Đang tải... (xem toàn văn)
Tổng hợp các công thức tính toán kết cấu, được chia thành từng phần cụ thể, bố cục rõ ràng : Bê tông cốt thép, Kết cấu thép, Kết cấu gỗ . Rất hữu ích cho các bạn sinh viên xây dựng.
CễNG THC TNH TON CC CU KINKT CU THẫPI- CT C CHU NẫN NG TM.Bit lc nộn N, iu kin liờn kt hai u trong hai phng, s hiu thộp.Trỡnh t gii:Bc 1: Xỏc nh lox3, loyl o = àlHỡnh Bc 2: da vo N, lox,loy gi thit gtKhi N <150T lox,loy 6mLy gt = 80 100 ra ra gtBc 3: Tớnh din tớch tit din yờu cu Fyc = RNgtBc 4: Tớnh bỏn kớnh quỏn tớnh rxyc = gtoyyycgtoxlrl=;Bc 5: Tớnh kớch thc tit din ch I {hoc L}Nu tit din I ta cú: b = 42,0rh;24,0rxycyyc=Chn trc b, c theo cỏc iu kin cu toBc 6: Kim tra li so cho F FycBc 7: Tớnh Jx, rx, x ra ra xTớnh Jy, ry, y tra ra yBc 8: Kim tra li vi min trong x, y, = RFNmin, Tit din t yờu cu.Bc 9: Kim tra n nh ca bn cỏnh, bn bng theo cỏc iu kin cu to.Vớ d :Chn tit din thanh xiờn u dn chu lc nộn N1, N2 nh hỡnh v 4-20. Bn mt dy 12mm. Thộp cú R = 2100kg/cm2. Dựng thộp gúc khụng u cnh ghộp thnh dng ch T.Gii :Trong mt phng dnllx = 170cml2x = 200cmNgoi mt phng dnlly = l2y = 370cmGi thit gt = 80cos = 0,734Fxyc = 8,02100734,057000xx = 46,2cm2 (0,8 l h s iu kin lm vic)rxyc = 120200 = 1,67cmrxyc = 120370 = 3,08cmChn tit din ghộp t 2L 160 x 90 x 10 cú F = 2 x 25,3 = 50,6cm2 < Fycrx = 4,04 > rxycry = 7,77 > rxycBảo đảm yêu cầu về độ mảnhKiểm tra lại tiết diệnĐoạn có N1 = 57Tλly = 77,7370 = 47,62 ≈ 48λlx = 04,4370= 91,58 ≈ 92 chọn λmax = 92Ta được ϕ = 0,652σmax = 8,0650652,057000xxx = 2160kg/cm2 < 2100kg/cm2(Vượt < 3% có thể cho phép)Đoạn có N2 = 53T < N1 = 57 T không cần phải kiểm tra II- CỘT ĐẶC CHỊU NÉN LỆCH TÂM.Điều kiện bềnRJMyJMFNythyxthxth≤±±ổn định tổng thểRFNnglt≤ϕltϕtra bảng 4-1 phụ thuộc vào độ mảnh quy ước ERx×=λλ và độ lệch tâm tính đổi m1 =η m; lox,loyη là hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện; với tiết diện I ][, [],][η = 1,3 III- THANH CHỊU KÉO DỌC TRỤC.Fyc = RNVí dụ :Xác định tiết diện thanh cánh hạ vì kèo chịu lực kéo N = 80T, chiều dài tính toán lx = 6m, ly = 18m. Tiết diện nguy hiểm nhất có hai lỗ đinh d = 19mm. Dùng thép CT3, hệ số điều kiện làm vịe v = 1, thép đệm dầy 10mm.Giải :Fyc = 210080000 = 38cm2Vì có lỗ đinh nên lấy Fyc = 1,1 x 38 = 41,8cm2[ ]cm5,44001800r;cm5,1400600r;400yycyc=====λChọn 2L 125 x 9 ghép dạng chữ ] [Có: F = 2 x 22 = 44cm2> Fycrx = 3,87 cm > rxycry = 5,48cm > ryycDiện tích thu hẹp: Fth = F - Flỗ = 44-2.1,90.0,8 = 40,96cm2σ = 96,4080000=thFN = 1953kg/cm2 < 2100kg/cm2 IV- DẦM ĐỊNH HÌNH.1. Chịu uốn phẳng:- Tính Wyc = RMmax- Chọn I hoặc [ theo bảng tra- Kiểm tra lại tiết diệnTiết diện có Mmax σ = RWMth≤maxTại tiết diện có Qmax τ = cbxcmaxRJSQ≤×δTại diết diện M và Q σtd = R≤+21213τσσl, τ1 tại chỗ tiếp giáp giữa bản cánh và bản bụngσ1= bbc1dbJQS;hWhMδτ=Tại chỗ có lực tập trung đặt ở cánh trên, tại đó không có sườn đứng cần kiểm tra.σcb = ccbbZRZPδδ2;.+=≤bc là chiều dài thực tế truyền P lên dầm- Kiểm tra độ võng≤××=lfEJlq3845lf3cVí dụ :Một dầm phụ có tiết diện chữ I, nhịp tính toán là 4m, tải trọng phân bố đềi tính toán q = 2000kg/m (do tĩnh tải và hoạt tải sàn truyền vào). Chọn tiết diện dầm.Giải :M = 8420002×= 4000kgm = 400000kgcmWyc = 2100400000 = 190cm3Chọn I.20a có Wx = 203cm3; Jx = 2030cm4, F = 28,9cm2, Sx = 114cm3δ = 0,52cm, trọng lượng tiêu chuẩn bản thân dầm: 22,7kg/m kiểm tra lại tiết diệnTải trọng do sàn 2000kg/mqd = 2025kg/mứng suất pháp σ = WMM = 8420252× = 4050kgm = 405000 kgcmσ = 203405000 = 1995 kg/cm2 < 2100kg/cm2ứng suất tiếp τ = δxxJQSQ = 242050 × = 4100kg τ = 52,0.20301144100 × = 443kg/cm2< Rc = 1500kg/cm2Kiểm tra độ võngMc = 15,14050 = 3522kgmf1 = 25013331003,02030101,24003522004856<==××××Chọn I.20a là đạt yêu cầu2. Chịu uốn xiênMy= qsin α 82lMx =qcos α 82lChọn: RMWWMWWWyyxxyx.;8+==Kiểm tra σmax = RMWWMWyyxxx<+ .1Tính độ võng: fy = xxEJlM2485fx = yyEJlM2485f = 22yxff +;≤lflfVí dụ :Một dầm thép có tiết diện dùng làm xà gồ trên mái nghiêng α = 300 chịu tải trọng phân bố đều q = 200kg/m, nhịp l = 4m. Chọn số hiệu thép.Giải :α = 30osin α = 0,500cos α= 0,866My = 200.0,5 x 842 = 200kgmMx= 200 x 0,866 x 842 = 346kgmSơ bộ chọn 8=yxWW Wx = 210020000834600 xRMWWMyyxx+=×+ = 93cm3Sơ bộ chọn [No18 có Wx = 120cm3; Wy = 16,9cm3Kiểm tra lại ứng suất phápσmax = + 20000.9,16120346001201 = 1471kg/cm2 < 2100kg/cm2Kiểm tra độ võng: Với [No18 có Jx = 1080cm4; Jy = 85,6cm4fy = 1080101,24003460048562×××× = 0,25cmfx= 6,85101,240020000048562×××× = 1,85cmf = cm87,185,125,022=+2001214140087,1<=lfChọn [No18 làm xà gồ đạt yêu cầu V- DẦM TỔ HỢP HÀN.- Chọn tiết diện dầmhdmin = dhnflER 1245×pgpgn1ccdh++=- Chiều dầy bản bụng khi không cần sườn gia cườngERhbb5,5≥δδb ≥ 8mm- Tiết diện cánh dầm, δc = 12 ∼24mmbc = −×δ 12h2hWh23bdyc2ccREbcc≥δ ; bc ≤ 30 δ cThường lấy bc = ÷2151hdbc ≥ 180mmbc ≥ 101hd- Kiểm tra bền về chịu uốn σ = thWM ≤ R- Kiểm tra bền về chịu cắt τ = bcmaxJSQδ× ≤ RcKhi có M, Q σtd = R15,132121≤+τσTrong đó: σ1 = bdc1dbJQS;WhMhδ=τ- Khi có lực tập trung đặt ở chỗ không có sườn đứngσtd = R15,1321lcb2cb21≤τ+σ×σ−σ+σ- Kiểm tra độ võng≤lflf VI- LIÊN KẾT HÀN.1. Đường hàn đối đầua- Đường hàn vuông góc với trục nén hoặc kéo:σh = hkhnhRRFN;≤Fh = δ .lh; lh = b - 2 δ b- Đường hàn xiên góc α với trục chịu nén hoặc kéo:σh = hkhnhhR;RlsinN≤δα τh = ;RlcosNhchh≤δαc- Đường hàn chịu M và Qσh = hkhnRRWM;≤ τh = hchRlQ≤δσtd = hkhhR≤+223τσ2. Đường hàn góca- Chịu lực dọcΣlh = hghRhN7,0Chiều dài tối thiểu một đường hàn lhmin ≥ 4hh và 40mm; hhmin ≥ 5mmb- Chịu M, Qσh = hWM τh = hhh7,0lQ×Σσtđ = hghhR≤+22τσVí dụ :Hai bản thép CT3 tiết diện 250 x12mm được liên kết bằng mối hàn đối đầu thẳng với lực kéo tính toán là N = 50T.Kiểm tra lại đường hàn nếu bàn tay, que hàn E.42Giải :Ah = δ .lh = 1,2cm. (25-2x1,2) = 27,12cm212,2750000=khσ= 1843,6kg/cm2Rkh>σ= 1800kg/cm2 (vượt 2,4% coi như đạt yêu cầu)Ví dụ :Liên kết hai bản thép ở ví dụ trên bằng đường hàn đối đầu xiên một góc 45o, hàn tay, que hàn E.42. Kiểm tra đường hàn với N = 50T.Giải :Độ bền giới hạn của bản thép25 x 1,2 x 2100 = 63000kg = 63T > 50T lh = 22252sin=−δαol- 2 x 1,2 ≈ 33cm332,140sin000.5000xxkh=σ= 893kg/cm2 < hkR = 1800kg/cm2 τh = 332,145cos000.5000xx= 893kg/cm2 < hcR = 1300kg/cm2Liên kết hàn gócVí dụ :Liên kết hai tấm thép 150 x 12mm bằng hai tấm ốp. Liên kết chịu lực kéo N = 37T, dùng đường hàn góc cạnh. Tính chiều dài bản ốp, dùng thép CT3.Giải :Diện tích cửa 2 bản ốp2Ab.ô = 210037000 = 17,6cm2Chiều dầy một bản ốpδ b.ô = 1226,17x = 0,73cmChọn{δ }b.ô = 8mmChiều cao đường hàn góc hh = 8mmTổng chiều dài đường hàn ở mỗi phía của liên kếtΣ lh = 15008,07,037000xx = 44cmTổng chiều dài Σ lhbao gồm 4 đường hàn (phía trước và phía sau). Do đó chiều dài một đường hàn là 444 = 11cm; lh= 11+1 = 12cmChiều dài bản ốplb.σ = 2x12cm + 1cm = 25cm(1cm là khe hở tối đa giữa hai bản thép)Ví dụ :Tính liên kết ở bản mắt vì kèo như hình vẽ… Giải :Chiều cao đường hàn hh = 8mmChiều dài đường hàn sốnglhs = 15008,07,02425007,0xxxx = 17,7mmCấu tạo lhs = 17,7 + 1 = 18,7 chọn 19cmChiều dài đường hàn méplhm = 15008,07,02425003,0xxxx = 7,6cmCấu tạo lhm = 7,6 + 1 = 8,6cm chọn 9cm [...]... THỨC TÍNH TỐN CÁC CẤU KIỆN KẾT CẤU THÉP I- CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM. Biết lực nén N, điều kiện liên kết hai đầu trong hai phương, số hiệu thép. Trình tự giải: Bước 1: Xác định lox 3 , loy l o = µl Hình … Bước 2: dựa vào N, lox,loy giả thiết λ gt Khi N <150T lox,loy ≤ 6m Lấy λ gt = 80 ∼ 100 ra ra ≤ ϕ gt Bước 3: Tính diện tích tiết diện yêu cầu Fyc = R N gt ϕ Bước 4: Tính bán kính quán tính. .. đường hàn sống lhs = 15008,07,02 425007,0 xxx x = 17,7mm Cấu tạo lhs = 17,7 + 1 = 18,7 chọn 19cm Chiều dài đường hàn mép lhm = 15008,07,02 425003,0 xxx x = 7,6cm Cấu tạo lhm = 7,6 + 1 = 8,6cm chọn 9cm VI- LIÊN KẾT HÀN. 1. Đường hàn đối đầu a- Đường hàn vng góc với trục nén hoặc kéo: σ h = h k h n h RR F N ; ≤ Fh = δ .lh; lh = b - 2 δ b- Đường hàn xiên góc α với trục chịu nén hoặc kéo: σ h ... 5,74 chọn 6 cái và bố trí như hình 4-1 8 l h = 2 2 25 2 sin =− δ α o l - 2 x 1,2 ≈ 33cm 332,1 40sin000.500 0 x x k h = σ = 893kg/cm 2 < h k R = 1800kg/cm 2 τ h = 332,1 45cos000.500 0 x x = 893kg/cm 2 < h c R = 1300kg/cm 2 Liên kết hàn góc Ví dụ : Liên kết hai tấm thép 150 x 12mm bằng hai tấm ốp. Liên kết chịu lực kéo N = 37T, dùng đường hàn góc cạnh. Tính chiều dài bản ốp, dùng thép... ;R l cosN h c hh ≤ δ α c- Đường hàn chịu M và Q σ h = h k h n RR W M ; ≤ τ h = h c h R l Q ≤ δ σ td = h khh R≤+ 22 3 τσ 2. Đường hàn góc a- Chịu lực dọc Σlh = h gh Rh N 7,0 Chiều dài tối thiểu một đường hàn lhmin ≥ 4hh và 40mm; hhmin ≥ 5mm b- Chịu M, Q σ h = h W M τ h = hh h7,0l Q × Σ σ tđ = h ghh R ≤+ 22 τσ Ví dụ : Hai bản thép CT3 tiết diện 250 x12mm được liên kết bằng mối hàn đối đầu thẳng với lực kéo tính. ..VII- LIÊN KẾT BU LÔNG. 1. Khả năng chịu cắt của 1 bu lông [ ] bl cc bl c R d nN 4 . 2 π = nc - số mặt cắt của 1 bu lơng d- Đường kính phần khơng ren của bu lơng (thân bu lông) Với CT3, bl c R = 1300kg/cm 2 2. Khả năng chịu ép mặt của 1 bu lơng [ ] bl em l bl em RdN min δ Σ= ... đầu thẳng với lực kéo tính tốn là N = 50T. Kiểm tra lại đường hàn nếu bàn tay, que hàn E.42 Giải : Ah = δ .lh = 1,2cm. (2 5-2 x1,2) = 27,12cm 2 12,27 50000 = k h σ = 1843,6kg/cm 2 R k h > σ = 1800kg/cm 2 (vượt 2,4% coi như đạt yêu cầu) Ví dụ : Liên kết hai bản thép ở ví dụ trên bằng đường hàn đối đầu xiên một góc 45 o , hàn tay, que hàn E.42. Kiểm tra đường hàn với N = 50T. Giải : Độ bền giới hạn... [ ] bl em N Ví dụ : Tính liên kết thép góc L 125 x 10 vào bản mắt dầy δ = 14mm lực kéo N = 35T, đường kính bu lơng d = 24mm. Tính số bu lơng và bố trí bu lơng. Hình … Giải : Khả năng chịu cắt của một bu lông [ ] 4 4,2143 9,0.1500 2 xx N o bl = :1 = 6100kg Khả năng chịu ép mặt của một bu lông [ ] em bl N = 2,4 .1.3400 = 8160kg Chọn [ ] [ ] c blbl NN = min Số bu lông trong liên kết nbl = 6100 35000 ... Fyc = R N gt ϕ Bước 4: Tính bán kính quán tính rxyc = gt oy yyc gt ox l r l λλ = ; Bước 5: Tính kích thước tiết diện chữ I {hoặc L} Nếu tiết diện I ta có: b = 42,0 r h; 24,0 r xycyyc = Chọn trước δ b , δ c theo các điều kiện cấu tạo Bước 6: Kiểm tra lại so cho F ≈ Fyc Bước 7: Tính Jx, rx, λ x ra ra ϕ x Tính Jy, ry, λ y tra ra ϕ y Bước 8: Kiểm tra lại với ϕ min trong ϕ x , ϕ y , σ = R F N ≤ min ϕ ,... hàn góc hh = 8mm Tổng chiều dài đường hàn ở mỗi phía của liên kết Σ lh = 15008,07,0 37000 xx = 44cm Tổng chiều dài Σ lhbao gồm 4 đường hàn (phía trước và phía sau). Do đó chiều dài một đường hàn là 4 44 = 11cm; lh= 11+1 = 12cm Chiều dài bản ốp lb . σ = 2x12cm + 1cm = 25cm (1cm là khe hở tối đa giữa hai bản thép) Ví dụ : Tính liên kết ở bản mắt vì kèo như hình vẽ… Giải : Chiều cao đường hàn hh... 8: Kiểm tra lại với ϕ min trong ϕ x , ϕ y , σ = R F N ≤ min ϕ , Tiết diện đạt yêu cầu. Bước 9: Kiểm tra ổn định của bản cánh, bản bụng theo các điều kiện cấu tạo. Ví dụ : Chọn tiết diện thanh xiên đầu dàn chịu lực nén N 1 , N 2 như hình vẽ 4-2 0. Bản mắt dầy 12mm. Thép có R = 2100kg/cm 2 . Dùng thép góc khơng đều cạnh ghép thành dạng chữ T. Giải : Trong mặt phẳng dàn llx = 170cm l 2x = 200cm Ngoài . thanh ở mái và sàna- Thanh chịu nén (trừ thanh tiết diện ống kín) khi tính toán ổn định 0,95b- Thanh chịu kéo trong kết cấu hàn 0,95c- Các thanh chịu kéo,. nối, dùng liên kết bu lông (trừ bulông cường độ cao) chịu tải trọng tĩnh, khi tính toán về độ bền.1,10a- Dầm bụng đặc và cột 1,10b- Kết cấu thanh của mái