Bài giảng Kết cấu thép - Trường Quốc Bình
Tóm tắt Bài giảng Kết cấu thép - Trường Quốc Bình: ... lực : N = 163kN (↓) Q = 163 (→) M = 0,2P - 0,1P = 0,1P = 16,3 kNm (<⊃) - ứng suất: 2 2 2 2 4 2 2 /1105 85,0.13004,643 19.2 10.163. 2 3 /6,1354 19.2 6.10.3,16 /9,428 19.2 10.163 cmdaN cmdaN cmdaN Q M N = <== == == τ σ σ Hình 2-21 úmax = 428,9 + 1...ì W = const ) - Khi h ↑ → Fb ↑ ( bản bụng dài ra ) nên khi h → hkt nhất định thì F sẽ có cực trị: F = f(h) = Fb + 2Fc → ⇒= 0dh dF h cực trị = hkt Fb = bcδc Fb = hbδb Wyc = 2 h Jx ( đã biết Wyc= R Mmax ) Hình 4-7 J = 124 2 32 bbc c hh F δ+⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ (b cánh ch...F Q, W M c2 lQ T 4 lQ M =τ=τ = = Kiểm tra đường hàn của liên kết : hg2Q2Mmax Rm≤τ+τ=τ trong đó : ngF20Q = khi dùng thép CT3 ngF40Q = khi dùng thép cường độ cao Hình 5-9 Ví dụ 1: Chọn tiết diện của cột rỗng thanh giằng ghép bởi 2 thép chữ [, biết lực nén tính toán N=1...
0Fng = 20.93 = 1860 daN daNNt 131045sin2 1860 0 == , độ mảnh 1503998,0 1. 45sin 0 <=== c r l t t tλ 923,0=tϕ (bảng 5-1). Ta có 22 /15752100.75,0/7,295 8,4.923,0 1310 . cmdaNcmdaN F N tt t t =<=== ϕσ + Đối với trục y: R F N y ≤= ϕσ với t n y td y F F k+= 2λλ 58 2 8,2697,2 800 2 2 = ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛+ == y oy y r lλ 6160 8,4.2 5.4627582 =<=+= xtdy λλ Vậy cột không bị mất ổn định đối với trục y. (Trường hợp thay thanh giằng bằng bản giằng cũng được tính toán tương tự nhưng chọn trước kích thước bản giằng và kiểm tra liên kết hàn giữa bản giằng và nhánh cột) 5.3. Cột đặc chịu nén lệch tâm : a) Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng uốn (đối với trục x) (Chọn trục x ⊥ mặt phẳng uốn) Hình 5-8 R F N lt x ≤ϕ=σ ϕxlt - hệ số ổn định cột chịu nén lệch tâm = f (m1, λx) m1 - độ lệch tâm tính đổi: )( x x x1 W F. N M mm +η=η= η - hệ số ảnh hưởng của hình dáng tiết diện Hệ số η Giá trị η Tiế t diệ n Vị trí lệch tâm 20≤ λx ≤ 150 λx > 150 1 1,45- 0,003λx 1 2 xm5,03,1 + b) Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng uốn (trong mặt phẳng ⊥ mặt phẳng uốn) R Fc N y ≤ϕ=σ trong đó : ϕy - hệ số uốn dọc phụ thuộc λy ( như cột chịu nén trung tâm) c - hệ số ảnh hưởng của mômen uốn xm1 c α+ β= , α = 0,7 , β = 1 ( khi λy <λc, λc=100 thép CT3) Hình 5-9 c) Xác định chiều dài tính toán thanh nén của cột trong khung phẳng: Lo = μ h Lox : chiều dài tính toán của cột đối với trục x vuông góc với mp khung Loy : chiều dài tính toán của cột đối với trục y nằm trong mp khung - Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung (x): R F N lt x ≤ϕ trong đó: ltxϕ được xác định thông qua x ox x r l=λ và xmm .1 η= x x x W F N M m .= ; nen x x y J W = llox μ= với μ tra bảng theo k với h J l J k c d = tra bảng được μ sau khi có được lox suy ra λx tra bảng được ϕx. - Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung (y): Tuỳ thuộc liên kết ở mặt phẳng đó: Với thanh đầu ngàm một đầu tự do thì loy = 2h → y oy y r l=λ → yϕ . Công thức kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung như sau: R F N x y ≤= ϕσ Với xm c α β += 1 , tương tự như mục b. Hình 5-10 Hệ số μ (trong mặt phẳng khung) k Liên kết ở móng 0 0 ,2 0 ,3 0 ,5 1 2 3 ≥ 10 - Ngàm - Khớp 2 - 1 ,5 3 ,42 1 ,4 3 ,0 1 ,28 2 ,63 1 ,16 2 ,33 1 ,08 2 ,17 1 ,06 2 ,11 1 ,0 2 ,0 d) Chọn kích thước tiết diện : - Từ điều kiện ổn định trong mặt phẳng uốn : R NF lt x yc ϕ= - Để có ϕxlt ta cần giả thiết λxgt và m1gt : λxgt = 60 ~ 80 ( ) h 83,2 h42,02 h r2 h J2 Fh W F h e54,3 h 83,2e25,1 W F. N Mm 42,0 L hh42,0 L r 22 xxx x gt 1 gt x ox ycgt x oxyc x ==== ==η= λ=→=λ= - Tra bảng ϕxlt ứng với λxgt và m1gt , thay vào công thức trên được Fyc. - Từ Fyc và rxyc hoặc hyc xác định số hiệu thép. - Sau đó kiểm tra tiết diện chọn như trên. Ví dụ 2: Kiểm tra ổn định của cột chịu nén lệch tâm. Cho biết : N = -820kN M = 238,62 kNm Lox = 17,6 m Loy = 2,6 m Tiết diện cột INo.55 có : F = 114cm2 rx = 22 cm Wx = 2000 cm3 ry = 3,44 cm Vật liệu CT3, m =1. Giải: - Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng uốn (đối với trục x): 221,1.66,1mm 21,180.003,045,1003,045,1 66,1 2000 114. 10.820 10.62,238 W F. N Mm 5,77 44,3 260 80 22 1760 r L x1 x 2 4 x x y x ox x ==η= =−=λ−=η === ==λ ===λ Vậy ϕxlt = 0,353 ứng với m1 = 2 và λx = 80 Hình 5-11 Rcm/daN2037 114.353,0 10.820 F N 22 lt x <==ϕ=σ - Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng uốn (đối với trục y): Rcm/daN2035 114.767,0.462,0 10.820 Fc N 22 y <==ϕ=σ trong đó : ϕy = 0,767 ứng với λy = 77,5 462,0 66,1.7,01 1 m1 c x =+=α+ β= Ví dụ 3 : Chọn tiết diện cột chịu nén lệch tâm . Biết N = -1600kN, M = 287kNm, Lox = 22m, Loy = 2,5m. CT3, m =1. Giải: - Chọn kích thước tiết diện: λxgt = 70 rxyc = cm4,3170 2200L gt x ox ==λ cm8,74 42,0. r h x yc xyc =α= 83,0 8,74.1600 10.2875,3 h e5,3m 2 gt 1 === với λxgt = 70 và m1gt = 0,83 có ϕxlt = 0,530 2 2 lt x yc cm7,1432100.530,0 10.1600 R NF ==ϕ= Hình 5-12 chọn INo.70 có : Jx = 134600 cm4 Wx = 3840 cm3 rx = 27,4 cm Jy = 2780 cm4 F = 176 cm2 ry = 3,94 cm - Kiểm tra ổn định đối với trục x: λx = 220027 4 80, = λy = 250 3 84 63 5 , ,= η = 1,45 - 0,003λx = 1,45 - 0,003.80 = 1,21 mx = 82,03840 176. 1600 10.287 W F. N M 2 == m1 = ηmx = 1,21. 0,82 = 1,00 với λx = 80 và m1 = 1,00 tra bảng được ϕxlt = 0,471 22 2 lt x cm/daN2100cm/daN1930 176.471,0 10.1600 F N <==ϕ=σ Kiểm tra ổn định đối với trục y: λy = 63,5 có ϕy = 0,842 675,0 82,0.7,01 1 m1 c x =+=α+ β= (vì λy < 100 nên β = 1 và α = 0,7 ) 22 2 y cm/daN2100Rcm/daN1700 176.842,0.675,0 10.1600 Fc N =<==ϕ=σ Ví dụ 4. Cột chịu nén lệch tâm có N = 178,85kN, M = 35,41kNm, lox = 6m, loy = 2m, thép CT3, m=1. Tiết diện cột INo.24 có F = 34,8 cm2, rx = 9,97cm, ry = 2,37 cm, Wx = 289cm3. Giải: 60 97,9 600 x ==λ ; 8437,2 200 y ==λ 315,0 06,341,2.27,1mm 41,2 289 8,34 85,178 10.41,35m,27,160.003,045,1 lt x x1 2 x =ϕ ==η= ===−=η Ta có: Hình 5-13 22 2 y 22 2 x cm/daN2100Rcm/daN1931 8,34.722,0.372,0 10.85,178 cm/daN2100Rcm/daN1631 8,34.315,0 10.85,178 =<==σ =<==σ trong đó: λy = 84 < 100 → ϕy = 0,722 và: 372,0 41,2.7,01 1 m1 c x =+=α+ β= Bài tập Bài 1. Kiểm tra ổn định cột chịu nén lệch tâm sau. Cho biết : N = 300 kN, M = 63,30 kNm, Lox = 8,82 m, Loy = 1,45 m. INo.36 có : F = 61,9 cm2 , Wx = 473 cm3, rx = 14,7 cm, ry = 2,9 cm. Thép CT3, m =1. Giải: λx = 88214 7 60, = , λy = 145 2 9 50 , = , ϕy = 0,89 η = 1,45 - 0,003. 60 = 1,27 mx = 7,2473 9,61. 300 6330 = m1 = 1,27.2,761 = 3,5 , ϕxlt = 0,289 Hình 5-13 22 2 x cm/daN2100cm/daN16789,61.289,0 10.300 <==σ 341,0 1671,2.7,0 1c =+= R15979,61.341,0.89,0 10.300 2 y <==σ Bài 2. Kiểm tra ổn định cột chịu nén lệch tâm. N = 380 kN, M = 78,18kNm, Lox = 7,35 m, Loy = 1,45m. INo.36. Thép CT3, m = 1. Giải: λx = 73514 7 50, = , λy = 50 , ϕy = 0,89 η = 1,45 - 0,003.50 = 1,3 mx = 7818 380 61 9 473 2 692. , ,= , m1 = 1,3.2,692 = 3,5 ϕxlt = 0,304 Hình 5-14 Rcm/daN2019 9,61.304,0 10.380 22 <==σ = 2100 daN/cm2 347,0 1692,2.7,0 1c =+= R19889,61.347,0.89,0 10.380 2 <==σ = 2100 daN/cm2 CHƯƠNG 6: DÀN THÉP 6.1. Khái niệm chung. - Dàn là cấu kiện bụng rỗng chủ yếu chịu uốn. - Dàn được ghép bởi các thanh thẳng, liên kết với nhau nhờ bản mắt. Ưu điểm: Chịu uốn rất tốt, tiết kiệm vật liệu, chế tạo đơn giản và hình thức đẹp. - Hình thức dàn thường gặp : Hình 6-1 - Hình thức tiết diện thanh dàn : Hình 6-2 - Các kích thước chính của dàn: + Nhịp tính toán của dàn: l = lo + 2 a (nếu dàn đặt lên cột) l = lo (nếu dàn liên kết cứng với cột) a : bề rộng gối đỡ lo : khoảng cách trong giữa hai gối (thông thuỷ) + Chiều cao dàn: là chiều cao tại giữa nhịp dàn, phụ thuộc vào các điều kiện kinh tế (tổng trọng lượng dàn là nhỏ nhất), độ cứng, liên kết với cột, loại vật liệu lợp mái... , thường do điều kiện độ cứng quyết định: on 1 l f ≤ với on 1 là độ võng tương đối giới hạn 6.2. Thiết kế dàn. Sau khi xác định được tải trọng tác dụng lên mắt dàn (từ tải trọng phân bố hoặc tập trung) phải tính được nội lực trong các thanh dàn bằng các phương pháp thông thường hoặc đồ giải, sau đó tính toán chọn tiết diện cho các thanh dàn. 6.2.1. Tính toán các thanh dàn. - Thanh chịu kéo : R F N th ≤=σ R NFyc = - Thanh chịu nén trung tâm : R F N min ≤ϕ=σ R NFyc ϕ= với λgt = 60 ~ 80 gt oyyc y gt x oxyc x L r L r λ= λ= - Thanh chịu kéo lệch tâm : R W M F N thth ≤+=σ - Thanh chịu nén lệch tâm : R F N lt x ≤ϕ=σ F NF lt x yc ϕ= R Fc N y ≤ϕ=σ λx gt = 60 ~ 80 m1lt = h e.8,2 gt x1 oxLh λα= 6.2.2. Kiểm tra độ mảnh giới hạn: - Thanh cánh λ = 120 (nén) λ = 400 (kéo) - Thanh bụng 150 400 - Thanh giằng 200 400 6.2.3. Thiết kế mặt dàn: - Đường trục hội tụ tại một điểm : - Chiều dày bản mắt : N (kN) < 200 200 ~ 500 500 ~ 750 δ (mm) 6 8 10 - Mắt dàn có hình dạng đơn giản - Góc giữa thanh bụng với bản mắt α = 15 ~ 20o - Khoảng cách giữa các thanh từ 10 ~ 15mm Hình 6-3 - Tính liên kết : hg hh i R Lh N ≤βΣ=τ h g hh R Lh H ≤βΣ Δ=τ 6.2.4. Chiều dài tính toán thanh nén: Loại thanh dàn Chiều dài tính toán lox loy - Thanh cánh - Thanh bụng dàn - Thanh bụng đầu dàn do 0,8do do d1 do do Ghi chú : d - khoảng cách giữa 2 mắt dàn (trong mặt phẳng dàn) d0 - khoảng cách giữa hai điểm cố định theo phương ngang phụ thuộc vào hệ giằng (trong mặt phẳng hệ giằng) 6.3 Ví dụ Ví dụ 1: Chọn tiết diện thanh cánh trên của dàn cho như hình vẽ. Cho biết N = - 725kN. Thép CT3, m =1. Giải: Cấu tạo của hệ thanh giằng mái ( hình 6-4) cho thấy chiều dài tính toán của thanh cánh trên (chịu nén trung tâm) như sau: Lox = d = 300cm, Loy = 2d = 600cm, vậy Lox = 0,5Loy → nên chọn rx = 0,5 ry để ở x ≈ ởy làm cho ổn định của thanh cánh trên đối với 2 trục x,y tương đương nhau, vậy sẽ chọn tiết diện chữ T ghép bởi hai thép góc không đều cạnh và nối với nhau ở cạnh ngắn (rx = 0,5 ry ) - Diện tích yêu cầu : 2 2 yc cm03.502100.09,0 10.725 R NF ==ϕ= với giả thiết λgt = 90 có ϕ = 0,69 rxyc = L cmoxgtλ = = 300 90 3 33, Hình 6-4 Tra bảng tiết diện T ghép chọn 2L160x100x14 có F = 2.34,7 = 69,4 cm2 rx = rx1 = 2,8 cm ( ) cm78,75,04,507,5arr 22221yy =++=+= 120107 8,2 300 x <==λ 12077 78,7 600 y <==λ 2 2 min cm/daN1920 4,69.544,0 10.725 F N ==ϕ=σ Hình 6-5 trong đó : ϕmin = 0,544 ứng với λmax = λx = 107 < ởgh =120 ( độ mảnh giới hạn của thanh cánh nén) Ví dụ 2: Kiểm tra thanh cánh chịu nén lệch tâm N = - 684 kN, M = 33 kNm (cánh chữ T chịu nén). Vật liệu thép CT3, m = 1. Tiết diện thanh ghép bởi 2L160x12. rx1 = ry1 = 4,94 cm, F1 = 37,4 cm2 , Jx1 = 913 cm4 Lox = 300cm, Loy = 150cm, Zo = 4,39 cm Giải: Cấu tạo của hệ thanh giằng mái ( hình 6-6) cho thấy chiều dài tính toán của thanh cánh trên (chịu nén lệch tâm) đối với các trục: lox = d = 300cm , loy = d/2 = 150cm. Kiểm tra ổn định của thanh chịu nến lệch tâm đối với 2 trục như sau Hình 6-6 - Tính độ mảnh đối với các trục : (lox = d =300 cm, loy = d/2 = 150cm ) 60 94,4 300 ==xλ 2295,6 150 y ==λ trong đó : rx = rx1 = 4,94 cm ( trục x trùng với trục x1, trục y≠y1 đoạn a) ( ) ( ) 2100./2010 4,37.2.455,0 10.684 455,0 53,187,0.76,1 76,187,05,03,15,03,1 87,0 416 4,37.2. 684 10.33. 416 39,4 913.2 95,65,039,494,4 2 2 1 2 )( 3)( 2222 1 mcmdaN F N mm m W F N Mm cm y JW arr lt x lt x x x x x x x yy p=== = === =+=+= === === =++=+= − − − ϕσ ϕ η η 455,003,0 25,0 428,0459,0459,0ltx =−−=ϕ ( tra bảng 5-4 của cột chịu nén lệch tâm với ở x và m1) - Kiểm tra ổn định đối với trục y: λy = 22 → ϕy = 0,966 ( tra bảng 5-1 của cột chịu nén trung tâm) 2100./1524 4,37.2.966,0.621,0 10.684 621,0 87,0.7,01 1 1 2 2 mRcmdaN Fc N m c y y x =<=== =+=+= ϕσ α β Bài tập 1: Kiểm tra thanh cánh trên AB của dàn chịu lực nén N = 360kN. Tiết diện ghép bởi 2 thép góc 2L100x63x8 . Vật liệu thép CT3, m = 1. F1 = 12,6 cm2 rx1 = 3,18 cm ry1 = 1,77 cm zo = 1,5 cm δ = 8 mm Hình 6-7 Giải: Thanh cánh nén AB có cấu tạo hệ thanh chống ( hệ giằng mái) cho thấy lox=225 cm = loy - Đặc trưng hình học : F = 2F1 = 2.12,6 = 25,2 cm2 rx = rx1 = 3,18 cm cm59,2)4,05,1(77,1r 22y =++= - Độ mảnh : 88 88 59,2 225 r L 8,70 18,3 225 r L ymax y oy y x ox x =λ=λ ===λ ===λ , ϕmin = 0,702 ( tra bảng 5-1 cột chịu nén trung tâm) - Kiểm tra ổn định thanh AB đối với trục y có ởmax : RcmdaN F N <=== 2 2 min /2035 2,25.702,0 10.360 ϕσ Bài tập kết cấu thép 1. Xác định đặc trưng hình học: F, Jx, Jy, Wx, Wy, rx, ry của các tiết diện sau, cho biết đặc trưng hình học của các thép định hình là: • Thép góc L 180x12 có: F1=42,2cm2; Jx1=Jy1=1317cm4; rx1=ry1=5,59cm; zo=4,89cm. • Thép chữ [ No22a có: F1=26,7cm2; Jx1=2110cm4; Jy1=151cm4; Wx1=192cm3; Wy1=25,1cm3; rx1=8,89cm; ry1=2,37cm; zo=2,21cm. • Thép Ι No30 có: F1=46,5cm2; Jx1=7080cm4; Jy1=337cm4; Wx1=472cm3; Wy1=49cm3; rx1=12,3cm; ry1=2,69cm. Hình vẽ bài tập 1 2. Kiểm tra mối hàn có kích thước và chịu tải trọng như hình 2 dưới đây. Cho biết: P=400kN; Rkh=Rnh=2100daN/cm2; Rch=1300daN/cm2; m=1. Hình vẽ bài tập 2 3. Xác định lực P lớn nhất (Pmax) để liên kết cho ở hình 3 không bị phá hoại. Cho biết: Rkh=1800daN/cm2; Rnh=2100daN/cm2; Rch=1300daN/cm2; m=1. Hình vẽ bài tập 3 4. Kiểm tra mối hàn có kích thước và chịu tải trọng như ở hình 4. Cho biết: P=120kN; hh=10mm; β=0,7; Rgh=1500daN/cm2; m=1. Hình vẽ bài tập 4 5. Xác định lực P lớn nhất để liên kết cho ở hình 5 không bị phá hoại. Cho biết: hh=10mm; β=1; Rgh=1500daN/cm2; m=0,9. Hình vẽ bài tập 5 6. Xác định lực P lớn nhất để liên kết cho ở hình 6 không bị phá hoại. Cho biết: hh=10mm; β=0,7; Rgh=1600daN/cm2; m=1. Hình vẽ bài tập 6 7. Kiểm tra mối hàn có kích thước và chịu tải trọng như ở hình 7. Cho biết: hh=10mm; β=1; Rgh=1500daN/cm2; m=1; P=180kN. Hình vẽ bài tập 7 8. Kiểm tra liên kết bu lông có kích thước và chịu tải trọng như ở hình 8. Cho biết: d=20mm; Fo=2,25cm2; Rkb=Rcb=1700daN/cm2; Remb=3800daN/cm2; m=1; P=180kN. Hình vẽ bài tập 8 9. Xác định lực P lớn nhất để liên kết cho ở hình 9 không bị phá hoại. Cho biết: d=20mm; Rcb=1700daN/cm2; Remb=3800daN/cm2; m=0,85. Hình vẽ bài tập 9 10. Tìm giá trị lớn nhất của lực P để liên kết sau không bị phá hoại. Kích thước cho như hình vẽ 10. Rcb=1300daN/cm2; Remb=3800daN/cm2; m=0,85; d=20mm; δ1=12mm; δ2=6mm. Hình vẽ bài tập 10 11. Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng ở ô số 4 của dầm ghép chữ I có kích thước như hình vẽ số 13, chịu tải trọng tính toán P=88kN. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; m=1; Jx=263312cm4. Hình vẽ bài tập 11 12. Kiểm tra về cường độ, ổn định tổng thể và độ võng của dầm cho ở hình 14 (không kể tới trọng lượng bản thân dầm). Cho biết dầm tiết diện chữ Ι No30, chịu tải trọng tập trung Ptc=25kN; nP=1,4 đặt ở cánh trên của dầm. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; E=2,1.106daN/cm2; m=1; 1/no=1/400. Thép Ι No30 có: g=36,5kg/m; ng=1,1; F=46,5cm2; Jx=7080cm4; Jy=337cm4; Wx=472cm3; Sx=268cm3; δb=0,65cm; Jxoắn=17,4cm4. Hình vẽ bài tập 12 13. Kiểm tra về cường độ, ổn định tổng thể, ổn định cục bộ và độ võng của dầm ghép có kích thước và chịu tải trọng cho ở hình 15 (có kể tới trọng lượng bản thân dầm). Cho biết dầm chịu ba tải trọng tập trung Ptc=220kN, nP=1,4 đặt ở cánh trên của dầm . Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; E=2,1.106daN/cm2; γt=78kN/m3; ng=1,1; m=1; 1/no=1/600. Hình vẽ bài tập 13 14. Xác định khả năng chịu lực của cột chịu nén trung tâm. Cho biết chiều dài tính toán của cột Lox=11m, Loy=5,5m. Tiết diện ngang của cột cho ở hình 16. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=0,85. Hình vẽ bài tập 14 15. Kiểm tra ổn định của cột chịu nén trung tâm trong khung có kích thước như ở hình 17 với P=100kN. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Đặc trưng hình học của các thép chữ Ι như sau: Ι No33 có: F=53,8cm2; Jx=9840cm4; Jy=419cm4; rx=13,5cm; ry=2,79cm. Ι No40 có: Jx=13930cm4; Jy=666cm4. Hình vẽ bài tập 15 16. Xác định khả năng chịu lực của cột rỗng thanh giằng chịu nén trung tâm có kích thước như ở hình 16, thanh giằng làm bằng thép góc đơn có ft=4,8cm2. Chiều dài tính toán của cột Lox=4,2m; Loy=6m. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Đặc trưng hình học của các thép chữ Ι No22a có: F1=32,8cm2; rx1=8,37cm; ry1=2,32cm. 17. Xác định khả năng chịu lực của cột rỗng bản giằng chịu nén trung tâm có kích thước như ở hình 17. Chiều dài tính toán của cột Lox=Loy=7,2m. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Đặc trưng hình học của các thép chữ [ No30 có: F1=40,5cm2; rx1=12cm; ry1=2,84cm; zo=2,52cm. Hình vẽ bài tập 16 Hình vẽ bài tập 17 18. Kiểm tra ổn định của cột chịu nén lệch tâm, có chiều dài tính toán Lox=12,12m; Loy=2,5m. Tiết diện cột làm bằng thép Ι No36. Nội lực tính toán N=380kN; M=72,08kNm, điểm đặt của lực lệch tâm nằm trên trục y, xem hình 22. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Đặc trưng hình học của các thép chữ Ι No36 có: F=61,9cm2; Wx=743cm3; rx=14,7cm; ry=2,89cm. Hình vẽ bài tập 18 19. Kiểm tra ổn định thanh cánh trên của dàn chịu nén trung tâm cho ở hình 19. Tiết diện ngang của thanh dàn được ghép bằng hai thép góc không đều cạnh L140x90x10 nối với nhau ở cạnh ngắn và đặt cách nhau 12mm. Cho biết lực nén N=490kN. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Thép góc L140x90x10 có: F1=22,2cm2; rx1=2,56cm; ry1=4,47cm; xo=4,58cm. Hình vẽ bài tập 19 20. Kiểm tra ổn định thanh cánh trên của dàn chịu nén lệch tâm cho ở hình 20. Tiết diện ngang của thanh dàn được ghép bằng hai thép góc không đều cạnh L100x63x10 nối với nhau ở cạnh dài và đặt cách nhau 10mm. Cho biết lực nén N=140kN, M=7kNm, điểm đặt lực lệch tâm nằm trên trục y và ở về phía cánh chữ T. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Thép góc L100x63x10 có: F1=15,5cm2; Jx1=154cm4; Jy1=47,1cm4; rx1=3,15cm; ry1=1,75cm; xo=1,58cm; yo=3,4cm. Hình vẽ bài tập 20 BẢNG TRA Bảng 5-7. Hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện η để tính toán độ lệch tâm tương đối m1 = ηmx Giá trị η với Loại tiết diện Hình dạng tiết diện 15020 ≤≤ λ 150fλ 1 0,775 + 0,9915λ 1,0 2 1F 1F 2/2F 2/2F 2/2F 2/2F 2/2F 1,3 + 0,5 Xm 1,3 + 0,5 Xm 3 1,0 1,0 4 1,45 - 0,003λ 1,0 5 1,3 - 0,002λ 1,0 Ghi chú: Đối với tiết diện loại 2 các công thức để xác định η chỉ áp dụng khi : 1 2 1 ≤ F F Bảng 5-8. Giá trị hệ số αvà β trong công thức e e e e e e e e e e ee Tiết diện hở chữ I và Τ TD kín đặc hoặc có hệ thanh(bản) giằng Loại TD và độ lệch tâm e của điểm đặt lực dọc α 0,7 1-0,3 1 2 J J 0,6 Khi CY λλ ≤ 1 1 1 β Khi CY λλ ≥ Yϕ 6,0 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −− 126,011 1 2 J J Yϕ Khi 5,0 1 2 p⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ J J thì β=1 Yϕ 6,0 Ghi chú: .J1 và J2 – mô men quán tính của cánh lớn và nhỏ đối với trục đói xứng của tiết diện Bảng 5-8 Hệ số ltϕ để kiểm tra ổn định của cột đặc chịu nén lệch tâm bằng thép CT3, CT4 trong mặt phẳng tác dụng của Mô men trùng với mặt phẳng đối xứng e X X Y Y Y X Y X e X Y X e X Y X e X Y X e Y X e X Giá trị ltϕ khi độ lệch tâm tính đổi m1 λ 0,1 0,5 1 1,5 2 2,5 3 4 5 6 7 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 967 959 942 920 890 860 810 75 690 600 520 450 400 360 320 847 800 773 743 711 674 634 591 546 500 456 413 374 338 306 721 673 641 608 574 540 505 471 436 403 371 341 312 287 263 618 577 550 520 490 459 429 400 372 345 320 296 273 253 234 535 501 478 453 427 402 377 353 329 305 284 264 245 228 212 370 349 335 320 304 289 273 258 243 229 216 203 191 180 169 414 390 373 355 338 319 301 283 266 280 234 221 206 193 182 333 315 303 290 277 263 249 236 224 211 200 189 178 168 158 285 263 254 243 234 224 213 203 192 183 173 165 156 149 141 235 225 218 210 201 193 185 177 169 161 154 147 139 133 126 205 196 191 184 177 171 164 157 151 144 138 132 126 121 115 Ghi chú: • Giá trị ltϕ trong bảng lớn hơn giá trị thực 1000 lần. • Giá trịị ltϕ được lấy không vượt quá giá trịϕ cho trong bảng 5-2
File đính kèm:
- bai_giang_ket_cau_thep_truong_quoc_binh.pdf