Giáo trình Kết cấu xây dựng (Nghề: Xây dựng dân dụng và công nghiệp - Trung cấp): Phần 1 - Trường Cao đẳng Cơ điện Xây dựng Việt Xô

Giáo trình Kết cấu xây dựng (Nghề: Xây dựng dân dụng và công nghiệp - Trung cấp) được biên soạn với mong muốn phục vụ kịp thời cho công tác giảng dạy và học tập của giáo viên cũng như học sinh chuyên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp. Giáo trình kết cấu gồm 9 chương và chia thành 2 phần, phần 1 trình bày những nội dung về: gỗ dùng trong xây dựng; tính toán các cấu kiện cơ bản; liên kết kết cấu gỗ; thép xây dựng và liên kết trong kết cấu thép; đại cương về kết cấu bê tông cốt thép;... Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ

KHOA: XÂY DỰNG

GIÁO TRÌNH KẾT CẤU XÂY DỰNG MÔN HỌC: KẾT CẤU XÂY DỰNG NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP

Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày tháng năm 20

…… của ………

Ninh Bình,năm 2018

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

LỜI GIỚI THIỆU

Để đáp ứng nhu cầu về tài liệu cho môn học Kết cấu xây dựng, tôi biên soạn cuốn giáo trình “Kết cấu xây dựng”, với mong muốn phục vụ kịp thời cho công tác giảng dạy và học tập của giáo viên cũng như học sinh chuyên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp

“Giáo trình kết cấu xây dựng” gồm 9 chương:

Chương 1: Gỗ dùng trong xây dựng;

Chương 2: Tính toán các cấu kiện cơ bản;

Chương 3: Liên kết kết cấu gỗ;

Chương 4: Thép xây dựng và liên kết trong kết cấu thép;

Chương 5: Đại cương về kết cấu bê tông cốt thép;

Chương 6: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo cường độ;

Chương 7: Tính toán cấu kiện chịu nén và chịu kéo;

Chương 8: Sàn bê tông cốt thép;

Chương 9: Tính toán một số bộ phận công trình

Khi soạn thảo giáo trình này tôi nhận được nhiều sự động viên và góp ý của các đồng chí giáo viên khoa Xây dựng - trường Cao đẳng cơ điện xây dựng Việt

xô Tôi xin cám ơn về sự giúp đỡ to lớn này và hy vọng nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của đồng nghiệp và bạn đọc để cuốn sách ngày càng hoàn thiện hơn

Tam Điệp, ngày 25 thang 3 năm 2018

Biên soạn

Phạm Văn Mạnh

MỤC LỤC

CHƯƠNG I : GỖ DÙNG TRONG XÂY DỰNG 8

1 Ưu khuyết điển của gỗ 8

1.1 Ưu điểm 8

1.2 Khuyết điểm 8

2 Phạm vi sử dụng của kết cấu gỗ 9

3 Tính chất cơ học của gỗ 9

3.1 Tính chất chịu nén 9

3.2 Tính chất chịu kéo 9

3.3 Tính chất chịu uốn 9

3.4 Tính chất chịu ép mặt 10

3.5 Tính chất chịu trượt 10

4 Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ của gỗ 11

4.1 Độ ẩm 11

4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 11

4.3 Ảnh hưởng của khuyết tật 11

4.4 Thời gian chịu tải 11

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CƠ BẢN 13

1 Nguyên lý tính toán theo trạng thái giới hạn 13

1.1 Khái niệm về trạng thái giới hạn 13

1.2 Các trạng thái giới hạn 13

2 Tính toán cấu kiện chịu kéo đúng tâm 13

2.1 Khái niệm 13

2.2 Điều kiện cường độ 13

2.3 Các bài toán 14

3 Tính toán cấu kiện chịu nén đúng tâm 15

3.1 Tính toán về cường độ và tính toán kiểm tra ổn định, độ mảnh 15

3.1.1 Kiểm tra về cường độ 15

3.2.2 Kiểm tra về ổn định 15

3.2 Bài toán thiết kế 17

4 Tính toán cấu kiện chịu uốn 18

4.1 Uốn phẳng 18

4.1.1 Điều kiện về cường độ 18

4.2.2 Kiểm tra về độ võng (độ cứng) 19

4.2.3 Các bài toán 20

4.2 Uốn xiên 21

4.2.1 Kiểm tra về cường độ 21

4.2.2 Kiểm tra về độ võng 21

4.2.3 Các bài toán 22

CHƯƠNG III: LIÊN KẾT KẾT CẤU GỖ 23

1 Khái niệm về liên kết trong kết cấu gỗ 23

1.1 Mục đích của liên kết 23

1.2 Yêu cầu của liên kết 23

1.3 Phân loại liên kết 23

2 Liên kết mộng 24

2.1 Cấu tạo (mộng đuôi kèo 1 răng) 24

2.2 Tính toán liên kết mộng 24

2.2.1 Bài toán kiểm tra 24

2.2.2 Bài toán thiết kế 26

CHƯƠNG IV: THÉP XÂY DỰNG VÀ LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP 28

1 Thép dùng trong xây dựng 28

1.1 Ưu, khuyết điểm của kết cấu thép 28

1.2 Phân loại thép - cường độ của thép 28

2 Liên kết hàn 29

2.1 Khái niệm 29

2.2 Các phương pháp hàn 29

2.3 Phân loại đường hàn 30

2.4 Cường độ tính toán của đường hàn 31

2.5 Tính toán liên kết hàn 32

2.5.1 Tính toán liên kết hàn đối đầu chịu lực dọc trục 32

2.5.2 Tính liên kết hàn đối đầu thẳng góc chịu mô men uốn và lực cắt 33

2.5.3 Tính liên kết hàn góc 34

2.5.4 Tính liên kết hàn thép góc vào thép bản 37

CHƯƠNG V: ĐẠI CƯƠNG VỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 40

1 Khái niệm về kết cấu bê tông cốt thép 40

1.1 Sự làm việc của bê tông cốt thép 40

1.2 Ưu, nhược điểm của kết cấu bê tông cốt thép 41

2 Tính chất cơ học của bê tông cốt thép 41

2.1 Tính chất cơ học của bê tông 41

2.1.1 Cường độ của bê tông 41

2.1.2 Biến dạng của bê tông 43

2.2 Cốt thép dùng trong bê tông cốt thép 45

2.2.1 Tính chất cơ học của cốt thép 45

2.2.2 Phân loại cốt thép 45

2.2.3 Neo, uốn, nối cốt thép 46

3 Bê tông cốt thép 47

3.1 Lực dính giữa bê tông và cốt thép 47

3.2 Sự ảnh hưởng của cốt thép đến sự co ngót và từ biến của bê tông cốt thép 48

3.3 Lớp bê tông bảo vệ cốt thép 48

4 Nguyên lý tính toán kết cấu bê tông cốt thép 49

4.1 Khái niệm về trạng thái giới hạn 49

4.2 Các trạng thái giới hạn 49

4.3 Tải trọng tác dụng vào kết cấu 50

4.4 Cường độ của vật liệu 50

4.5 Nguyên lý tính toán kết cấu BTCT 51

CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU UỐN THEO CƯỜNG ĐỘ 52

1 Đặc điểm cấu tạo của cấu kiện chịu uốn 52

1.1 Cấu tạo của bản 52

1.1.1 Hình dáng 52

1.1.2 Cốt thép 52

1.2 Cấu tạo của dầm 53

1.2.1 Hình dạng 53

1.2.2 Cốt thép 53

2 Sự làm việc của dầm bê tông cốt thép 54

2.1 Thí nghiệm dầm chịu uốn 54

2.2 Các giai đoạn trạng thái ứng suất biến dạng trên tiết diện thẳng góc của dầm chịu uốn 55

3 Tính toán về cường độ của cấu kiện chịu uốn trên tiết diện thẳng góc 57

3.1 Cấu kiện có tiết diện hình chữ nhật đặt cốt đơn 57

3.1.1 Sơ đồ ứng suất và công thức cơ bản 57

3.1.2 Công thức cơ bản tính toán theo bảng 58

3.1.3 Các bài toán 59

3.1.4 Bài tập ví dụ 61

3.2 Cấu kiện có tiết diện chữ nhật đặt cốt thép kép 62

3.2.1 Sơ đồ ứng suất và công thức cơ bản 62

3.2.2 Công thức tính toán theo bảng 62

3.2.3 Các bài toán 63

3.2.4 Bài tập ví dụ 64

4 Cấu kiện có mặt cắt chữ T 65

4.1 Cấu tạo mặt cắt chữ T 65

4.2 Các trường hợp làm việc của mặt cắt chữ T 66

4.3 Sơ đồ ứng suất và công thức cơ bản của cấu kiện chịu uốn mặt cắt chữ T 66

4.4 Các bài toán 68

5 Tính toán về cường độ trên tiết diện nghiêng 69

5.1 Điều kiện tính toán trên tiết diện nghiêng 69

5.2 Sơ đồ ứng suất và công thức cơ bản 69

5.3 Tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất 71

5.4 Bài toán tính cốt đai khi không có cốt xiên 71

CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU NÉN VÀ CHỊU KÉO 73

1 Cấu kiện chịu nén đúng tâm 73

1.1 Đặc điểm cấu tạo 73

1.2 Công thức tính 74

1.3 Bài toán thường gặp 75

2 Cấu kiện chịu nén lệch tâm 76

2.1 Đặc điểm cấu tạo 76

2.2 Sự làm việc của cấu kiện chịu nén lệch tâm 78

2.3 Tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm lớn 80

2.4 Tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm bé 83

3 Bài tập ứng dụng 83

CHƯƠNG VIII: SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP 86

1 Bản bê tông cốt thép hình chữ nhật một nhịp 86

1.1 Tính toán bản làm việc một chiều 86

1.1.1 Sơ đồ tính 86

1.1.2 Cách tính toán bản 87

1.2 Tính toán bản kê bốn cạnh 87

1.2.1 Sơ đồ tính 87

1.2.2 Cách tính khi tải trọng phân bố đều trên mặt bản 88

2 Sàn bê tông cốt thép đúc toàn khối có bản làm việc một chiều 90

2.1 Sơ đồ kết cấu sàn 90

2.2 Tính toán 90

2.2.1 Nguyên tắc bố trí hoạt tải bất lợi 90

2.2.2 Tính toán và cấu tạo bản 91

2.2.3 Tính toán dầm phụ 94

2.2.4 Tính toán dầm chính 95

3 Sàn bê tông cốt thép đúc toàn khối có bản làm việc hai chiều 97

3.1 Sơ đồ kết cấu sàn 97

3.2 Tính toán mặt sàn 98

3.2.1 Công thức tổng quát để xác định nội lực cho bản 98

3.2.2 Các trường hợp cụ thể 99

3.3 Tính toán dầm 100

CHƯƠNG IX: TÍNH TOÁN MỘT SỐ BỘ PHẬN CÔNG TRÌNH 103

1 Tính toán cầu thang 103

1.1 Khái niệm 103

1.2 Tính toán các bộ phận của cầu thang thường 103

2 Lanh tô, ô văng, máng nước 106

2.1 Lanh tô 106

2.1.1 Khái niệm 106

2.1.2 Tính toán 106

2.2 Ô văng 108

2.3 Máng nước 109

2.3.1 Khái niệm 109

2.3.2 Tải trọng 109

2.3.3 Biện pháp chống lật cho máng nước 109

CHƯƠNG I : GỖ DÙNG TRONG XÂY DỰNG

- Là loại vật liệu nhẹ, cường độ khá cao

 Hệ số C dùng để so sánh chất lượng của VLXD về mặt chịu lực C

R





( Thép : C = 3,7.10 -4 ; BT : C = 2,4.10 -3 ; Gỗ xoan C = 4,3.10 -4 )

- Phổ biến và mang tính địa phương

- Dễ gia công chế tạo

- Có tính thẩm mỹ và cách âm tốt

1.2 Khuyết điểm

- Có tính không đồng nhất và không đẳng hướng

Không phù hợp với giả thuyết thường dùng trong khi tính toán -> phải lấy hệ

-> Phụ thuộc nhiều vào độ ẩm, dễ bị cong vênh, lỏng mối nối

Ở các nước tiên tiến gỗ dùng phổ biến dưới dạng gỗ dán

Gỗ dán khó cháy, năm 1971 tại Pháp làm thí nghiệm dầm chịu tải trọng ở nhiệt độ 900 o C thì thấy dầm được chịu được 1 giờ, còn dầm bằng thép thì chịu được trong vòng 10 phút

2 Phạm vi sử dụng của kết cấu gỗ

- Trong nhà dân dụng

- Trong nhà xưởng sản xuất nông nghiệp

- Trong giao thông vận tải

- Trong thủy lợi

3 Tính chất cơ học của gỗ

3.1 Tính chất chịu nén

- Khuyết tật của gỗ ít ảnh hưởng tới khả năng chịu nén

- Khả năng chịu nén dọc thớ tốt hơn nén dọc thớ

- Cường độ nén dọc thớ là chỉ tiêu ổn định nhất trong các chỉ tiêu về cường

độ Và nó được dùng để đánh giá và phân loại gỗ

- Tăng tải trọng lên, ứng suất vùng nén phân bố theo đường cong và tăng chậm, trong vùng nén xuất hiện biến dạng dẻo Ứng suất kéo vẫn tiếp tục tăng nhanh theo quy luật gần như đường thẳng Trục trung hòa lui xuống phía dưới Mẫu bắt đầu bị phá hoại khi ở vùng nén ứng suất đạt cường độ nén, các thớ nén bị gẫy

- Ứng suất thớ biên (max) tính theo công thức sức bền vật liệu không còn đúng cho VL gỗ Trị số M

W

u

  chỉ là cường độ quy ước

- Trong tính toán kết cấu vẫn dùng công thức sức bền vật liệu cho đơn giản nhưng phải thêm hệ số điều chỉnh vào W để xét hiện tượng nói trên

- Mô đun đàn hồi của gỗ chịu kéo và chịu uốn xấp xỉ bằng nhau ( Gỗ thông Liên Xô cũ có E103KN cm/ 2)

3.4 Tính chất chịu ép mặt

- Đ/n : Ép mặt là sự truyền lực từ cấu kiện này sang cấu kiện khác qua mặt

tiếp xúc nhau Ứng suất ép mặt xuất hiện ở mặt tiếp xúc

- Cường độ ép mặt được xác định em

em

N F

  Tùy phương của lực tác dụng đối với thớ gỗ mà phân ra : ép mặt dọc thớ, ép mặt ngang thớ, ép mặt xiên thớ

4 Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ của gỗ

4.1 Độ ẩm

- Độ ẩm càng lớn thì cường độ của gỗ càng giảm

- Ở Việt Nam độ ẩm cân bằng của gỗ tiêu chuẩn là 18%

- Cường độ của gỗ có độ ẩm W là  khi tính toán được đưa về cường độ ở W

4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ

- Khi nhiệt độ tăng, cường độ của gỗ giảm

Thí nghiệm khi tăng nhiệt độ từ 20 o C lên 50 0 C thì : CĐCK giảm 20% ; CĐCN giảm từ 20-40% ; CĐT giảm từ 15-20%

15 Khi nhiệt độ tăng là gỗ dãn nở gây ứng suất cục bộ lớn, nhất là chỗ mắt gỗ hoặc khuyết tật, có thể làm đứt các thớ gỗ gây giảm cường độ Do đó kết cấu gỗ không được sử dụng ở nơi nhiệt độ cao hơn 500C

4.3 Ảnh hưởng của khuyết tật

- Do mắt gỗ : Thớ gỗ bị lượn, vẹo, cấu tạo gỗ biến đổi đột ngột, ứng suất cục

bộ tập trung lớn, ứng suất gỗ bị giảm

- Do thớ vặn, khe nứt

- Ngoài ra còn có các khuyết tật khác như sâu mọt, gỗ bị đục, thủng lỗ

4.4 Thời gian chịu tải

Đường cong chịu lực lâu dài của gỗ thông Liên Xô (cũ)

Người ta đã tiến hành thí nghiệm trên máy trong phòng thí nghiệm một loại mẩu gỗ giống nhau chịu tải trọng khác nhau, thời gian chịu tải tác dụng lên mẫu thử khác nhau, kết quả vẽ được biểu đồ quan hệ giữa cường độ phá hoại và thời gian tác dụng của tải trọng cho đến lúc mẫu gỗ bị phá hoại (mẫu gỗ thông chịu uốn)

Trị số ứng suất lớn nhất lâu dài (ld) gỗ không bị phá hoại Nếu ứng suất thực tế   ld - gỗ sẽ bị phá hoại Nếu   ld- gỗ không bị phá hoại trong quá trình sử dụng Trong tính toán dùng ld- làm giới hạn chịu lực.

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CƠ BẢN Mục tiêu

- Hiểu được khái niệm về trạng thái giới hạn, các trạng thái giới hạn và

phương pháp tính toán kết cấu theo trạng thái giới hạn

- Biết cách tính toán kết cấu gỗ chịu kéọ nén đúng tấm, kết cấu gỗ chịu uốn theo cường độ và độ cứng

Nội dung chính

1 Nguyên lý tính toán theo trạng thái giới hạn

1.1 Khái niệm về trạng thái giới hạn

Là trạng thái mà kết cấu bắt đầu không thể tiếp tục sử dụng được nữa

1.2 Các trạng thái giới hạn

a TTGH 1: (Về cường độ và ổn định)

- Điều kiện N ≤ S

Trong đó: N là nội lực gây ra bởi tải trọng tính toán trong cấu kiện

S là khả năng chịu lực, là nội lực giới hạn mà cấu kiện có thể chịu được, nó phụ thuộc vào đặc trưng hình học và các đặc trưng cơ học của vật liệu

b TTGH 2: (Về biến dạng)

- Điều kiện     

Trong đó:  là biến dạng do tải trọng tiêu chuẩn gây ra trong trường hợp bất lợi nhất

  là biến dạng cho phép (quy định trong tiêu chuẩn TCXD 44 - 70)

2 Tính toán cấu kiện chịu kéo đúng tâm

2.1 Khái niệm

- Cấu kiện chịu kéo đúng tâm khi lực nằm dọc theo trục cấu kiện Khi cấu kiện có các chỗ giảm yếu thì hiện tượng kéo đúng tâm xảy ra khi các chỗ giảm yếu này đối xứng với trục cấu kiện

2.2 Điều kiện cường độ

- Công thức:   k

th

N R F



Trong đó:

N: Lực kéo tính toán

Rk : Cường độ chịu kéo của gỗ

Fth: Tiết diện ngang (TDN) thu hẹp

Fth = F - Fgy (F: tiết diện ngang, Fgy : diện tích giảm yếu)

Nếu khoảng cách giữa các tiết diện giảm yếu nhỏ hơn hay bằng 20 cm coi như trên cùng 1 tiết diện ngang để tránh sự phá hoại của gỗ theo đường gãy khúc

Bài toán 1: Kiểm tra điều kiện làm việc của thanh gỗ tiết diện vuông có cạnh

a = 16 cm, chịu lực kéo đúng tâm với lực kéo N = 120 kN (kéo dọc thớ) thanh có tiết diện giảm yếu đối xứng như hình dưới Biết gỗ thuộc nhóm 7, độ ẩm W = 18%

Giải Tra bảng gỗ nhóm 7, độ ẩm W = 18% ta được 2

k

R 0,8kN / cm 2

th

F 16(16 3x2) 160cm 120

0,750,8.160

k

R 0,8kN / cmVậy thanh đủ khả năng chịu lực

Bài toán 2: Cho thanh chịu lực kéo dọc thớ đúng tâm có tiết diện vuông như

hình vẽ Em hãy tính toán khả năng chịu lực kéo của thanh Biết gỗ nhóm 7, độ ẩm

W = 18%

F 30(30 5x2 5x2) 300cm  

N = 0,8 x 300= 240 kN

3 Tính toán cấu kiện chịu nén đúng tâm

(Chương trình khung có sự nhầm lẫn: Trích từ chương trình khung

3.1 Tính toán về cường độ và tính toán kiểm tra về độ ổn định, độ mảnh 3.2 Bài toán thiết kế

3.1 1 Kiểm tra về độ ổn định

3.2 2 Kiểm tra về độ mảnh.)

3.1 Tính toán về cường độ và tính toán kiểm tra ổn định, độ mảnh

3.1.1 Kiểm tra về cường độ

n th

N R F

- Trong đó:

N: Lực nén tính toán

Fth : Tiết diện ngang của cấu kiện bị thu hẹp

Rn : Cường độ chịu nén của gỗ

3.2.2 Kiểm tra về ổn định

tt

N R F

- Nếu chỗ giảm yếu không ở mép cấu kiện thì Fgy ≤ 25% Fng(tiết diện nguyên) thì Ftt = Fng ; khi Fgy > 25%Fng thì Ftt = 4/3 Fth

- Nếu chỗ giảm yếu ở mép cấu kiện và đối xứng thì Ftt = Fth

- Nếu chỗ giảm yếu ở mép cấu kiện và không đối xứng thì phải tính theo nén lệch tâm

: Hệ số uốn dọc, dùng để xét sự giảm khả năng chịu lực khi bị uốn dọc, được lấy như sau:

+ Vật liệu gỗ làm việc trong giai đoạn đàn hồi

Trong đó:

l0 : Chiều dài tính toán của cấu kiện; lo = l

 : Hệ số phụ thuộc sự liên kết giữa 2 đầu của cấu kiện

Trị số  khác với lý thuyết vì thực tế gỗ không thể ngàm chặt được Chỗ ngàm bị nén và bị biến dạng

rmin : Bán kính quán tính nhỏ nhất của tiết diện nguyên của cấu kiện được tính toán theo min

min

ng

J r

F



- Đối với tiết diện chữ nhật rmin = 0,289b

- Đối với tiết diện tròn rmin = 0,25d

  : Độ mảnh giới hạn cho phép của cấu kiện

- Các cấu kiện nén chủ yếu   =120

- Các cấu kiện phụ   = 150

- Thanh giằng kết cấu   = 200

3.2 Bài toán thiết kế

Căn cứ vào điều kiện liên kết, lực tác dụng, chọn kích thước tiết diện của cấu kiện để kết cấu an toàn trong sử dụng

Thông thường dựa vào điều kiện ổn định để chọn tiết diện

Từ công thức từ điều kiện ổn định Đ.A Cô Sê Cốp đã nêu ra phương pháp đơn giản để trực tiếp tìm ra diện tích tiết diện cần thiết F đối với các cấu kiện tròn, vuông, chữ nhật

a Trường hợp 1: 75

- Đối với tiết diện tròn đường kính d:

0

15,751,135

n

l N F

R



b Trường hợp 2: 75

- Đối với tiết diện tròn:

20,001.n

4.1.1 Điều kiện về cường độ

- Kiểm tra về ứng suất pháp

M : Mô men uốn tính toán

Wth : Mô men chống uốn của tiết diện đã thu hẹp, ở chỗ có mô men uốn tính toán

Ru : Cường độ chịu uốn tính toán của gỗ

m : Hệ số điều kiện làm việc do ảnh hưởng của hình dạng và kích thước tiết

diện (Cạnh tiết diện < 15 cm thì m = 1 Cạnh tiết diện  15 cm thì m = 1,15 với gỗ

xẻ và m = 1,2 với gỗ tròn)

- Kiểm tra về ứng suất tiếp

x tr x

Sx : Mô men tĩnh của phần tiết diện nguyên bị trượt đối với trục chính trung tâm x

Jx : Mô men quán tính chính trung tân của tiết diện

b : Bề rộng tiết diện ở mặt trượt

Rtr : Cường độ trượt dọc thớ của gỗ

Đối với tiết diện chữ nhật 3

2

Q F

Đối với tiết diện hình tròn 4

3

Q F

Chỉ kiểm tra ứng suất tiếp đối với các cấu kiện có chiều dài ngắn (Tỷ số chiều dài cấu kiện và chiều cao tiết diện l 5

h  mà lại chịu trọng tải lớn, hoặc khi

có tải trọng tập trung lớn gần gối đỡ)

  độ võng cho phép của cấu kiện (Tra bảng)

- Dầm 2 đầu khớp chịu tải trọng phân bố đều k = 0,104

- Dần 2 đầu khớp chịu tại trọng tập trung ở giữa k = 0,083

q l l J

E f

 

  và tìm được kích thước tiết diện

- Chọn được tiết diện cần tìm thỏa mãn 2 điều kiện trên là được

4.2 Uốn xiên

Sơ đồ tính toán cấu kiện uốn xiên

4.2.1 Kiểm tra về cường độ

y x

M M

R

Trong đó Ru là cường độ chịu uốn tính toán của gỗ

- Để chọn tiết diện cấu kiện ta biến đổi công thức trên:

.W1

y x x

u

M M

R M

x y

h k b

x

M tg

M  Thay các trị số này vào (*) giả ra đối với Wx ta sẽ có:

x u

Trong đó fx , fy là độ võng thành phần đối với trục x và y tính với tải trọng

thành phần tiêu chuẩn gây ra (f x do tc

y

q ; f y do tc

x

q )

CHƯƠNG III: LIÊN KẾT KẾT CẤU GỖ

1.2 Yêu cầu của liên kết

- Chặt: Các mặt truyền lực giữa các cấu kiện phải khít, không có khe hở để truyền lực tốt và hạn chế biến dạng ban đầu Liên kết đinh, chốt, mộng dễ đảm bảo nhất

- Dẻo, dai: Biến dạng khi phá hoại lớn Có sự phân bố lại ứng suất trong liên kết và tránh phá hoại đột ngột nguy hiểm Liên kết chôt, tì đầu, liên kết kim loại dễ đáp ứng nhất

- Phân tán: Vì gỗ thường có khuyết tật (mắt, nứt) nên cần phân tán liên kết

để hạn chế ảnh hưởng của khuyết tật giảm yếu đối với liên kết Dùng nhiều liên kết nhỏ tốt hơn vì tránh được liên kết lớn ngẫu nhiên trùng và chỗ khuyết tật

- Liên kết cùng một vị trí phải có độ cứng để chịu lực đồng đều (cùng loại, giống nhau)

- Tiết diện giảm yếu của cấu kiện là nhỏ nhất

- Dễ chế tạo, đảm bảo chính xác, khít, chặt; dễ kiểm tra, sửa chữa

1.3 Phân loại liên kết

2 Liên kết mộng

2.1 Cấu tạo (mộng đuôi kèo 1 răng)

Yêu cầu cấu tạo:

- 2cm hm h

3

- 1,5h l tr 10hm

- Mặt truyền lực (qua ab) phải khít chặt)

Trong đó: hm: Chiều sâu rãnh mộng

H: Chiều cao quá giang

ltr: Chiều dài mặt trượt quá giang

- Lực nén của kèo Nn vuông góc và đi qua trọng tâm mặt truyền lực (mặt bị ép)

- Nk đi qua trọng tâm tiết diện thu hẹp Fth

2.2 Tính toán liên kết mộng

2.2.1 Bài toán kiểm tra

- Kiểm tra về ép mặt:

n em em

N R F



em em

em em

R R

R R

em : cường độ ép mặt ngang thớ của gỗ

 : Góc hợp bởi trụ thanh kèo và quá giang

- Kiểm tra trượt ở đuôi mộng:

tb tr tr tr

N R F

Trong đó :

Ntr = Nk = Nncos

Ftr : Diện tích mặt trượt Ftr = b ltr

B : Bề rộng của thanh quá giang

ltr : Chiều dài mặt trượt

tt

R R

l e