợp công tính toán đường hàn góc
I. LIÊN KẾT HÀN
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
- Chi ̣u cắt và chi ̣u uốn:
w w
2 2
td1 wf c
w1 w1
2 2
td2 ws c
w2 w2
w1 f f w w2 s f w
2 2
w1 f f w2 s f
V M f
A W
V M f
A W
A h l ,A h l
l l
W h ,W h
6 6
τ = + ≤ γ
τ = + ≤ γ
= β = β
= β = β
∑ ∑
∑ ∑
54
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
LIÊN KẾT HÀN GÓC CÓ BẢN GHÉP:
Bản ghép liên kết thép cơ bản bằng các đường hàn góc cạnh va ̀ góc đầu
Có sự tập trung ứng suất lớn không dùng cho tải trọng động
Giảm ứng suất tập trung bằng cách vát cạnh và không hàn toàn bộ bản ghép
Tiết diện bản ghép:
I. LIÊN KẾT HÀN
55
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
Phân loại liên kết bu lông
Bu lông thô
Bu lông thường
Bu lông tinh
Bu lông cường độ cao
Bu lông neo
Cấp độ bền và cường đô ̣ tính toán:
Cấp độ bền bu lông: từ 4.6 đến 10.9
Cường đô ̣ tính toán: fvb, ftb, fcb.
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
Liên kết bu lông
56
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
Cấp độ bền và cường đô ̣ tính toán:
Cấp độ bền bu lông: từ 4.6 đến 10.9
Cường đô ̣ tính toán: fvb, ftb, fcb.
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
57
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
Sự là việc liên kết bu lông thường, thô, tinh:
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
Phá hoại thép cơ bản do ép mặtPhá hoại cắt ngang thân bu lông
Kha ̉ năng chịu cắt bu lông:
[N]vb=fvb × γb × A × nv
fvb : cường đô ̣ tính toán chịu cắt vật liệu bu lông
A : diện tích tiết diên ngang thân bu lông (phần không bị ren)
nv: sô ́ lượng mặt cắt tính toán của bu lông
γb : hệ số điều kiện làm việc liên kết bu lông
58
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
Phá hoại thép cơ bản do ép mặtPhá hoại cắt ngang thân bu lông
Kha ̉ năng chịu ép mặt bu lông:
[N]cb=d (Σt)min× fcb × γb
fcb : cường đô ̣ ép mặt tính toán bu lông
d : đường kính thân bu lông (phần không bị ren)
(Σt)min : tổng chiều dày nho ̉ nhất các bản thép cùng trượt về một hướng
γb : hệ số điều kiện làm việc liên kết bu lông
Sự là việc liên kết bu lông thường, thô, tinh:
59
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
Lực ma sát lớn tạo ra do lực xiết lớn của êcu bu lông
Kha ̉ năng chịu trượt của 1 bu lông:
[N]cb=fhb × Abn × γb1 (µ/γb2)min× nf
fhb : cường đô ̣ tính toán chịu kéo vật liệu bu lông, fhb=0.7fub
Abn : diện tích thực thân bu lông (kê ̉ đến phần bị ren)
µ : hệ số ma sát
γb1 : hệ số điều kiện làm việc liên kết bu lông
nf : số lượng mặt phẳng tính toán
γb2 : hệ số độ tin cậy
Sự làm việc chịu trượt của liên kết bu lông cường đô ̣ cao:
60
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
Kha ̉ năng chịu trượt của 1 bu lông:
[N]tb=Abn× ftb
ftb : cường đô ̣ tính toán chịu kéo vật liệu bu lông
Abn : diện tích thực thân bu lông (kê ̉ đến phần bị ren)
Sự làm việc bu lông khi chịu kéo:
61
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
Cấu tạo liên kết bu lông:
62
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
Tổng hợp công tính toán liên kết bu lông
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
- Bu lông chi ̣u cắt và ép mă ̣t:
[ ]
[ ] [ ] [ ]( )
cmin b
minb vb cb
N
n
N
N min N , N
≥
γ
=
- Bu lông chi ̣u cắt và ép mă ̣t:
[ ]
[ ] [ ] [ ]( )
cmin b
minb vb cb
V
n
N
N min N , N
≥
γ
=
63
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
Tổng hợp công tính toán liên kết bu lông
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
- Lực max tác du ̣ng lên bu lông:
[ ]1bmax c2 minb
i
MlN N
m l
= ≤ γ
∑
- Lực max tác du ̣ng lên bu lông:
+ m : số bu lông trên mô ̣t hàng
[ ]
2 2
1
bmax c2 minb
i
Ml VN N
nm l
= + ≤ γ ∑
64
C2 - LIÊN KÊT HÀN VÀ BU LÔNG
Tổng hợp công tính toán liên kết bu lông
II. LIÊN KẾT BU LÔNG
Sơ đồ chịu lực Công thức &nh toán
- Bu lông chi ̣u kéo:
[ ] ctb
N
n
N
≥
γ
- Kiê ̉m tra bền thép cơ ba ̉n do gia ̉m yếu :
bl c
n
N f
A
≤ γ γ
+ Diê ̣n Kch thực kê ̉ đêń gia ̉m yếu lỗ bu lông:
An = A – A1
Vơ ́i : A1 = Max (A
1,5
1, A
1,2,3,4,5
1 – n×s
2t/4u)
65
NỘI DUNG
• TÔ ̉NG QUAN VÊ
KÊT CÂU THÉP
• LIÊN KÊT HÀN VÀ LIÊN KÊT BU LÔNG
• TÍNH TOÁN DÂM THÉP
• TÍNH TOÁN CÔ ̣T THÉP
• TÍNH TOÁN DÀN THÉP
66
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Thiết kế dầm định hình được tiến hành theo
các bước sau:
Chọn tiết diện dầm
Kiểm tra tiết diện dầm đã chọn về :
Đô ̣ bền : ứng suất pháp, ứng suất tiếp
Đô ̣ võng
Ổn định tổng thê ̉ của dầm
Cấu tạo và tính toán các chi tiết nối dầm,
gối dầm
I. DẦM ĐỊNH HÌNH
Dầm định hình
67
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Chọn tiết diện dầm
B1 : tính toán nội lực M, Q
B2 : tính mô men chống uốn
Wyc từ điều kiện ứng suất pháp
B3 : tính mô men quán tính yêu
cầu từ điều kiện đô ̣ võng : ∆ ≤
[∆]
B4: Chọn tiết diện
I. DẦM ĐỊNH HÌNH
max
yc
c
MW
f
≥
γ
Ví dụ
B1: Mmax=ql2/8, Qmax=ql/2
B2:
2
yc
c
qlW
8f
≥
γ
B3:
[ ] [ ]
4 4
max yc
5ql 5qlI
384EI 384E
∆ = ≤ ∆ → ≥
∆
B4 : từ Wyc và Iyc, chọn tiết diện
68
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra tiết diện đa ̃ chọn
Theo điều kiện ứng suất pháp:
I. DẦM ĐỊNH HÌNH
max
max c
x
M f
W
σ = ≤ γ
Theo điều kiện ứng suất tiếp:
max x
max v c
x w
Q S f
J t
τ = ≤ γ
Theo điều kiện độ võng:
[ ]∆ ≤ ∆
69
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể:
I. DẦM ĐỊNH HÌNH
max
c c
b c
M f , 0,95
W
σ = ≤ γ γ =
ϕ
Wc : mô men chống uốn của tiết diện nguyên dầm
ϕb: hê ̣ số giảm uốn của dầm khi xét điều kiện ổn định
tổng thê ̉ dầm, lấy phu ̣ thuộc vào hê ̣ sô ́ ϕ1 như sau:
Nếu ϕ1≤0,85 : lấy ϕb= ϕ1
Nếu ϕ1>0,85 : lấy ϕb=0.68 + 0.21 ϕ1 ≤ 1 với
ψ : hê ̣ số lấy theo bảng tra phu ̣ thuộc vào
liên kết gối tựa dầm, dạng va ̀ vị trí tải trọng,
va ̀ tham sô ́ α.
Jxn: mô men quán tính chống xoắn tiết diện
l0 : chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng dầm
2
y
1
x 0
I h E
I l f
ϕ = ψ
2
t 0
y
I l1,54
I h
α =
• Với dầm I cán nóng:
70
70
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
71
71
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
72
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể:
Các trường hợp không cần kiểm tra ổn định tổng thể dầm :
Có bản sàn thép hoặc BTCT liên kết chắc chắn vào cánh dầm,
Dầm composite,
Độ mảnh ngoài mặt phằng dầm l0/bf nằm trong giới hạn cho phép.
Giải pháp tăng cường ổn định tổng thể:
Tăng bf, giảm tf, giảm hfk. Khi đó sẽ phải chọn lại tiết diện dầm
Dùng hệ sàn cứng hoặc giằng ngang ở cánh nén
Dùng hệ giằng chống xoắn
I. DẦM ĐỊNH HÌNH
Cánh nén
73
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Thiết kế dầm tổ hợp hàn được tiến hành theo
các bước sau:
Chọn tiết diện dầm
Kiểm tra tiết diện dầm đã chọn về :
Đô ̣ bền : ứng suất pháp, ứng suất tiếp
Đô ̣ võng
Ổn định tổng thê ̉ của dầm
Ổn định cục bộ bản cánh, bản bụng
Đường hàn liên kết bản cánh bản
bụng
Cấu tạo và tính toán các chi tiết nối dầm,
gối dầm, thay đổi tiết diện dầm
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
Dầm tổ hợp hàn
74
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Chọn tiết diện dầm tổ hợp hàn
Chọn chiều cao tiết diện: hmin ≤ h ≤ hmax
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
Dầm tổ hợp hàn
Chọn chiều dày bản bụng : tw
Từ điều kiện ứng suất tiếp:
Từ điều kiện ổn định bản bụng:
Dầm cao (1-2m):
≥ maxw
3
t
2 w v c
V
h f γ
w
wt 5,5
h f
E
≥
= +w
3
t 7
1000
h
75
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Chọn tiết diện dầm tổ hợp hàn
Chọn kích thước bàn cánh (bf, tf) từ điều kiện
ứng suất pháp
Cách chọn:
tf>tw tiết diện làm việc hiệu quả, tf=12÷24mm
tf≤30mm tránh ứng suất phụ khi hàn, cường độ
tính toán tăng khi chiều dày giảm
bf ≤30tf ứng suất pháp phân bố đều trên cánh
kéo, ổn định cục bộ cho cánh nén
bf=h/2÷h/5; bf≥180mm; bf≥h/10 ổn định tổng
thể, dễ liên kết dầm với các cấu kiện khác
bf/tf ≤ ổn định cục bộ bản cánh nén
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
Dầm tổ hợp hàn
fE /
76
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra tiết diện đa ̃ chọn
Theo điều kiện ứng suất pháp:
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
max
max c
x
M f
W
σ = ≤ γ
Theo điều kiện ứng suất tiếp:
max x
max v c
x w
Q S f
J t
τ = ≤ γ
Sc: mô men tĩnh của bản cánh
Kiểm tra tại các vị trí chịu M và V:
2 2
1 13 1,15td cfσ σ τ γ= + ≤
= =1 1
w
;
W
cw
x
VShM
h I t
σ τ
77
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra tiết diện đa ̃ chọn
Kiểm tra ứng suất cục bô ̣ bụng dầm khi có lực
tập trung cục bộ lên bản cánh:
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
Theo điều kiện độ võng:
[ ]max∆ ≤ ∆
lz= b + 2tf
Kiểm tra đồng thời tiết diện chịu ứng suất pháp,
ứng suất tiếp và ứng suất nén cục bộ:
78
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra tiết diện đa ̃ chọn
Kiểm tra ổn định tổng thê ̉ dầm tổ hợp:
tương tự như dầm định hình, trong đo ́
tham số α được xác định như sau (đối
với dầm tổ hợp hàn):
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
α = + =
2 3
0 w w
fk3
fk f f f
L t at
8 1 ,a 0,5h
h b b t
Tăng cường ổn định tổng thê ̉:
Tăng bf, giảm tf, giảm hfk. Khi đó sẽ
phải chọn lại tiết diện dầm
Dùng hệ sàn cứng hoặc giằng ngang
ở cánh nén
Dùng hê ̣ giằng chống xoắn
Cánh nén
79
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra tiết diện đa ̃ chọn
Kiểm tra ổn định cục bô ̣bản cánh:
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
Kiểm tra ổn định cục bô ̣ bản bụng dầm:
Do ứng suất tiếp:
Nếu không thỏa mãn thi ̀ phải bô ́ trí các
sườn ngang đê ̉ gia cường bụng dầm
σ = → ≤
2
0ff
cr
of f
bt E
0.25E 0,5
b t f
τ = λ = ≤ λ = λ
v w
cr w w2
ww
f h f
10.3 , 3.2
t E
+ TT Tĩnh:
λ = ≤ λ = ww w
w
h f
2.2
t E
+ TT Động:
80
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra tiết diện đa ̃ chọn
Cấu tạo sườn ngang:
Khoảng cách 2 sườn:
a ≤ 2hw khi λw > 3,2
a ≤ 2,5hw khi λw ≤ 3,2
Bề rộng sườn: bs ≥ hw/30 + 40mm
Chiều dày sườn:
Chiều cao đường hàn sườn: hfmin=5mm
Tính lại đô ̣ mảnh bản bụng khi có gia cường
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
≥s s
f
t 2b mm
E
τ = + λ = µ λ
v
cr ow2 2
wow
f0.76 d f
10.3 1 ,
t E
81
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra tiết diện đa ̃ chọn
Kiểm tra ổn định cục bô ̣ bản
bụng dưới tác dụng ứng suất
pháp:
Bố trí các sườn dọc kẹp hai
bên bản bụng nếu bản bụng
không thỏa mãn điều kiện ổn
định
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
= w wh t 5,5 E f
82
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Kiểm tra tiết diện đa ̃ chọn
Liên kết cánh dầm và bản bụng: lực trượt T tác dụng lên 2 đường hàn
góc bản cánh
Nếu có lực tập trụng thi ̀ phải kể đến ảnh hường của nó trong tính toán
đường hàn
II. DẦM TỔ HỢP HÀN
= τ = =f fw w
x w x
VS VS
T t t
I t I ( )→ ≥ β γ
f
f
w x cmin
VS
h
2 f I
83
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Cánh dầm bu lông va ̀ đinh tán:
Chọn trước thép góc cánh dầm (nên chọn đều cạnh): td, bd
bg=h/12÷h/9; tg=tw; tg=(bg/11÷bg/10)
Xác định tiết diện bản phủ:
I0g: Mômen quán tính của một thép góc với trục trọng tâm
của nó
Lấy hd=h-(12÷24)mm
n1: số lượng bản phủ ở mỗi cánh dầm
III. DẦM TỔ HỢP BU LÔNG
( )= − − = − − +3 2w wd x w g x 0g g gt hhI I I I W 4 I a A2 12
=
2
d 1 d d dI 2n b t h / 4
2
1
2 d
d d
d
I
b t
n h
=
tw hw
td
td
hd
bd
x x
5
5
ag
ag
84
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Chọn trước bd theo điều kiện: bd≥2bg+tw
Chọn td theo yêu cầu cấu tạo của phần đua ra của bản phủ:
Khi dùng 1 bản phủ: a1 ≤ 15td
Khi dùng 2 bản phủ: a1 ≤ 8td
III. DẦM TỔ HỢP BU LÔNG
tf
2bg+tw
x x
bg a1
85
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Nối dầm bằng liên kết hàn:
IV. CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN MỐI NỐI DẦM
Nối đối đầu Nối đối đầu + ghép Nối ghép
86
C3 - TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
Nối dầm bằng liên kết bu lông:
IV. CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN MỐI NỐI DẦM
D
ễ
t h
i c
ô n
g
87
• TÔ ̉NG QUAN VÊ
KÊT CÂU THÉP
• LIÊN KÊT HÀN VÀ LIÊN KÊT BU LÔNG
• TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
• TÍNH TOÁN CỘT THÉP
• TÍNH TOÁN DÀN THÉP
NÔ ̣I DUNG
88Ch5_88
C4 – CÔ ̣T THÉP
89
KHÁI QUÁT CHUNG
CỘT ĐẶC CHNU NÉN ĐÚNG TÂM
CỘT RỖNG CHNU NÉN ĐÚNG TÂM
CỘT CHNU NÉN LỆCH TÂM
CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN CHI TIẾT CỘT
Ch5_89
C3 – NÔ ̣I DUNG
90Ch5_90
I. KHÁI QUÁT CHUNG
C3 – TÍNH TOÁN CÔ ̣T THÉP
Đặc điểm chung
Phân loại cột
Sơ đồ tính
91Ch5_91
C3 – TÍNH TOÁN CÔ ̣T THÉP
I.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG
Truyền tải trọng từ các kết cấu
bên trên xuống kết cấu bên
dưới
Cột gồm 3 bộ phận chính
Đầu cột: Đỡ các kết cấu bên trên
và phân phối tải trọng cho thân
cột
Thân cột: Truyền tải trọng từ trên
xuống dưới
Chân cột: Liên kết cột vào móng,
phân phối tải trọng từ cột vào
móng
92Ch5_92
Theo cấu tạo: Cột đặc, cột
rỗng, cột tiết diện không
đổi, cột tiết diện thay đổi
Theo sơ đồ chịu lực: Cột
nén đúng tâm (N), cột nén
lệch tâm (N, M)
C3 – TÍNH TOÁN CÔ ̣T THÉP
I.2 PHÂN LOẠI CỘT
93Ch5_93
Sơ đồ tính
– Sơ đồ trục dọc cột với các điều kiện biên (liên kết ở chân cột
và đầu cột)
Chiều dài tính toán
Đối với cột tiết diện không đổi hoặc đoạn cột của cột bậc:
– L - chiều dài hình học của cột
– µ - hệ số chiều dài tính toán, phụ thuộc vào đặc điểm tải
trọng và điều kiện biên
Cột tiết diện thay đổi
– Lo=µjµL, trong đó µj lấy theo bảng tra
= µ0L L
C3 – TÍNH TOÁN CÔ ̣T THÉP
I.3 SƠ ĐỒ TÍNH
94Ch5_94
Độmảnh cột:
o Lx, Ly: chiều dài tính toán của cột tính theo trục x và y
o ix, iy: bán kính quán tính cột tính theo trục x và y.
Khả năng chịu nén đúng tâm của cột được quyết định bởi độ
mảnh lớn nhất
Để có khả năng chịu lực hợp lý:
Để cột làm việc bình thường:
[λ]: Độmảnh giới hạn
λ = λ = yxx y
x y
LL
;
i i
λ = λ λmax x ymax( , )
λ λ≤ max
λ λ=x y
=n ni I A
C3 – TÍNH TOÁN CÔ ̣T THÉP
I.3 SƠ ĐỒ TÍNH
95Ch5_95
Hình thức tiết diện
Tính toán
Xác định tiết diện
cột
Ví dụminh hoạ
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
96Ch5_96
Tiết diện I
Tiết diê ̣n chư ̃ thâ ̣p
Tiết diê ̣n kín
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
II.1 HÌNH THỨC TIẾT DIỆN
97Ch5_97
Kiểm tra về bền:
o N: lực dọc tính toán
o An: diện tích tiết diện thực
o f: cường độ tính toán của vật liệu
o γc: hệ số điều kiện làm việc của cột
σ γ= ≤ c
n
N f
A
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
II.1 KIỂM TRA TIẾT DIỆN
98Ch5_98
Kiểm tra ổn định tổng thể:
• Khi
• Khi
• Khi
σ γ
ϕ
= ≤
min
c
N f
A
λ λ≤ max
ϕ λ λ = − −
1 0,073 5,53
f
E
λ< ≤0 2,5 :
λ< ≤2,5 4,5 :
λ > 4,5 :
ϕ λ λ = − − − + −
21,47 13 0,371 27,3 0,0275 5,53
f f f
E E E
( )ϕ λ λ= −2
332
51
λ λ= f
E
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
99Ch5_99
Kiểm tra về ổn định cục bộ:
– Điều kiện ổn định cục bộ bản bụng:
• hw, tw: chiều cao tính toán, chiều dày
bản bụng
• [λw]: độmảnh giới hạn của bản bụng
λ λ = ≤ =
w w
w w
w wt t
h h
y
tw
y
hw
x x
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
100Ch5_100
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
101Ch5_101
Nếu không thoả ĐK ổn định cục bộ bản bụng:
– C1: Tăng chiều dày bụng→ giảm λw → tốn thép
– C2: Đặt cặp sườn dọc với bsl≥10tw, tsl≥0,75tw vào
giữa bản bụng. Khi đó [λw]=[hw/tw]=β[λw] với:
• Khi Isl ≤ 6hwtw3:
• Khi Isl > 6hwtw
3:
Isl: mômen quán tính của sườn dọc đ/v trục ở bụng cột
vuông góc với cạnh bsl
hw: chiều cao tính toán của bụng cột khi chưa đặt sườn
dọc
β = + −
3
3 3
w w w w
0,4 0,1
1 1sl sl
I I
h t h tβ = 2
bsl
tsl
sườn dọc
y
y
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
102Ch5_102
– C3: bỏ phần giữa bụng cột đã bịmất ổn định cục bộ,
cần khống chế:
Khi đó phải kiểm tra lại điều kiện ổn định tổng thể:
với A là diện tích phần tiết diện cột còn lại:
λ λ< w w2
γ
ϕ
≤
min
c
N f
A
x
x
y y
c1 c1
λ= 1 w w0,5c t
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
103Ch5_103
• Ngoài ra, nếu
phải gia cường sườn cứng ngang,
a = (2,5 ÷ 3)hw với kích thước:
• Khi vận chuyển cột : đặt ít nhất 2
sườn ngang trên mỗi đoạn chuyên
chở
≥w 2,3
w
h E
t f
≥ w +40
30s
h
b mm
≥ 2s s
ft b mm
E
a
sườn dọc
sườn ngang
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
104Ch5_104
Điều kiện ổn định cục bộ của bản
cánh:
– b0: chiều rộng tính toán của phần
bản cánh nhô ra
– tf: chiều dày bản cánh
– [λf]: độmảnh giới hạn
λ λ = ≤ =
0 0
f f
f f
b b
t t
ytf
y
b0f
x x
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
105Ch5_105
Giả thiết đã có N, Lx, Ly → thiết kế cột
Chọn tiết diện cột
Chọn dạng tiết diện
Xác định diện tích cần thiết của tiết diện
trong đó ϕ được giả thiết trước hoặc xác định theo
độmảnh giả thiết λgt.
c
ct f
NA
γϕ
=
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
106Ch5_106
Xác định kích thước bản cánh và bụng
trong đó αx, αy là các hệ số để xác định gần
đúng các bán kính quán tính của tiết diện
(ix=αxh, iy=αyb)
h=(1÷1,15)b: dễ liên kết, hình dáng cân đối
tf=8÷40mm, tw=6÷16mm
Kiểm tra tiết diện đã cho ̣n
Cấu ta ̣o liên kết hàn cánh và bu ̣ng cô ̣t
gtx
x
ct
gty
y
ct
lh
l
b λαλα == ,
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
107Ch5_107
Xác định N, Lo
Giả thiết λgt = 40-100 tra bảng ϕ
Tính Act, bct, hct, chọn tf, tw chọn tiết diện
cột
Tính toán các đặc trưng hình học cột
Tính ϕ theo λmax
Kiểm tra tiết diện
II. TÍNH TOÁN CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
108
KHÁI QUÁT CHUNG
CỘT ĐẶC CHNU NÉN ĐÚNG TÂM
CỘT RỖNG CHNU NÉN ĐÚNG TÂM
CỘT CHNU NÉN LỆCH TÂM
CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN CHI TIẾT CỘT
Ch5_108
III. TÍNH TOÁN CỘT RÔ1NG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
109Ch5_109
CỘT RỖNG NÉN ĐÚNG TÂM
Yêu cầu bảo dưỡng
Tải trọng lớn Tải trọng không lớn nhưng cột cao
Cấu tạo
110Ch5_110
Cấu tạo thân cột
• Bản giằng:
• Chống xoắn và chống
biến hình:
→Vách cứng cách nhau 3-4m
( )hd
b
tdtmmt
b
b
bbbb
8,05,0
50
,
30
1
10
1
,126
−=
≥
−=−=
111Ch5_111
Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh
a. Sự làm việc đối với trục thực (y-y)
với Af, iy0, Iy0: diện tích, bán kính quán tính và mômen quán
tính của tiết diện nhánh đ/v trục y0 của nó (y0≡y)
• Uốn dọc trong mặt phẳng xz, tiết diện cột
xoay quanh trục thực y-y:
→ Thanh bụng hoặc bản giằng hầu như không
xuất hiện nội lực và biến dạng → cột làm việc
như cột đặc
= = = =
0 0
y 0
2
2
y y y
y
f f
I I I
i i
A A A
λ = =y
0
y y
y y
L L
i i
x
z
112Ch5_112
b. Sự làm việc đ/v trục ảo (x-x):
• Ct < C, Ixt < Ix, Ncr
t< Ncr
y
z
λ0: độ mảnh thực của cột rỗng khi
bị uốn dọc theo trục ảo
µt: hệ số kể đến ảnh hưởng biến
dạng của hệ bụng rỗng do lực cắt,
µt>1
γ1: góc trượt của tiết diện cột ảo do
lực cắt bằng 1 gây ra
pi
λ=
2
cr 2
0
EAN λ µ λ=0 t x
γ piµ λ= +
2
1
t 21
x
EA λ =x x
x
L
i
=x
xIi
A
Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh
113Ch5_113
c. Độmảnh tương đương của cột rỗng bản giằng:
khớp giả thiết để đơn giản hoá tính toán
y
z
Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh
114Ch5_114
• Góc trượt γ1 do lực cắt bằng đơn vị V=1:
( )γ pi λµ λ λ= + = + +
2 2
1 1
2 21 1 0,82 1t
x x
EA
n
( )λ µ λ λ λ= = + +2 20 10,82 1t x x n
f
xo
AA
i
a
EA
n 2,,
12
)1(
1
2
1
1 ==
+
= λλγ
= =
00 xx b
b
I CEI EI
n
a C I a
• Ib: mômen quán tính của bản giằng, Ib=tbd3b/12
• C: khoảng cách trọng tâm hai nhánh cột
• a: khoảng cách tâm các bản giằng
Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh
115Ch5_115
d. Độmảnh tương đương của cột rỗng thanh
giằng:
Khi bị uốn dọc: được xem như dàn phẳng có các mắt khớp.
γ
θ θ
=1 2
1
1
sin cosdEA
• Ad1: tổng diện tích tiết diện của
các thanh bụng xiên ở hai mặt rỗng
của cột, Ad1=2At
• ld: chiều dài trục thanh bụng xiên
αλ µ λ λ= = +2 10
1
t x x
d
A
A
θθ
pi
α
cossin 2
2
1 =
Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh
116Ch5_116
Tính toán cột rỗng chịu nén đúng tâm
• Bền:
An: tổng diện tích thực của các nhánh cột
• Ổn định tổng thể:
ϕmin: xác định theo λmax=max(λ0; λy)
• Ổn định cục bộ: giống cột đặc chịu nén đúng
tâm:
σ γ= ≤ c
n
N f
A
γ
ϕ
≤
min
c
N f
A
λ λ= ≤ ww w
wt
h λ λ= ≤ 0f f
ft
b
117Ch5_117
• Các yêu cầu về độmảnh
– Toàn cột:
– Từng nhánh cột:
• Bản giằng:
• Thanh giằng:
λ1: Độmảnh của nhánh cột theo trục bản thân x0-x0
λ λ≤ max
λ ≤1 40 λ λ≤1 yvà
λ ≤1 80 λ λ≤1 yvà
Tính toán cột rỗng chịu nén đúng tâm
118Ch5_118
Thiết kế cột rỗng
Biết trước N, Lx, Ly → thiết kế cột
a. Chọn tiết diện cột
• Chọn dạng tiết diện: 2 nhánh tiết diện như nhau
• Diện tích cần thiết của nhánh cột theo trục thực:
với ϕy được xác định theo λy =40÷90 và λy ≤ [λ]
• Xác định bán kính quán tính cần thiết với trục
thực
cy
fct f
NA
γϕ2
=
ygt
y
yct
l
i λ=
119Ch5_119
• Chọn nhánh cột : Afct, iyct chọn tiết diện
• Kiểm tra cột theo trục thực:
– A=2Af, Af: diện tích nhánh cột đã chọn
– ϕy: xác định theo λy tính theo tiết diện đã chọn
– iy=iy0, iy0: bán kính quán tính của tiết diện
nhánh cột đã chọn theo trục y0 của nó, trùng
với trục y
[ ]λλγ
ϕ
≤=≤
y
y
yc
y i
lf
A
N
,
Thiết kế cột rỗng
120Ch5_120
• Xác định khoảng cách hai nhánh - C:
– Xác định λxct căn cứ vào sự làm việc đ/v trục ảo x-x và điều kiện hợp lý
λ0=λy:
• Đ/v cột rỗng bản giằng: Sơ bộ giả thiết n≤1/5:
trong đó λ1 sơ bộ chọn trước
• Đ/v cột rỗng thanh giằng:
Để có α1 và Ad1 phải sơ bộ chọn trước thép góc làm thanh bụng xiên
và bố trí trước sơ đồ hệ thanh bụng
λ λ λ λ= + =2 20 1x y
2
1
2 λλλ −= yxct
αλ λ λ= + =2 10
1
x y
d
A
A
xct
x
xct
d
yxct
li
A
A
λ
αλλ =→−=
1
12
= +
2
02 4x x f
CI I A 20
22 xxctct iiC −=
Thiết kế cột rỗng
121Ch5_121
b. Tính toán bản giằng và thanh bụng:
Lực cắt quy ước Vf:
– N: lực dọc tính toán của cột
– ϕ: hệ số uốn dọc của cột
ϕ
−
= × −
67,15 10 2330f
E NV
f
Thiết kế cột rỗng
122Ch5_122
Tính toán sơ bộ:
– Vf: tính bằng daN
– A: diện tích tiết diện nguyên của cột tính bằng cm2
• Lực cắt quy ước tác dụng trên một mặt rỗng cột:
nr=0,5 đối với cột rỗng hai nhánh
=f fV V A
=s r fV n V
Thiết kế cột rỗng
123Ch5_123
Tính bản giằng
– Chọn kích thước bản giằng theo cấu tạo
– Xác định nội lực: khung nhiều tầng 1 nhịp chịu Vf
= =2
2 2 2
s s
b
V V aaM = =
2
b s
b
M V a
T
C C
Thiết kế cột rỗng
124Ch5_124
– Kiểm tra bản giằng:
– Kiểm tra liên kết bản giằng với nhánh cột:
• hf: chọn trước theo điều kiện cấu tạo hoặc tính và chọn lại theo điều kiện
cấu tạo theo công thức sau:
• (βfw)min=min(βffwf; βsfws)
• Lw = db - 1
cm
σ σ τ γ = + = + ≤
2 2
2 2
23 3 1,156
b b
td c
b b b b
M T
f
t d t d
( )β γ + ≤
2 2
w2 min
f w f w6
b b
c
M T
f
h L h L
( )β γ
≥ +
2
2
f
w w wmin
61 b
b
c
M
h T
L f L
σ σ τ γβ β
= + = + ≤
2 2
2 2
w w w wf(s)2
( ) f w ( ) f w6
b b
c
f s f s
M T
f
h L h L
Thiết kế cột rỗng
125Ch5_125
Tính thanh giằng
– Chọn hệ thanh bụng
– Nội lực:
• Hệ không có thanh ngang:
hệ thanh bụng tam giác nt = 1,
hệ thanh bụng hình thoi nt = 2
• Hệ có thanh ngang:
– Nf: lực dọc trong một nhánh cột
•
θsint
s
tx
n
VN =
33
2
2
,
sin2 Cl
al
A
ANVN
d
d
d
f
tfds
tx
+
=+= α
α
θ
Thiết kế cột rỗng
126Ch5_126
• Chọn tiết diện thanh bụng
– Giả thiết λmax của thanh bụng là λgt ≤ 150 →ϕmin
– Diện tích yêu cầu của thanh bụng xiên:
– Căn cứ At,yc và imin chọn tiết diện thép
• Kiểm tra thanh bụng: cấu kiện chịu nén đúng tâm
• Liên kết thanh xiên vào nhánh chịu Ntx
gt
d
ct
lii λ== min
c
tx
tct f
NA
γϕmin
=
75,0,
min
=≤ cc
t
tx f
A
N γγ
ϕ
Thiết kế cột rỗng
127
• KHÁI QUÁT CHUNG
• CỘT ĐẶC CHNU NÉN ĐÚNG TÂM
• CỘT RỖNG CHNU NÉN ĐÚNG TÂM
• CỘT CHNU NÉN LỆCH TÂM
• CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN CHI TIẾT CỘT
Ch5_127
IV. TÍNH TOÁN CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM
128Ch5_128
Cấu tạo
Tính toán cột đặc nén
lệch tâm
Tính toán cột rỗng
nén lệch tâm
IV. TÍNH TOÁN CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM
129Ch5_129
IV.1 CẤU TẠO
• Cũng có 2 loại tiết diện ĐẶC và RỖNG:
M không lớn; (N1, M1) và (N2, M2)
đối xứng hoặc gần đối xứng
(N1, M1) và (N2, M2) chênh nhau nhiều
130Ch5_130
CẤU TẠO
• Chọn kích thước cột sơ bộ:
– Cột đă ̣c:
• Cột nén lệch tâm :
– Dùng bản giằng khi V < lực cắt quy ước Vf, khoảng cách
nhánh bé
– Bản giằng: cấu tạo như cột nén đúng tâm, có thể dùng
thép hình [ khi nội lực uốn Mb của nó lớn
– Thanh giằng khi khoảng cách nhánh lớn
( )c1 1h l ,b 0.3 0.5 h10 15
= ÷ = ÷
Cột rỗng:
( )c1 1h l ,b 0.3 0.5 h8 14
= ÷ = ÷
131Ch5_131
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
Độ lệch tâm Knh đổi me:
e
e M A
m m,m
N W
= η = =
ρ
m: độ lệch tâm tương đối
M, N: mô men và lực dọc
A, W: diện tích mặt cắt ngang và mô men
chống uốn tiết diện
η: hệ số phụ thuộc hình dạng tiết diện đến sự
phát triển biến dạng dẻo
132Ch5_132
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
133Ch5_133
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
134Ch5_134
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• KIỂM TRA BÊ
N
– Điều kiện Bền của cột là:
Chú ý
135Ch5_135
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định TT của cột trong mp uốn (trục x-x)
b) Tính toán về Ổn Định Tổng Thể: có 3 trường hợp
TH 1
Cột chịu
N và Mx
nằm trong
mặt phẳng
đối xứng
của
tiết diện
cột
Mx
Wx
136Ch5_136
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định TT của cột trong mp vuông góc
mp uốn (trục y-y):
b) Tính toán về Ổn Định Tổng Thể: có 3 trường hợp
TH 1
Cột chịu
N và Mx
nằm trong
mặt phẳng
đối xứng
của
tiết diện
cột
137Ch5_137
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định TT của cột trong mp vuông góc
mp uốn (trục y-y):
b) Tính toán về Ổn Định Tổng Thể: có 3 trường hợp
TH 1
Cột chịu
N và Mx
nằm trong
mặt phẳng
đối xứng
của
tiết diện
cột
138Ch5_138
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
139Ch5_139
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định TT của cột trong mp vuông góc mp
uốn (trục y-y):
b) Tính toán về Ổn Định Tổng Thể: có 3 trường hợp
TH 1
Cột chịu
N và Mx
nằm trong
mặt phẳng
đối xứng
của
tiết diện
cột
140Ch5_140
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định TT của cột trong mp vuông góc
mp uốn (trục y-y):
b) Tính toán về Ổn Định Tổng Thể: có 3 trường hợp
TH 1
Cột chịu
N và Mx
nằm trong
mặt phẳng
đối xứng
của
tiết diện
cột
Các trường hợp
khác, xem tiêu
chuNn
141Ch5_141
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định TT trong mp uốn (trục y-y):
• Ổn định TT trong mp ⊥mp uốn (trục x-
x): chỉ phải thực hiện khiλx > λy, lúc
này bỏ qua ảnh hưởng của My:
b) Tính toán về Ổn Định Tổng Thể: có 3 trường hợp
TH 2
Cột chịu
N và My
có
Iy < Ix
Tính với trục
y
142Ch5_142
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định TT được kiểm tra theo:
b) Tính toán về Ổn Định Tổng Thể: có 3 trường hợp
TH 3
Cột chịu
nén uốn
trong 2 mp
N, My, My
có
Ix > Iy
φe.
y
my
y
143Ch5_143
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định cục bộ bản cánh:
c) Tính toán về Ổn Định Cục Bộ:
144Ch5_144
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định cục bộ bản bụng:
c) Tính toán về Ổn Định Cục Bộ:
1
145Ch5_145
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định cục bộ bản bụng:
c) Tính toán về Ổn Định Cục Bộ:
2
146Ch5_146
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định cục bộ bản bụng:
c) Tính toán về Ổn Định Cục Bộ:
147Ch5_147
Tính toán cột đặc nén lệch tâm
• Ổn định cục bộ bản bụng:
c) Tính toán về Ổn Định Cục Bộ:
3
148Ch5_148
Xác định tiết diện cột đặc NLT
• Chọn bề cao (h) và bề rộng (b) của tiết diện:
• Xác định diện tích tiết diện cột:
a) Chọn dạng tiết diện cột theo phần Cấu Tạo
b) Xác định tiết diện cột: Xét dạng I, chịu (N, Mx)
Cách 1
149Ch5_149
Xác định tiết diện cột đặc NLT
• Xác định diện tích tiết diện cột:
a) Chọn dạng tiết diện cột theo phần Cấu Tạo
b) Xác định tiết diện cột: Xét dạng I, chịu (N, Mx)
Cách 2
150Ch5_150
Xác định tiết diện cột đặc NLT
• Chọn bề dày bản cánh (tf), bề dày bản bụng
(tW):
• Tiết diện cột đã chọn phải kiểm tra lại về:
– Bền
– Ổn định tổng thể
– Ổn định cục bộ
a) Chọn dạng tiết diện cột theo phần Cấu Tạo
b) Xác định tiết diện cột: Xét dạng I, chịu (N, Mx)
151Ch5_151
Tính toán cột rỗng chịu NLT
• Trường hợp cột chỉ chịu (Mx và N), nội lực
dọc trong các nhánh cột là:
152Ch5_152
Tính toán cột rỗng chịu NLT
• Trường hợp cột chỉ chịu (M1, N1) và (M2, N2)
với M1 ngược dấu với M2 và M1 gây nén cho
nhánh 1, M2 gây nén cho nhánh 2, nội lực
dọc trong các nhánh là:
153Ch5_153
Tính toán cột rỗng chịu NLT
• Đối với cột rỗng bản giằng, khi chịu M uốn
quanh trục ảo, ngoài lực dọc (Nf hoặc , Nf1, Nf2)
còn có mômen uốn phụ quanh trục xo của
nhánh, do lực cắt V gây ra:
• Với cột 2 nhánh như nhau, momen uốn phụ là:
• Với cột có 2 nhánh khác nhau, mômen uốn phụ là:
154Ch5_154
Tính toán cột rỗng chịu NLT
• Phải kiểm tra Bền đối với cột rỗng NLT khi:
– Trên các nhánh cột có sự giảm yếu tiết diện hoặc
– Cột có độ lệch tâm tương đối m > 20
• Việc tính toán này được thực hiện riêng cho từng
nhánh:
– Với cột rỗng thanh giằng, kiểm tra với Nf hoặc Nf1, Nf2
– Với cột rỗng bản giằng, có M uốn quanh trục ảo, kiểm
tra với nội lực (Nf, Mf) hoặc (Nf1, Mf1) và (Nf2, Mf2):
a) Tính toán về bền
Cột đặc NĐT
Cột đặc NLT
155Ch5_155
Tính toán cột rỗng chịu NLT
• Tính toán đối với trục ảo (x-x): với cột NLT
– Có độ lệch tâm tương đối m ≤ 20
– Cặp nội lực nguy hiểm (N, Mx) hoặc (M1, N1) và (M2,
N2)
b) Tính toán về ổn định tổng thể:
156Ch5_156
Tính toán cột rỗng chịu NLT
• Tính toán đối với trục thực (y-y) và trục
nhánh (xo-xo):
– Đối với trục thực (y-y), xem như các nhánh cột
làm việc độc lập Các nhánh cột được kiểm tra
ổn định nhưmột cột đặc NĐT hay NLT theo 2
trục tiết diện của nó là (xo- xo) và (yo-yo).
– Cặp nội lực nguy hiểm (N, Mx) hoặc (M1, N1) và
(M2, N2)
– Chiều dài tính toán:
• Đối với trục (xo-xo) là lf (riêng với cột rỗng bản giẳng,
khi n > 0.2) lấy là a).
• Đối với trục (y-y) là ly
b) Tính toán về ổn định tổng thể:
157Ch5_157
Tính toán cột rỗng chịu NLT
– Đối với cột rỗng thanh giằng, các nhánh được
kiểm tra ổn định tổng thể nhưmột cột đặc chịu
NĐT với lực dọc Nf hoặc Nf1, Nf2 theo công thức:
– Đối với cột rỗng bản giằng có M uốn quanh trục
ảo (x-x), các nhánh được kiểm tra ổn định tổng
thể nhưmột cột đặc NLT với nội lực (Nf, Mf)
hoặc (Nf1,Mf1) và (Nf2, Mf2) theo công thức:
b) Tính toán về ổn định tổng thể:
158Ch5_158
Tính toán cột rỗng chịu NLT
c) Tính toán về ổn định cục bộ:
• Cột rỗng NLT có các nhánh được làm bằng
các thép hình dập nguội hay tổ hợp từ các
bản thép, thì các nhánh này cần phải tính
toán về ổn định cục bộ như sau:
– Với cột rỗng thanh giằng, tính toán như cột đặc
NĐT theo công thức:
– Với cột rỗng bản giằng có M uốn quanh trục ảo,
tính toán như cột đặc chịu nén lệch tâm.
159Ch5_159
Xác định thân cột rỗng NLT
a) Chọn dạng và kích thước chính h, b của tiết diện:
• Dạng tiết diện chọn như phần Cấu Tạo
• Sau đây chỉ xét cho cột 2 nhánh dạng tiết
diện không đối xứng và cột chỉ chịu uốn
quanh trục ảo:
– Đã có: lx, ly và các cặp nội lực nguy hiểm nhất cho
cột là (N1, M1) và (N2, M2)
– b, h được chọn sơ bộ theo chiều dài lc của cột:
160Ch5_160
Xác định thân cột rỗng NLT
b) Chọn tiết diện nhánh:
• Xác định nội lực nhánh:
- Với y1, y2 được xác định gần đúng như sau:
- Nếu N1 = N2 thì xác định y1 theo công thức:
161Ch5_161
Xác định thân cột rỗng NLT
b) Chọn tiết diện nhánh:
• Cột rỗng thanh giằng, các nhánh được xác
định như cột đặc chịu NĐT với Nf1, Nf2.
• Cột rỗng bản giằng, các nhánh được xác định
như cột đặc chịu NLT với (Nf1, Mf1) và (Nf2,
Mf2) trong đó (Nf1, Mf1) và (Nf2, Mf2) được xác
định như trên.
162Ch5_162
Xác định thân cột rỗng NLT
b) Tính toán thanh bụng và bản giằng
• Các thanh bụng hay bản giằng của cột được
tính toán và kiểm tra với nội lực sinh ra do
lực cắt lấy là:
max (Vf xác định theo (4.45) và V thực tế).
• Việc tính toán các thanh bụng, các bản giằng
cũng như tính liên kết giữa chúng với nhánh
cột tiến hành như phần cột rỗng NĐT.
163Ch5_163
CHI TIẾT CỘT
• Đầu cột:
– Đỡ các kết cấu bên trên nó như dàn, dầm
– Phân phối tải trọng tập trung dàn đều trên tiết
diện cột
– Cấu tạo liên kết cần đảm bảo sơ đồ tính là liên kết
cứng hay khớp.
• Chân cột:
– Dùng để truyền tải trọng từ thân cột xuống móng
– Giữ cho chân cột phù hợp với sơ đồ tính là ngàm
hay khớp
164Ch5_164
Chân cột
Chân cột liên kết khớp
Bản đế
dày ≥2cm
165Ch5_165
Chân cột (tt)
Chân cột liên
kết ngàm
166Ch5_166
Chân cột (tt)
b. Tính toán bản đế:
• Với chân cột chịu nén đúng tâm, diện tích
bản đế:
• N: lực dọc tính toán của cột
• hệ số phụ thuộc vào cấp bêtông, với bêtông cấp B25 và
lớn hơn α=13,5Rbt/Rb
• Rb, Rbt: cường độ nén, kéo tính toán của bêtông
• ψ=1: tải nén phân bố đều, ψ=0,75: tải nén phân bố
không đều
•
• Am: diện tích mặt móng
αψϕ
= ≥bd
b b
NA LB
R
ϕ = 3b m bdA A
167Ch5_167
côngxôn
Chân cột (tt)
• Nếu chân cột chỉ có dầm đế
– Chọn B theo kích thước chân cột và đoạn côngxôn
C=10÷12cm hoặc
– L=Abd/B
– Chiều dày bản đế:
•
• b: chiều rộng cột
• A1: diện tích truyền tải vào côngxôn (phần hình thang gạch chéo)
• C1: khoảng cách từ trọng tâm diện truyền tải hình thang đến tiết
diện tính toán (mép biên cột)
= = bdB L A
γ
=
6
bd
c
Mt
bf
σ= 1 1M ACvới
σ =
N
LB
168Ch5_168
Chân cột (tt)
Nếu tbd>80mm thì sử dụng chân cột có dầm đế
và sườn, hoặc trong điều kiện có thể tăng mác
bêtông móng để giảm Abd và C1 làm cho
tbd≤80mm
• Với chân cột có dầm đế và sườn:
– b, h: kích thước cột
– tdd: chiều dày dầm đế, có thể lấy sơ bộ 8÷10mm
– C: độ nhô côngxôn của bản đế, lấy C≤100mm
=
bdAL
B
= dd( h)+2t +2CB b orvới
169Ch5_169
Chân cột (tt)
– Thân cột, dầm đế và sườn chia bản đế thành
những ô bản có điều kiện biên khác nhau
• Ô 1: bản côngxôn, ô 2: tựa khớp trên 2 cạnh kề nhau, ô
3: tựa trên khớp 3 cạnh, ô 4: tựa khớp trên 4 cạnh
• Trừ ô 1, mỗi ô bản được tính về uốn dưới tác dụng của
phản lực
170Ch5_170
Chân cột (tt)
–Mômen uốn lớn nhất của mỗi ô bản:
• d: nhịp tính toán của ô bản
• αb: hệ số lấy theo Bảng 4.11 và 4.12
– Ô 1: d=c, αb=1/2
– Ô 4: d=a1, αb tra bảng 4.11 theo tỷ số b1/a1 với a1 là cạnh ngắn
– Ô 3: d=a2, αb tra bảng 4.12 theo tỷ số b2/a2 với a2 là chiều dài
biên tự do, b2 là chiều dài cạnh được liên kết vuông góc với
biên tự do; khi b2/a2<0,5 tính như côngxôn với d=b2, αb=1/2
– Ô 2: Tính như ô 3 với kích thước a2, b2 lấy như hình vẽ (thiên
về an toàn)
– Chiều dày bản đế:
α σ= 2bM d
γ
=
max
c
6
fbd
M
t
171
NỘI DUNG
• TÔ ̉NG QUAN VÊ
KÊT CÂU THÉP
• LIÊN KÊT HÀN VÀ LIÊN KÊT BU LÔNG
• TÍNH TOÁN DÂ
M THÉP
• TÍNH TOÁN CÔ ̣T THÉP
• TÍNH TOÁN DÀN THÉP
172172
I. Các giả thiết:
• Trục các thanh đồng quy tại tim nút dàn, lực
tập trung đặt trực tiếp vào nút dàn
• Xem nút dàn là khớp (giả thiết gần đúng)
→ Nội lực trong thanh dàn là lực dọc
Khi cấu tạo dàn cần thoả:
– Trục các thanh đồng quy tại tim nút
– Tiết diện ngang của các thanh phải đối xứng qua
mặt phẳng dàn
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
173173
• Bao gồm:
– Tải trọng thường xuyên: Trọng lượng tấm lợp, tấm
chống thấm, lớp cách nhiệt, xà gồ, bản thân dàn
giằng, cửa mái, trần...
– Tải trọng tạm thời: trọng lượng người và thiết bị
sửa chữa mái, tải trọng gió, cần trục treo...
• Tải được tính trên đơn vị diện tích mặt bằng
và được quy đổi thành lực tập trung đặt tại
nút dàn
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
174174
– Pi: lực tập trung tại nút i
– dt, df: khoảng cách nút dàn bên trái và bên phải
nút i theo phương nhịp dàn
– qc: tải trọng tiêu chuNn phân bố trên diện tích mặt
bằng. Nếu phân bố trên diện tích mái dốc thì phải
chia cho cosα, α là góc nghiêng của mái
– B: bước dàn
– γQ: hệ số tin cậy về tải trọng ứng với qc
γ+=
2
ct f
i Q
d d
P q B
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
175175
• Tính nội lực dàn cho các trường hợp tải trọng sau:
– Tải trọng thường xuyên đặt cả dàn
– Tải trọng sửa chữa mái đặt ½ dàn và cả dàn
– Tải trọng gió
Khi có tải trọng tập trung đặt ngoài nút thì ngoài nội lực
dọc trục, thanh dàn còn chịu uốn cục bộ với giá trị
mômen:
ψ: hệ số kể đến tính liên tục của cánh trên, ψ=1 cho khoang
đầu, ψ=0,9 cho các khoang bên trong
• Tổ hợp nội lực để tìm nội lực nguy hiểm nhất
ψ
=
4cb
PdM
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
176176
• Xác định chiều dài tính toán để:
– Với thanh chịu nén: Kiểm tra sự ổn định của thanh
– Với thanh chịu kéo: Xác định độmảnh của nó sao
cho không quá lớn để thanh không bị uốn cong do
trọng lượng bản thân và chuyên chở lắp dựng
• Chiều dài tính toán sẽ được xác định theo hai
phương trong (Lx) và ngoài mặt phẳng (Ly)
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
177177
a. Chiều dài tính toán trong mặt phẳng
– Trong thực tế, nút dàn có độ cứng nhất định nên
không phải là khớp lý tưởng
– Khi một thanh chịu nén nào đó liên kết tại nút mất
ổn định (bị cong) làm nút quay dẫn đến các thanh
nén khác quy tụ tại nút cong theo. Các thanh kéo
liên kết tại nút này có xu hướng bị kéo dài ra nên
chống lại sự xoay này.
– Quy ước: Nút có nhiều thanh nén hơn thanh kéo
thì nút dễ xoay và được xem là khớp. Nút có nhiều
thanh kéo hơn thanh nén thì nút khó xoay và được
xem là nút ngàm đàn hồi
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
178178
– Ví dụ: Khi chịu lực, giả thiết dấu nội lực các thanh
như hình vẽ. Thanh ac: µx=1 (2 đầu khớp), thanh ce:
µx=0,8 (nút c khớp, nút e là ngàm đàn hồi)
– Chiều dài tính toán trong mặt phẳng dàn được lấy
như sau:
• Thanh cánh trên, cánh dưới, thanh xiên đầu dàn, thanh
đứng gối tựa: Lx=L
• Thanh bụng còn lại: Lx=0,8L
khớp
ngàm
(Với thanh bụng
phân nhỏ, chiều
dài tính toán của
nó được lấy bằng
khoảng cách nút
dàn ở thanh bụng
khảo sát)
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
179179
b. Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng
– Thanh bụng: Ly=L
– Thanh bụng phân nhỏ chịu nén dài L1 có 2 trị số nội
lực N1 và N2 (N1>N2); Thanh cánh nằm trong phạm
vi giữa hai điểm cố kết (cách nhau L1) có hai trị số
nội lực N1 và N2 (N1>N2):
= +
2
1
1
0,75 0,25y
N
L L
N
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
180180
c. Độmảnh giới hạn các thanh dàn:
λ ≤ [λ]
[λ]: tra Bảng
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
181181
• Tiết diện hợp lý khi sự làm việc hai phương
bằng hoặc xấp xỉ nhau: λx ≈ λy
• Tiết diện thanh dàn thường dùng:
– Hai thép góc không đều cạnh, ghép cạnh lớn (ix ≈
iy): dùng hợp lý cho các thanh dàn có Lx = Ly
– Hai thép góc không đều cạnh, ghép cạnh bé (ix ≈
0,5iy): dùng hợp lý cho các thanh dàn có Ly = 2Lx
– Dạng hai thép góc đều cạnh ghép lại (ix ≈ 0,75iy):
dùng hợp lý cho các thanh bụng dàn có Lx = 0,8Ly
– Hai thép góc đều cạnh ghép lại thành hình chữ
thập: dùng cho thanh đứng ở vị trí khuyếch đại
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
182182
a. Nguyên tắc chọn tiết diện
– Tiết diện thanh dàn nhỏ nhất là L50x5
– Trong một dàn L ≤ 36m nên chọn không quá 6
đến 8 loại thép
– Với L ≤ 24m không cần thay đổi tiết diện thanh
cánh. Khi L > 24m thì phải thay đổi tiết diện để
tiết kiệm vật liệu. Dùng không quá hai loại tiết
diện với L ≤ 36m
– Bề dày bản mã dàn được chọn dựa vào lực lớn
nhất ở thanh xiên đầu dàn
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
183183
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
184184
b. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh chịu nén:
Tính toán như cấu kiện nén đúng tâm
– Diện tích cần thiết
• ϕgt: hệ số uốn dọc tra theo Bảng D.8 dựa vào độmảnh
λgt giả thiết
• λgt=60÷80 với thanh cánh, λgt=100÷120 với thanh bụng
– Tra Bảng, chọn số hiệu thép góc cần dùng và tra ix,
iy, Ag
– Tìm λmax=max(λx=Lx/ix; λy=Ly/iy) →ϕmin
ϕ γ
≥yc
gt c
NA
f
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
185185
– Kiểm tra tiết diện đã chọn
A = 2Ag: diện tích tiết diện
→ Nếu không thoảmãn chọn lại tiết diện và kiểm
tra lại
Trường hợp thanh cánh có uốn cục bộ thì phải
tính toán theo cấu kiện chịu nén lệch tâm
λ λ≤ max σ γϕ= ≤min c
N f
A
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
186186
c. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh chịu kéo
– Diện tích cần thiết:
– Tra bảng chọn tiết diện thép góc, tra ix, iy, Ag
– Kiểm tra lại diện tích tiết diện:
An: diện tích thực tế của tiết diện
γ
≥yc
c
NA
f
λ λ≤ max σ γ= ≤ c
n
N f
A
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
187187
d. Chọn tiết diện thanh theo độmảnh giới hạn
– Với thanh có nội lực nhỏ→ Ayc nhỏ→λ > [λ]
→ chọn tiết diện theo λ = [λ]
– Tính:
– Dựa vào ix,yc và iy,yc , tra bảng chọn thép góc làm tiết
diện thanh
λ λ= =
, ,;
yx
x yc y yc
LL
i i
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
188188
Chọn tiết diện thanh xiên đầu dàn chịu lực nén
tính toán N=53000daN. Dùng thép CCT34
tbm
E - TÍNH TOÁN DÀN THÉP
189189
I. Nguyên tắc chung:
– Trục các thanh dàn được đồng quy tại tim nút
dàn
– Các thanh dàn liên kết hàn với bản mã bằng các
đường hàn góc cạnh với hf ≥ 4mm, Lw ≥ 50mm
Lw
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
190190
– Khoảng cách đầu thanh bụng với thanh cánh không
nhỏ hơn 6tbm-20 mm hoặc 50mm và không lớn hơn
80mm
– Bản mã nên chọn hình dáng đơn giản (nên có hai
cạnh song song) để dễ chế tạo. Góc hợp bởi cạnh bản
mã và trục thanh bụng không nhỏ hơn 150 để đảm
bảo sự truyền lực
d
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
191191
– Khi có thay đổi tiết diện thanh cánh, thanh cánh được
nối tại nút dàn. Khoảng cách hở giữa hai đầu thanh
bằng 50mm
5 0
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
192192
– Khi bề dày cánh thép góc cánh trên mỏng (tg<10mm),
dưới tác dụng của lực tập trung (sườn panen mái
hoặc xà gồ) tại vị trí nút dàn, cánh thép góc dễ bị uốn
cong → tại nút dàn gia cường bản thép góc
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
193193
– Với thanh dàn làm từ hai thép góc, đặt các bản đệm
để hai thép góc cùng làm việc. Chiều dày đệm bằng
bản mã, chiều rộng từ 50mm đến 100mm, dài vượt
khỏi thanh dàn mỗi đầu từ 10mm đến 15mm để đủ
hàn.
• Thanh nén: a ≤ 40i1
• Thanh kéo: a ≤ 80i1
i1: bán kính quán tính của một thép góc lấy đ/v trục riêng
(trục 1-1) song song với mặt phẳng dàn
Trong mỗi thanh dàn đặt không ít hơn 2 tấm đệm
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
194194
II. Cấu tạo và tính toán chi tiết nút dàn:
(SV tự đọc SGK)
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
195195
III. Cấu tạo và tính toán chi tiết nút dàn:
a) Nút gối:
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
196196
III. Cấu tạo và tính toán chi tiết nút dàn:
b) Nút trung gian:
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
197197
III. Cấu tạo và tính toán chi tiết nút dàn:
c) Nút đỉnh dàn:
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
198198
III. Cấu tạo và tính toán chi tiết nút dàn:
d) Nút giữa dàn cánh dưới:
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
199199
III. Cấu tạo và tính toán chi tiết nút dàn:
e) Nút có nối thanh cánh:
E - CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- tai_lieu_ket_cau_thep_1732.pdf