1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Kết cấu thép khung nhà công nghiệp một tầng: Hướng dẫn đồ án môn học (Tái bản lần thứ hai) - Phần 2

92 5 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Kết cấu thép khung nhà công nghiệp một tầng: Hướng dẫn đồ án môn học (Tái bản lần thứ hai) - Phần 2
Người hướng dẫn Người hướng dẫn không rõ tên, có thể là nhóm tác giả
Trường học Trường Đại học Xây dựng
Chuyên ngành Kết cấu thép và kết cấu nhà công nghiệp
Thể loại Sách hướng dẫn
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 92
Dung lượng 7,95 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Phần 2 của cuốn sách Hướng dẫn đồ án môn học Kết cấu thép: khung nhà công nghiệp một tầng tiếp tục trình bày những nội dung về: thiết kế cột; nội lực tính toán của cột; thiết kế chi tiết cột; thiết kế dàn mái; cấu tạo dàn mái; xác định chiều dài tính toán của các thanh dàn; tính toán các chi tiết trong dàn;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

Chương 5

Cột trên và cột dưới đều được coi như những cấu kiện chịu nén

: lệch tâm trong mặt phẳng khung và nén đúng tâm ngoài mặt phẳng

| khung Trong trường hợp tính ổn định ngoài mặt khung đối với cột

|: trên cần kể đến ảnh hưởng của mômen tác dụng trong mặt phẳng

EP Các công uiệc thiết kế cột bao gồm: xác định chiều đài tính toán cột (riêng cho mỗi phần cột) trong và ngoài mặt khung, thiết kế tiết

- diện cột, thiết kế các chỉ tiết của cột: chân cột và vai cột)

_ 8.1 XÁC ĐỊNH CHIEU DAI TINH TOAN CUA COT

Ching ta xác định riêng rẽ chiều dai tính toán cho phần cột

trên và phần cột dưới với các công thức sau _ |

——— Hệ số quy đổi chiểu dài tính toán tị được tra bảng (phụ lục 8)

Trang 2

'(chú ý chỉ đúng trường hợp của đồ ¿ án này, với khung, 1 nhịp và cột-

| tiên kết cứng với dàn mái) " | : |

2 Chiéu dai tinh toán ‹ của cội ngoài mặt phẳng khung -

trén vai c6t,chinh bang chiéu cao cột duéi 1 ty = Ag ¬

— Chiểu đài tính toán của cột trên được lấy: từ mặt trên dầm cầu

| chạy đến hệ giằng cánh dưới dan nay = i - hae i

5.2 NOI LUC TÍNH TOÁN CỦA COT

N6i luc tinh toán được xác định cho moi doan cột, „ lấy từ bảng tổ |

" Trong phần cột trên, đo tiết điện chúng ta chọn là tiết diện đối | xứng, cho nên chúng ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm là cặp M-N có :

giá trị mômen lớn nhất (không cần để ý đến dấu của M) và lực nén

tương ứng, cũng như cặp N-M có giá trị lực đọc lớn nhất trong các

7 cặp nội lực của tiết diện I-I va II -IT

_ Trong phần cột dưới, tiết điện sẽ chọn không đối xứng, do vậy

cần xác định cặp nội lực nguy hiểm cho từng nhánh một Ở day, |

ching ta hiéu ‘ ‘nguy hiém” có nghĩa là gay ra luc doc lớn nhất bánh nhánh tương ứng Chúng ta có thể sơ bộ tính lực dọc trọng nhánh,

cầu trục và nhánh mái theo công thức

| Netruc = M, + Nụ a | Nai = = + New

" h, 2 ¬ h, 2

:

với: Netruc , Nmai - luc nén trong nhánh cầu trục và nhánh mái;

M va Nix - các cặp nội lực có mômen căng nhánh mái và lực

Trang 3

Ngoài ra, chúng ta còn cần kể đến trọng lượng bản thân của cột

do trong bảng tổ hợp nội lực không kể đến tải trọng này Trọng lượng bản thân cột chỉ cần xác định gần đúng do giá trị nhỏ so với - các tải trọng khác

5.3 THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT TRÊN

Việc thiết kế bao gôm hai giai đoạn: sơ bộ chọn tiết điện và kiểm tra lại tiết diện đã chọn, trong đó, việc kiểm tra lại tiết diện mang tính quyết định Cơ sở của việc tính toán tiết diện cột trên là công thức kiểm tra ổn định cấu kiện chịu nén lệch tâm sau

trong đó: N - lực nén dọc, tác dụng lệch tâm tiết diện;

ý - cường độ tính toán của thép; | |

#' - điện tích của tiết diện;

Mit - hệ số uốn dọc của cấu kiện đặc chịu nén lệch tâm;

@ được tra bảng từ hai thông số

- DO mảnh ‹ quy ước | x NE

| (5.8)

- D6 lệch tâm tính đổi mị =T|zn - | - _ (5.9)

với: n - hé số ké đến ảnh hưởng của hình dáng tiết diện, được tính

từ các công thức tra trong phụ lục 6;

_m - độ lệch tâm tương đối m=: với độ lệch tâm e=M/N và Pp

_—— bán kính lối tiết diện p= Wir

Tất cả các đặc trưng hình học của tiết diện, độ mảnh của cấu kiện đều lấy trong mặt phẳng tác dụng của mômen, tức là tính đối _với trục tọa độ vuông góc với mặt phẳng này W được lấy đối với mép chịu nén nhiều

Trang 4

68_— we _ GHƯƠNG5

1- Hinh dang tiét dién

Trong đồ án này, chúng ta chọn tiết | | Soy fe

diện cột trên dạng chữ I đối xứng Thông ˆ ¬

thường tiết điện được tổ hợp từ ba thép bản,

_ Chiều dày thép bản bụng được lựa chọn để bảo đảm ổn định cục

bộ, sao cho không cần phải bố trí sườn gia cường, đồng thời bảo đảm yêu cầu chống rỉ sét Thông thường, chọn bề dày bản bụng vào khoảng (1/70-1/100)A,; và không nhỏ hơn 6 ly

| “Chiều rộng thép bản cánh ö„ được lựa chọn bảo đảm yêu cầu ổn định theo phương ngoài mặt phẳng khung Thường chọn b, vào khoảng (1/20-1/30)h, dé dam bảo độ mảnh ngoài mặt phẳng khung

| khoảng 40-60 mm

Chiéu day ban cant 56 chon theo diéu kiện én dinh cuc bộ, có

thể xác định theo tỷ số lát =(0,72+0 ame | (5.10)

3- Sơ bộ chọn tiết diện

Xác định độ lệch tâm e= M/N , với ă và N 1a các nội luc trong

cặp nội lực nguy hiểm đối với cột trên Từ đây, xác định sơ bộ diện

tích tiết diện cần thiết

Can cu vao F;., va cac quy dinh kich thuéc so b6 chon ở trên, ta

ấn định ra các kích thước tiết diện cần thiết

3- Kiểm tra tiết diện đã chọn |

Ta sẽ kiểm tra tiết diện đã chọn theo hai phương: phương trong

_ mặt phẳng hhung và phương UUÔng góc UỚớI mặt phẳng khung

Trang 5

THIET KE COT - | "¬ 69

Đối với phương trong mặt phẳng khung, cột trên được coi ¡ như một cấu kiện chịu nén lệch tâm, ta áp dụng công thức kiểm tra ổn định cấu kiện chịu nén lệch tâm nêu ở trên Chỉ tiết đề nghị xem thêm trong ví dụ kèm theo

Đối với phương ngoài mặt phẳng khung, cột trên được coi như một cấu kiện chịu nén đúng tâm, song có kể đến ảnh hưởng của mômen tác dụng theo phương kia (phương trong r mặt phẳng khung)

i _ Công thức kiểm tra ổn định như Sau _

_ Chú - y, trong trường hợp này, đặc trưng hình học của tiết điện, |

độ mảnh của cấu kiện được lấy trong mặt phẳng vuông: góc mặt phẳng uốn tức là lấy theo phương đọc nhà

C - hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen và hình dạng tiết diện cột

Giả sử gọi cặp nội lực nguy hiểm đang xét là M-N, được xác định

từ tổ hợp nội lực ¡ nào đó M là mômen ở 1 trong 2 tiết diện ở hai đầu của cột trên Mômen ở đầu cột đối diện tương ứng, được xác định với cùng tổ hợp nội lực i, 14 M,, Gid tri m6men M” qui ước dùng để | tinh toan C trong trường hop nay được lây bằng giá | trị lớn nhất trong

° 1⁄2 giá trị mômen lớn nhất M hoặc M,, |

/M-emM+ Mu =

Hé sé C duoc xac dinh nhu sau: |

- Lính độ lệch tâm tương đối m, = e MIN

> Da - hệ : số ổn định tổng thể của dam có cánh ì nén được cố kết

theo phương ngang tại hai điểm trở lên

Trang 6

70 _— | _ CHUONG 5

- Với 5<m, <10; C =C;,(2 -0,2m,.) + C,9(0, 2m, — 1) (5.15)

C; tính theo công thức tương ứng trường hợp nm, = 5; |

Co tinh theo céng thifc tương ứng trường hop m, = 10

4- Kiểm tra ổn định cục bộ tiết diện |

Khi chọn kích thước tiết diện cánh cột trên, ta đã đảm bảo ổn

- Đối với bản bụng cột, cần kiểm tra ổn định cục bộ theo điều kiện

_D <|_Ð fe | Be | _ 6.16) 9.16

Trường hợp khả năng chịu lực của cột được quyết định do điều

kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn (mặt phẳng khung), giá

trị giới hạn [h¿/ó,] được lấy theo bảng sau: |

Giá trị giới hạn [hw/8;] của bản bụng khi X của cột có giá trị

Độ lệch tâm tương đối (m) | — À<0,8 | — K>0.8

ms 0,3 JER (0.36 + 0.8A)VE/R > 2.9VE/R

m>10 13VER _ (0.9+0.52)VE/R > 3VE/R

Khi 0 3< m <l thì có thể xác định [ñ,/6,] bằng cách nội suy

tuyến tính với các gid tri m = 0,3 vA m = 1 oo

Trường hợp khả năng chịu tải của cột được quyết định đo điều

kiện bền hoặc điều kiện ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn thì tỉ

số [h;/ô,]} xác định theo œ |

œ < 0,5, tỈ số [hu„/&] lấy theo bảng trên

œ>1, tỉ số [h,/d,] lay nhu sau:

Ñ = «36 | (2o - ĐỀ < 3.8

dy œ(2-~ œ) + œ2 +40ˆ

; Q - là lực cắt trên tiết diện; ơ - là ứng

mở | BỊ

voi: B=1,4(2a-1)~; r=

suất thớ nén nhiều của tiết diện

Với các giá trị trung gian của œ có thể xác định [1⁄3] bằng

phép nội suy tuyến tính qua các giá trị œ = 0;5 và ơ = 1

Trang 7

bo _ Thông thường, khi không h bao dam ¢ én định: cục bộ ban bung, « don -

be giản hơn cả là người ta tăng b bề > day ban bung | |

L Vi du 5.1 Thiét kế cột theo các số liệu Ởở.ví dụ trên

Nội lực tính toán được xác định từ bảng tổ hợp nội lực

Phần cột trên: ta chọn được cặp nội lực nguy hiểm

Trang 8

72 a _CHVONG 5

_b) Chọn tiết diện sơ bộ

Chúng ta xác định diện tích của cột trên —_

Độ lệch tâm e = 662 ,924/619,5 = 1 07 mM

Giả thiết n = 1,25, diện tích yêu cầu của tiết điện cột trên

i t-yc — -Ml125+0,2-2,8)2 TS? 25+2 “a 182,074 em?

O phan trén, chúng ta đã chọn chiều cao tiết diện cột trên là 500 nưn

Bé day ban bung chon so bộ Ob = 1/50 ~ 1/50) h, = 10 ~16.7 mm Ta

c) Kiểm tra tiết diện đã chọn

Tính toán các đặc trưng hình học của tiết diện

Kiểm tra ổn định tổng thể trong mat phdng uén:

Độ lệch tâm tương đối m được tính theo công thức

Trang 9

73

- Hệ số anh hưởng của hình dáng tiết diện ' được tra bảng trong

phụ lục 6 Với À;,= 2,1901< 5m: = 5/7027 nằm trong khoảng 5 đến

nhu sau -

n=1,4-0,02), =1,3557

-_ Độ lệch tâm tính đổi m, = nm = 7,7386 Tu Ao, và mM, chung ta

— tra bảng phụ lục 4 được gid tri @, = 0,1537 Kiém tra diéu kién 6n

N định tổng thể trong mặt phẳng uốn như sau

Kiểm tra ổn định tổng thé ngoài một phẳng udn:

— Tu de = 50,98 , chung ta tra bang ra hệ số uốn doc Qe, = 0,869 Cặp nội lực nguy hiểm chúng ta đang xét là từ tổ hợp nội lực của _ các tái trọng lI+2+4+6+ 8, ta xác định được mômen tương ứng ở

—_ đầu kia của cột (trong cùng tổ hợp nội lực như trên) là 54,9041 N7

- Mômen lớn nhất ở 1⁄3 đoạn cột được xác định theo công thức

— RỶÑ =M + (M„- M3 = ~669/94 + [54.9041 - (—662,924)]⁄3

= -423 648 kNm_

_ Giá trị mômen đưa vào tính toán là giá trị lớn nhất, trong các trị

số 1⁄2 giá trị tuyệt đối của mômen 0 hai dau thanh va MM’ = max(662,924/2; 54,9041/2:423 648) = 423,648 kNm

D6 lệch tâm tương đối m, " |

e M'/IN _ 42364,8/619,5 m=— | = : | — 3,644 <5 ca

Pp W./F — 3746.6/199,68 các hệ số ơ, j được xác định theo các công thức sau |

Trang 10

Do khả năng chịu tải của cột được quyết định bởi điều kiện ổn

“định tong thé cua cot trong mat phang udn, nén ty s6 gidi han h,/d,

được xác định như sau

Với A= 2,1901 > 0, 8 vam = 3, 644>1 ta có

hy 46.4 38 67 « ny =|0,9+0,5 À lễ

=(039 9+0,6x2 1901) je = 63,08 <3, 12

vay tiết diện đã chọn như trên là thỏa mãn các điều kiện về chịu lực

Tiết điện đã chọn như sau

Trang 11

| 5.4 THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT DƯỚI

1- Dạng tiết diện

| Cột dưới trong nhà công nghiệp một tầng có thể cấu tạo theo

| dạng tiết diện rỗng hoặc đặc Trong phạm vi đồ án này, chúng ta

} thiết kế cột dưới nhà xưởng có dạng tiết diện rỗng Dạng tiết diện

P đặc sự làm việc và tính toán có thể tương tự phần cột trên, tuy

| nhiên mức độ phức tạp cao hơn do tiết diện không đối xứng để tiết

| kiệm vật liệu _

Ib Cột dưới rỗng bao gồm hai nhánh: nhánh trong, chịu trực tiếp

| tải trọng cầu trục nên gọi là nhánh cầu trục Nhánh ngoài, còn gọi là

I nhánh mái, chịu lực chủ yếu từ cột trên truyền xuống thông qua vai cột

Ỉ Nhánh ngoài có cấu tạo dạng chữ U, gồm một bản thép lưng và

| hai thép góc làm cánh Nhánh trong thường cấu tạo dạng chữ I tổ

| hop tu ba tam thép ghép lại Các nhánh cột cũng có thể làm từ các

| thép định hình song lúc đó khó thay đổi các kích thước, đặc trưng

7 hình học của thép để phù hợp với tính chất chịu lực của nhánh Giữa : hai nhánh thường sử dụng liên kết thanh giằng Thanh giảng có thể : | ding thép góc hoặc thép chữ U nhỏ _

2- Chọn tiết diện

Cột dưới, khi chịu lực trong mat phẳng khung, ‹ chịu các tổ hợp nội lực khác nhau Có tổ hợp nội lực gây nén nhiều bên nhánh cầu

_ trục, có tổ hợp gây nén nhiều bên nhánh mái Do vay ta phải chọn

ñ ra hai cặp nội lực từ bảng tổ hợp nội lực, sao: cho gây ra lực nén lớn _

- nhất cho nhánh cầu trục và nhánh mái Việc xác định: lực dọc trong |

- các nhánh cột do một cặp nội lực M, N gây ra có thể tính SƠ bộ như sau, khi cột dưới được xem như một dàn có cánh song song đối xứng

Nahanh = 2h, oe : | : | - (5.18) |

Từ đó, có thể so sánh để tìm ra hai cặp nội lực e cần à thiết

Sau khi có hai cặp nội lực Ä⁄⁄; và N, (gây nén lớn nhất lên nhánh _ cầu trục), M; và N; (gây nén lớn nhất lên nhánh mái), ta xác định trọng tâm tiết diện cột theo giả thiết diện tích tiết diện nhánh ty lệ s

Trang 12

voi: C - khoảng cách giữa trọng tâm các nhánh cột, giả thiết C = hy;

¡ - khoảng cách từ trọng tâm nhánh cầu trục đến trọng tâm

chung của tiết diện

Tu day ta xác định lại (chính xác hơn) giá trị lực dọc lớn nhất |

trong từng nhánh theo công thức

| | N

ni ° = Mire a N rng = a + =

Tính toán diện tích tiết diện cần thiết cho từng nhánh, sau đó |

chọn lựa kích thước tiết diện cụ thể, với giả thiết hệ số uốn dọc @ =

3- Kiểm tro tiết diện đã chọn

Tiên hành kiểm tra lại tiết diện đã chọn, bao gồm các bài toán: kiểm tra ổn định cho mỗi nhánh riêng rẽ trong và ngoài mặt phẳng | khung, kiểm tra ổn định tổng thể của cot dưới (gồm cả hai nhánh) | _ trong mat phang khung

Kiểm tra ốn định cho mỗi nhánh trong va ngoài mặt phẳng bhung

Ta coi mỗi nhánh như một cấu kiện tiết diện đặc chịu nén dung |

tâm, ngoài mặt phẳng khung có chiều dài tính toán từ mặt bản thép | neo bulông đến mép trên của vai cột, tr ong mặt phẳng khung chiều ‡ đài tính toán bằng khoảng cách hai điểm liên kết giảng Trình tự |

- Tinh todn xac dinh cac đặc trưng hình học của tiết diện mỗi

nhánh như diện tích, mômen tĩnh, vị trí trọng tâm, mômen quán |

tính, bán kính quán tính, độ mảnh

- Xác định lại lực dọc chính xác cho mỗi nhánh

Trang 13

‹ Xác định độ mảnh lớn nhất của mỗi nhánh, từ đó tra bảng ra

hệ số uốn dọc nhỏ nhất cho mỗi nhánh Kiểm tra khả năng chịu lực

| cho mỗi nhánh theo công thức

min1 “nh SỐ min 2Ứnh2 Kiểm tru ổn định tổng thể cho cột trong nuặt phẳng khung (mat

| phẳng chịu uốn)

Cột được kiểm tra như một cột tiết diện rỗng, chịu nén lệch tâm

| - đối với trục ảo Chiều dài tính toán đã xác định từ trên Với mỗi cặp

- nội lực Ä; và N¡, Mạ; và N; chúng ta kiểm tra theo trình tự sau |

- Tinh todn độ lệch tâm e = = độ lệch tâm tương đối ?: =

Œ là khoảng cách từ trọng tâm của toàn tiết điện đến

- trọng tâm của nhánh, lấy đối với nhánh chịu nén nhiều, nhưng

- không nhỏ hơn khoảng cách đến mép bản bụng của nhánh nén đó)

- lính toán dé manh quy ude A=A,, Ee

- Tu m va i, ching ta tra bảng ra được hệ số uốn dọc của cấu

kiện rỗng chịu nén lệch tâm œạ Từ đó kiểm tra ổn định tổng thể theo

công thức -

Ơy= Ny }] — <R; o5 2 = Ny» <R (5.24)

4- Tính toán doi uới thanh giằng”

Việc tính toán đối với thanh giằng xiên giống như đối với một

thanh chịu nén đúng tâm Trình tự có thể tóm tắt như sau

- Xác định lực cắt quy ước trong cột dưới bằng công thức trong

Trang 14

78 | | _ _CHƯƠNG

so sánh Qu va Q thucte dé xdc dinh giá trị Q đưa vào tính toán

_" Xác định lực nén trong thanh giằng xiên do lực cắt gây r

Ví dụ 5.2 Thiết kế cột dưới tiết điện rỗng gồm hai nhánh, số liệ lấy theo các ví dụ trước

Cặp nội lực nguy hiểm cho nhánh cầu trục

Cặp nội lực nguy hiểm cho nhánh mái

M> = 1573 20 bNm,- No = 165 kN - Gia dinh lực cắt Q lớn nhất tại chân cột 180 EN

So bé chon tiết diện

Với giả thiết diện tích của mỗi nhánh sẽ tỷ lạ với lực đọc 1ó

nhất trong nhánh, chúng ta xác định sơ bộ khoảng cách y; từ trọn tâm nhánh cầu trục đến trọng tâm chung của tiết diện như sau:

Trang 15

C - khoảng cách giữa trọng tâm các nhánh cột |

Đọc Ban đầu, ta tạm giả thiết C = h„ chiều cao tiết diện cột dưới Ta

_ xác định được y; = 0,459m; y¿ = C ‹⁄¡ = 0,B541m

i Luc nén lớn nhất trong nhánh cầu trục và nhánh mái được xác

định như sau (chú ý trong công thức có kể đến dấu của mômen theo

| Bê rộng tiết diện cột dưới b lấy từ (1/20 ~ 1/30) hạ và bằng 330

~ 500 mm Ching ta chon b = 500 mm Đối với nhánh cầu trục,

| chúng ta chọn tiết diện dạng chữ I đối xứng gồm 3 bản thép ghép lai Ban bung có kích thước —18x460 mưn, bản cánh có kích thước - 220x260 mm Nhánh mái có dạng chữ C tổ hợp, gồm một bản thép : lưng —18x460 mm và hai thép góc L100x14

Các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn

- Đối UỚI nhánh cầu trục | | |

_ Diên tích tiết diện nhánh Funr = Ì 8x46 + 2x2x26 = = 186 8 cm?

Mémen quan tinh cua nhánh đối với trục x (vuông góc mặt phẳng khung):

Trang 16

80 | | | _ CHƯƠNG 5

Mômen quán tính đối với trục y (vuông góc trục x)

Bán kính quán tính của tiết diện:

Jy JB881, S851,023 6ll em

ot (PSS = 19, 757 c cm Fin

_* Đối uới nhánh mới

Mômen tĩnh của tiết diện nhánh đối với mép ngoài của tiết diện

Trang 17

- Đối uới toàn bộ tiết diện cột đưới

Pa = Fanti + Fano = 186 8 + 135,4 = 322,2 em?

Med = Pi tha = /41, 335° + 28,42 công 46187

2x10,9-

Kiểm tra tiết điện đã chọn

Xác định lại lực dọc trong mỗi nhánh

Trang 18

80 CHUONG 5 Mômen quán tính đối với trục y (vuông géc truc x)

Mômen tĩnh của tiết diện nhánh đối với mép ngoài của tiết diện

Trang 19

bang thép U8 Tra bang co dién tich tiét dién thép U10 la F, = 10 9 cm” Khoảng cách các điểm giằng đã chọn là 1m, do vậy góc nghiêng

của thanh giằng xiên là œ = artg[(100 — 2 411)/100] : = 44 '18' Từ œ tra bang | ta có k = 28,42 D6 manh quy ước được xác định ~

"Kiểm tra tiết "điện đã chọn

Xác định lại lực dọc trong mỗi nhánh - |

Trang 20

82_ — — — CHUONG 5 -

- Déi voi ' nhánh cầu trục S

Ta có ^À,¡ = 17,822; Ay: = 50 61; Amar = = 50 61 tra bảng ta có @ =

0,865 Kiểm tra on định nhánh câu trục ngoài mặt: phẳng khung

QF, 0,865 x186,8

- Đối với nhánh mái

0,8362 Công thức kiểm tra ổn định nhánh mái ngoài mặt phẳng khung

Ơ= Nuke 2305 = 20,358 kNicm?

Kiểm tra ổn định của cột dưới trong mặt phẳng khung |

Trong mặt phẳng khung, cột dưới làm việc như một thanh tiết

diện rỗng chịu nén lệch tâm: Chúng ta sẽ kiểm tra theo hai cặp nội lực nguy hiểm đã nêu trên

m = aL = ae = 29,78x322,2x 201 _ 0,5217

54295 ˆ j= “af = 46,137 5 = 1,4589

Với m va i, ta tra phụ ` By va tim được Mi, = 0,5961

Kiém tra ốn định tổng thể của cột dưới chịu nén lệch tầm trong mặt phẳng khung Ơ=—— : 32/9 = 17,052 kN/em?

Trang 21

Với m va r, ta tra phu luc 5 va tim duge Pit = 0 „2877

Kiểm tra ổn định tổng thể của cột dưới chịu nén lệch tâm trong

Vi ~ 0, 2877 x 322, 200

mat phang Khung G=

Kiểm tra thanh bung da chon:

Chiéu dai thanh xiên Lp, = o0? + 97, 589” = =139, 12 cm

_ Với A„ = 46,137 tra bảng phụ lục 3 duge © = 0,883

Lực cắt quy ước trong cột dưới bang

po | Qu ~7.18:00°(2220-E)N ar, 152104 (290-

2m 3275 = 35.27 kN

F do Qau <Q thuc tế nên chúng ta lấy Q = thực te = 180 RN

| Luc nén trong thanh xiên do lực cắt Q gây ra là |

_ Hệ số điều kiện làm việc của thanh xiên y= 0 ,75 (do su lệch t tâm

giữa trục liên kết và trục thực của a thanh xiên) SỐ

Kiểm tra điêu biện ổn định cua thanh xiên: -

VO A, 0, 750, 655 x13, 3 oo :

Lién két han giữa thanh xiên và nhánh cột có thể tính đơn giản

như sau: Khả năng chịu lực của 1 cm đường hàn góc hi = 8: mm la |

| | (0,7 x 0,8 x 15) x lem = 8,40kN - ˆ

a | _ Như vậy, chiêu dai can thiết của đường: hàn b= 28,86/8,4

_ Chú ‡ ý, những, cấu 1 tao cần thiết khi bố trí í đường h hàn

Thanh bung ngang do chịu lực Qu nội lực khá nhỏ 1 nên chỉ ‹ cần

chọn tiết điện theo độ mảnh cho phép, đường hàn chọn theo cấu 1 tao.

Trang 22

84 | | ; | | : | | | _ CHƯƠNG 32

1000

- kết cho dầm cầu chạy Hai bản thép này nằm ở hai bên một bản thép K(5) dựng đứng, xẻ rãnh, lông vào bản bụng dam vai va han liên kết với bản bụng | a

Trang 23

_!_ như sau

| ; dầm vai Có thể sử dụng liên kết hàn đối đâu bản K với cánh trong

| cột trên hoặc hàn góc trong liên kết nối chồng |

- Các bản cánh và bản bụng cột trên được nối tại vị trí cách

ƒ mặt trên dầm vai một khoảng 400-500mm, trình tự hàn cũng như

| trong liên kết nối dầm tổ hợp hàn để tránh bớt ứng suất và biến

- hình hàn: nối bản bụng trước, tiếp theo nối hai bản cánh, cuối cùng

| là hàn bản cánh vào bản bụng

i - Ban lưng của nhánh mái sẽ kéo dài qua dầm vai để nối với

| - cánh ngoài của cột trên Còn bản bụng cột trên sẽ được cắt tại vị trí

| nối: Phần bản bụng cột trên cắt rời được hàn trước vào cột dưới

Tinh todn vai cét: Mối nối hai phần cột được tính toán như sau

- Từ bảng tổ hợp nội lực, chọn ra hai cặp nội lực gây lực nén lớn

| nhất trong cánh ngoài và cánh trong của cột trên Ä,„„¿ và N„„ và

Mimin va Now Lực nén trong cánh cột trên được xác định như sau

: - Tinh todn đường hàn nối nhánh ngoài cũng như nhánh trong

: ° Đường hàn liên kết nối bản bụng cột trên, bản bụng cột trên

_ với bản cánh dâm vai, bản K với bản bụng đều được lấy theo cấu tạo, bằng bể dày bản mỏng hơn tham gia liên kết

Dâm vai được quan niệm như một dầm đơn giản hoặc có công

sôn, gối lên hai nhánh cột Tải trọng tác dụng lên đầm vai là lực tập

trung N„;¿ từ cánh trong dầm trên truyền vào va lực Đa, + Gace tac

dụng trực tiếp tại vị trí gối lên nhánh cầu trục Trình tự tính toán

(5.28)

- Bề dày bản bụng dầm vai được xác định theo điều kiện chiu « ép mat do luc Dia + Gace, được quan niệm như một lực phan bố trên bề

rộng sườn đầu dâm cầu chạy ở (giả định khoảng 20-300mm), truyền

r _ qua bản cánh dầm vai day 6 (chọn trước khoảng 20-30m:m:), đậy trên nhánh cầu trục, truyền tới bản bụng trên một bề rộng quy ước b + 9ồ._

| §,, = dD —max +4G dec ¬ Si | sự 5.20 _

Trang 24

Bo CỤ GHƯƠNG š

Chiều cao đầm vai phải lấy I > 0 Bhy dé dam bảo độ cứng Đồng thời hạ, phải đủ để bố trí chiều dài các đường hàn liên kết bản

K với bản bụng dầm vai, bản bụng đầm vai với các nhánh cột |

- Tinh dam vai chiu uốn Có thể quan niệm tiết diện dầm vai _như dầm tiết điện chữ l, cũng -có thể thiên về an toàn coi nhu dâm

vai chỉ có bản bụng tham gia chịu uốn | oo "

Chi tiết về công tác thiết kế \ vai cột để - nghị xem 1 trong vi ¡ đụ

Vi du 5.3 Thiết kế vai cột với các số liệu cho trong ‹ các ví dụ trên

Từ bảng tổ hợp nội lực, chúng ta có ) M, max = 268 ,289 kNm; Noa = = g0 RN; Mimin = 140, 826 kNm; Na = = 6195 kN

Trang 25

N,„= 2+ nin 5195 + 22082,6 — 601,92 kN

2 (h,-5.) 2 (50 - 1,8)

Giả sử cả hai cánh của cột trên đều sử dụng liên kết hàn đối

đầu, và bản nối K của cánh trong có cùng tiết diện như cánh trong, chúng ta có thể kiểm tra liên kết hàn ở cánh ngoài cột trên như sau

với bản bụng cột trên đều bố tri cau tao © |

‘Ap luc Dna lén vai cột là 2750 kN, gia dinh G, = 15 kN, bé rong của sườn gối dam cau chay 5 = 300 mm, bé day ban day nhanh cầu trục là § = 30 mm, Ren = = 32 kNiem?, bé day ban bung dam vai được xác định theo công thức:

bn, = — max dec _ =2.4em

°° (b+ 28)Rom (30+2x3)x32

Mặt trên bản bụng cần được phay nhắn để bản đậy nhánh cầu

trục tựa vào và truyền lực trực tiếp, không thông qua đường hàn liên

Chúng ta coi như chỉ có bản bụng đầm vai chịu lực Chiểu cao

dầm vai phải lớn hơn hay bằng 1⁄2 chiểu cao tiết điện cột dưới Chạy >0,5hy), tức là 500 mm, để đảm bảo độ cứng cho liên kết giữa

hai nhánh cột dưới Mặt khác, dầm vai phải đủ khả năng chịu lực Theo điều kiện này, chiều cao bản bụng dầm vai sẽ được xác định theo công thức:

hy, — a =, ee = 27.42 cm

= 8,36 kN /em? <15 kN/cm?

On2 =

em

Trang 26

88 —_ a CHUONG 5

Trong céng thức nay, M la mômen trong: dầm vai khi quan niệm

đầm vai như một dầm đơn giản gối lến hai nhánh cột dưới, chịu tải |

Nạn; từ cánh trong cột trên (qua bản K) truyền xuống

Auuaha — 601, 92x 100

Nhu vay, chiéu cao dim vai sé được chọn theo điều kiện đảm

_Các bản thép đóng vai trò bản cánh cho dâm vai chỉ cần chọn theo cấu tạo Các đường hàn liên kết bản cánh vào bản bụng cũng chọn theo cấu tạo _-

Các đường hàn liên kết giữa ban bung dầm vai và hai nhánh cột dưới, cũng như bản K vào bản bụng dầm vai đều phải được tính toán kiểm tra Trước hết, đường hàn liên kết bản bụng dầm vai vào bản lưng nhánh mái cần đủ khả năng chịu phản lực từ đầm vai truyền vào và bằng N„;z/2 = 300,96 RN Phan lực này do hai đường hàn ở hai bên bản bụng tham gia chịu lực Chiều cao đường hàn cần thiết:

2B, R2 _ 9x0,7x50x15

Vay ta chon h, theo điều kiện chong ri, h, = 4 mm

Đường hàn liên kết bản K voi ban bụng dâm vai (bốn đường

hàn) sẽ chịu lực W„;; truyền xuống Tương tự như trên, ta chọn h,

theo diéu kién chong ri h, = 4mm

Đường hàn liên kết bản bụng dâm vai vào bản bụng nhánh cầu

trục (bốn đường) sẽ chịu lực Dinax + Gaee cùng với phản lực từ dầm vai

do Na»; gây ra Chiều cao đường hàn cần thiết được xác định như sau

hee Nang! 2+ Dinax + Gace _ 300,96 + 2750 +15 _ 1459 em

4B,1,R2 _ #4x0,7x50x15

ta chọn chiều cao đường hàn là hy = 16 muon

Chân cột có hai dạng, chân cột đặc và chân cột phân cách

Trong đồ án này, chúng ta chỉ thiết kế chân cột phân c cách, phù hợp

_ Chân cột phân cách được cấu tạo giống như chân cột chịu nén

đúng tâm, bao gồm bản đế, đầm đế và sườn ngăn Cặp nội lực để xác

Trang 27

THIET KE COT _ 89

| định lực tính toán CÓ thể khác với cặp dùng xác định tiết diện

| nhánh và phải thỏa mãn hai điều kiện sau

- Là cặp nội lực ở tiết điện IV-IV

- Là cặp nội lực gây ra lực nén lớn nhất |

| Phan lực từ móng lên bản đế được coi là phân bố đều Bản đế

| được coi như được chân cột, các dầm đế và sườn ngăn phân chia

F thành các bản công sôn, bản kê hai cạnh, bản kê ba cạnh hoặc bản

I kê bốn cạnh, tùy thuộc vào liên kết cụ thể của ô bản Khi chọn kích

-_ thước, cần cố gắng đạt được mômen ở các ô bản của bản đế có giá trị

f Dam đế có thể liên tục qua cả hai nhánh cột, hoặc riêng rẽ cho

a từng nhánh Dầm đế được coi như đầm đơn giản (hoặc dầm đơn giản

: có mút thừa), gối tại vị trí liên kết hàn với chân cột, chịu tải trọng

F từ bản đế truyền lên (lấy theo diện tích truyền tải) Chiều cao đầm

; đế được xác định trước, đủ bảo đảm bố trí liên kết hàn dầm đế vào

_ chân cột Bề dày dầm đế chọn theo điều kiện chịu uốn, chịu cắt

Sườn ngăn có thể có sơ đồ tính dạng dầm don hoặc công sôn

2 (tùy theo thực tế bố trí), chịu tải từ bản dé truyén lén (theo dién tich

Bulông neo được bố trí để chịu lực nhổ lớn nhất ở mỗi nhánh

_ Kèm theo đó là các chị tiết đỡ bulông neo được hàn trước vào chân

cột Lực nhổ lớn nhất được xác định từ cặp nội lực có thể không phải

là các cặp xác định điện tích tiết diện nhánh, cũng không phải cặp dùng tính chân cột ở trên

` Phần chân cột để nghị xem thêm chương “cột va thanh nén đúng tâm” trong môn học “Kết cấu thép gỗ” Chi tiết tính toán thiết

kế có thể xem ví dụ dưới đây Si |

Vị dụ 5.4 Thiết kế chân cột dưới nhánh mái, theo số liệu các ví dụ

._ trên Bê tông móng có mác 250 Kết quả nội lực tại tiết diện IV-IV

cho trong bảng tổ hợp như sau: _

Mu„u = 1573231 kNm va Ni, = 1650 kN

Trang 28

C - khoảng cách trọng tâm hai nhánh, C = 97,589 em |

y¡ - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến trọng tâm nhánh ©

Lực kéo lớn nhất phát sinh bên nhánh mái được xác định như sau -

Nang = max (mịn, + TT vd Snax + 4

Trang 29

| Chúng ta có thể chọn kích thước bản đế 300x600 mm, Như v vậy,

" với hai dầm để song song theo phương mặt phẳng khung và thêm _ một sườn ngăn ở giữa như hình vẽ, chúng ta có các loại ô bản như sau

ở bản 1: ; dạng công sôn, VỚI phần nhịp vươn ra là

| _Ô bán 2: dạng ô bản kê ba cạnh Kích thước theo phương c cạnh

| Kich thước theo phương kia là (300/2 + 24 011) = 174,011 mm

F _Ô bản 3: dạng ô bản kê ba cạnh Kích thước theo phương cạnh

- tự do 245 mai (như đã tính ở trên), kích thước cạnh còn lại |

| Ung suất phân bố đều dưới bản đế là

O = = = 2309 = 1,31 Nem’ < 1,38 kNiem?

s Xúc định | mômen uốn lớn nhất tr Ong cóc Ô bản:

: O bdn 1: gid trị mômen uốn lớn nhất

O bản 2: gid tri mômen uốn lớn nhất được tính theo công thức

M= œƠ để

Trang 30

với œ : được tra bảng dưới đây, tùy theo tỷ lệ kích thước hai chiều CÁC

(s cạnh vuông góc biên tự do, J, cạnh tự do)

Chung ta c6 lo/l, = 174,011/245 = 0,7102, tra ra a = 0)0889

Bảng tra hệ số acho ban ké ba canh

Bang tra hé s6 acho ban ké bén canh

(M = aol,” - 1; la cạnh ngắn, !› là canh dai)

_Ô bản 3: do tỷ lệ jz/⁄!; nhỏ hơn trong ô bản 2, và có cùng kích

thước cạnh tự do, cùng giá trị ứng suất phân bố dưới bản đế, nên

mômen lớn nhất trong ô bản 3 nhỏ hơn ô bản 9 Vậy giá trị ứng suất

Dâm đế được quan niệm như một dam don giản có mút thừa,

diện truyền tải vào dầm đế có dạng như hình vẽ Để đơn giản, ta

quan niệm dầm đế chịu tải trọng phân bố đều gạ¿ = 1,31

kết dầm đế với sống thép góc Nếu ta chọn chiều cao đường hàn

hy, = 12mm, chiéu dài đường hàn sống cần thiết được xác định như sau:

Trang 31

E- Bề dày dầm đế được xác định theo điều kiện bảo đảm khả năng

- chịu uốn của dâm đế Mômen uốn lớn nhất trong dầm đế được xác

| dinh bang 22,925 kN/cmx(12,599em)/2 = 1808,25 kNem, chinh tai vi

| trí đường hàn sống Bề dày cần thiết của dầm đế được tính như sau

= 0,26686cm

- Soa = _ Ta chon bé day cia ddm dé 844 = 10 mm

Sườn ngăn được quan niệm như một công sôn, ngàm vào bản

lưng nhánh mái, có nhịp là 174,011 mm Tải trọng truyền vào sườn ngăn được coi như tải đều, có giá trị bằng 1,31 kN/em?x25 em =

82,75 kN/cm Chú ý khi cấu tạo, cần bố trí hai sườn đối nhau qua

._ bản lưng của nhánh mái để làm đối trọng lẫn nhau |

_Mômen lớn nhất trong sườn ngăn xuất hiện tại ngàm và bằng

“Chọn trước bề đày sườn bang 10mm Chiéu cao sườn được xác

định theo điều kiện chịu uốn và bằng

7 Sườn ngăn liên kết vào bản lưng nhánh mái bằng hai đường hàn

góc Hai đường hàn này sẽ chịu mômen va lực cắt tác dụng đồng

TẾ, = 26h) l,”/6 = 2x(0,7x1)x44°/6 = 451,133ern3

Fi, = 2 (Ø,hu) Ly = 2x(0,7x1)x44 = 61,6 em?

Trang 32

Đường hàn liên kết dầm đế với bản đế, chịu tải 22,925 kN/cm

Chiều cao đường hàn cần thiết như sau: - | |

22,925

hy, =

2x (0,715)

Ta chon chiéu cao duéng han h, = 12 mm

Đường hàn liên kết sườn ngăn với bản đế, chịu tải 32,75 kNicm

Chiều cao đường hàn cần thiết

ly, = 92,78 = 1,55 en 2x(0,7x15)-

Ta chọn chiều cao duéng han h, = 16 mm Tuy nhiên, cần tăng

bề dày của sườn ngăn lên 14 mm dé cé thé thực hiện đường hàn này

(Ay <1,2ðm¡a) Nếu cân thiết ta có thể tính lại sườn ngăn để giảm bớt

5- Thiết kế bulông neo | a |

Lực kéo lớn nhất trong nhánh mái là W„;z¿ = 2054 kN Gia str chúng ta chọn bulông neo có độ bền lớp 8.8 Cường độ tính toán của _

bulông khi chịu kéo là 40 kNicm?, Diện tích cần thiết của buléng neo la ˆ

Trang 34

96 _ _ CHUONG 6

Trong đồ án này, do yêu cầu bảo đảm độ cứng của khung ngang, -

dàn vì kèo sẽ được liên kết cứng với cột Dạng của dàn mái sẽ chọn „

là dạng hình thang Các dạng điển hình của dàn được trình bày ở -

Nhip dan được tính bằng khoảng cách giữa hai trục định VỊ Và _ thông thường là 18m, 24m, 30m và 36m Tuy nhiên, người ta cũng

thường sử dụng các nhịp có kích thước 21m, 27m, 33m | Chiều cao đầu dàn hình thang dang dién hinh 1a 2200mm D6 :

dốc cánh trên của dàn khi lợp panen bê tông cốt thép là 1⁄8 dén |

1/12 Từ đó xác định được chiều cao giữa dàn

Hệ thanh bụng dàn thường chọn dạng tam giác có hệ thống dàn ˆ

phân nhỏ, nhằm mục đích đưa các lực tập trung tại chân panen bê tông cốt thép mái về các mắt, tránh uốn cục bộ các thanh cánh trên -

của dàn Khoảng cách các mắt dàn khi chưa bế trí dàn phân nhỏ là 3m, sau khi bố trí đàn phân nhỏ là 1 sm _

6.2 TAI TRONG TAC DUNG LEN DAN

_ I- Tinh tdi |

Bao gém trong gag ban than kết cấu mái: vì kèo, cửa mái,

"giằng mái và trọng lượng các lớp lợp Trong phần xác định tải

trọng cho khung, chúng ta đã xác định tải trọng này như một tải”

phân bố đều trên mái Các tải trọng cánh cửa mái và bậu cửa mái có | thể quan niệm như những tải tập trung tại chân cửa mái, song cũng -

có thể đơn giản hóa phân đều ra trên điện tích mái do giá trị của

việc cộng hai phản lực liên quan đến mắt đang xét, đó chính là lực

tập trung dên lên mắt đang xét Cũng có thể xác định lực tập trung: dồn về các mắt dàn khác tường tự SỐ : :

Trang 35

Việc dồn tải về mắt dàn cụ thể theo các công thức sau:

Mắt đâu đàn _ _ G\ - Gp, + g,,)

Mat trung gian G, = d.Blg,, + g,,)

JZ toe A 9 `9 đB sa

Mắt tại chân cửa trời G, = “Set +G., + Gy

Các mắt khác có cửa trời gối lên (trừ mắt chân cửa trời)

G, = d.B.g., + Gy |

: với: d - khoảng cách giữa các mắt dàn theo phương nằm ngang

8m - trong lượng tính toán các lớp lợp; B - bước cột

8Ø: - trọng lượng kết cấu mái; Be - trọng lượng kết cấu cửa mái

Ge - trọng lượng cánh cửa và bậu cửa mái, được như một lực tập

| trung tại chân cửa mái | | 2- Hoạt tdi sửa chữa mái

Xác định tương tự như tĩnh tải trong trường hợp tải phân bố ; đều

pd

Mắt đầu dàn — P, =

Mat trung gian | = = pd ~

| với: p - gia tri hoat tai phan bố đều theo phương ngang nhịp dàn mái

3- Tải trọng gio

“Trong trường hợp đầu dé dé án cho vật liệu lợp là panen bê tông

cốt thép, chúng ta không cần quan tâm tới hiện tượng “gió bốc” trên

mái Thực tế nếu mái lợp bằng các vật liệu nhẹ khác như ton fibré

ximăng, tôn sắt tráng kẽm cần thiết phải đưa vào tính toán tải

trọng gió bốc trên mái

"Trong đổ án này, do cột "liên kết cứng với dàn ¿ mái, nên phát

sinh mômen tại đầu đàn Với mỗi tải trọng tác dụng lên dàn, ta sẽ

có một cặp mômen tác dụng lên hai đầu dan Giá trị các cặp mômen này được xác định khi chúng ta tính toán nội lực do từng trường hợp |

tdi gay ra.

Trang 36

98 CHUONG 6

6.3 NOI LUC TRONG DAN MAI

i- Phuong phúp đồ giải Créména

Trinh tự xác định nội lực theo phương pháp Créména tom tắt

Vã sơ đồ dàn, các tải trọng qui về mắt của đàn thành các lực tập trung, kể cả phản lực

Ký hiệu bằng chữ các miền xung quanh dàn, giữa hai lực chúng ta gán một ký hiệu chữ (a, b, c )

Ký hiệu bằng số các miền bên trong dàn (1, 2, 3 )

Tên của ngoại lực ta sẽ gọi theo hai ký hiệu chữ hai bên, chang han ab, bce , tên của nội lực trong các thanh dàn sẽ

được gọi theo hai ký hiệu chữ hoặc số hai bên, chang han al, 23 Tên mắt dàn ta ký hiệu bằng các ký hiệu bao xung quanh mắt Chọn một tỷ lệ xích biểu diễn độ lớn của lực Ví dụ: lem

Từ một điểm bên ngoài dàn, chúng ta vẽ đa giác lực ‹ của các

Bằng cách tách mắt tại những mắt chỉ có hai ẩn, ta sẽ dần

dần vẽ được giản đồ Crêmona cho toàn bộ dàn

Từ giản đồ, ta có thể xác định được nội lực trong các thanh

dàn bằng cách như sau: từ một trong hai mắt liên quan đến thanh dàn đang xét, ta đặt tên thanh bằng hai ký hiệu hai bên theo chiêu kim đồng hồ xoay quanh mắt đang xét Chiều dài đoạn thẳng trên giản đồ có hai đầu là hai ký hiệu trên sẽ

là giá trị nội lực trong thanh (theo tỷ lệ xích đã chọn) Đoạn

thang từ ký hiệu đầu đến ký hiệu cuối (giống như một vectơ) nếu đi vào trong mắt chúng ta đang xét, thanh sẽ chịu nén, ngược lại thanh sẽ chịu kéo

Trang 37

99

- Truong hop gió: chúng ta chỉ cần xét đến tải trọng là mômen

† - Trường hợp Da, D„¿„, T chúng ta cũng chỉ xét đến mômen đầu } dan do cae tai tương ứng gây ra | a

‡_ tại đầu dàn trái Kết quả có thể dễ dàng sử dụng cho các trường hợp

†_ khác thông qua các hệ số Đề nghị xem thêm trong ví dụ để rõ chị _ tiết cách sử dụng kết quả |

|

_ Ví dụ 6.1 Khảo sát dàn nhip 30m, chiu cdc tai trọng như cho dưới

đây Hình dạng dàn được cho trong hình vẽ Yêu cầu xác định nội lực

Trường hop tinh tdi

- Trong lugng két cfu mai gồm dàn + hệ giằng mái ø¿ = 0,5 N/m?

- Trọng lượng các lớp vật liệu lợp mái 8m=BbNm? ©

, Trọng lượng kết cấu cửa trời 8c = 0,4 RN/m?

_* Trọng lượng cánh cửa mái và bậu cửa mái tập trung ở chân cửa mái | |

Mômen đầu dàn do tĩnh tải gây ra M,, = Äp; = -196,118 kNm

_ Trường hợp hoạt tải phân bố đều trên mái theo phương nằm ngang:

| _Pp=I1ÈN!m?;, — M„= Myr = ~39,2235 kNm

Trường hợp Dura’: momen dau dan M„ = —-114,201 kNm

ee | Mp = -264,2 kN

Trường hợp D„„Ph: chúng ta sẽ lấy đối xứng kết quả giải trong

trường hợp 'ƯNG qua trục giữa dàn, không cần phải giải lại

s Trường hợp lực hãm ngang T.„: mômen đầu dàn |

— Mự =39,068 kNm; My, = + 22,492 kNm

Tính toán noi luc trong trường hợp tĩnh tải

* Đồn tải uề mắt đàn: - | | - | |

Theo các công thức nêu trên, chúng ta có thể tính được các tải

tập trung vào các mắt như Sau: có "

Trang 38

ROSE

—.— — “

Mat trung gian G, =d.B(g,, + g,,) =3X6(5+0,5)=99 kN

kèo và của tải trọng Mô tả sơ lược cách vẽ giản đồ như sau

Từ một điểm a bat ky bên ngoài dàn, ta vẽ đoạn ơö có chiêu dài

theo tỷ lệ xích bằng giá trị phản lực ab, hướng theo hướng của phản

,

lực (hướng lên, thẳng đứng).

Trang 39

THIẾT KẾ DÀN MÁI a

: Từ điểm b ta vẽ đoạn thang | be, chiéu dai va hướng tùy theo giá

trị và theo hướng của lực bc _

| Tương tự chúng ta có thể vẽ cho các lực còn lại: cả de of fg, gh va

Tách mắt để xác định nội lực trong các thanh dàn: chúng ta chọn mắt nào chỉ có hai ẩn để tách, vì về mặt lý luận chúng ta chỉ

có hai phương trình hình chiếu để xác định các ẩn lực tại mắt

" Trước hết, chúng ta chọn mắt lcde (có các ký hiệu Icde bao

quanh) dé tách Khi tách mắt này, có hai ẩn là dn luc el va Ic Ta

vẽ đường el đi qua điểm e và song song thanh e1, vẽ đường 1c di qua điểm c và song song thanh Ic trong dàn Hai đường này cắt nhau tại

Luc nay chúng ta có thể tách mắt 12abc, có hai an 12 va 2a

Cũng tương tự như trên, ta vẽ đường 12 đi qua điểm 1 và song song thanh 12 trong dàn, vẽ đường 2a di qua diém a và song song với

[ thanh 2a trong dàn

Cứ tiếp tục như vậy cho các mắt khác của dàn

Để xác định nội lực trong các thanh trong dàn, chúng ta sử dụng giản đồ vừa vẽ: giả dụ để xác định nội lực trong thanh 12, ta đo chiều đài của đoạn 12 trên giản đồ, theo tỷ lệ xích sẽ tinh được giá trị của nội lực Về dấu của nội lực (nén hoặc kéo), ta tách một trong hai mắt liên quan đến thanh 12 (chẳng hạn nút 12abc), lúc này tên

thanh gọi theo hai ký hiệu hai bên thanh theo chiều: kim đồng hồ

12 Trên giản đồ nếu coi đoạn 12 như một vectơ gốc tại 1 và đầu tại

2 thi ta thay vecto hướng vào mắt được tách, như vậy nội lực trong thanh 12 mang đấu âm (- ), thanh 12 chịu nén _

Hoạt tdt sửa chữa ¡ mat

p, = Pa3 _ 1x3x6 9 py

- Mắt trung gian | h = pdB = =1x3x6= 18 kN

Mat dau dan

Momen thay thé bing một cặp ngẫu lực có giá trị

39 ,2235/2 2= = 17, 8289 RN

Trang 40

va trường hợp M,, = 1 (lấy đối xứng kết quả trường hợp M,, qua

điểm giữa dàn) Sau đó xác định nội lực W„ cho một thanh dàn ÿ,

bằng cách nhân nội lực N, x„rái Của thanh đó xác định trong trường

trong trường hợp Mụu = =1 với Mon

N; = Ny trai x M,, + Nụ phai x< My Giản đồ Crêmôna trường hop M,=1 nhu hinh vé sau day:

Ngày đăng: 20/12/2022, 15:01

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w