ĐỀ THI và đáp án môn kết cấu THÉP

Đề bài : Thiết kế một dầm thép dài 12 m chịu tổng tải trọng tiêu chuẩn là 160,66KNm tổng tải trọng tính toán 176.7 KNm.Sử dụng thép CT3,que hàn E42.Độ võng tương đố cho phép =,Do yêu cầu thực tế công trình ,hai đàu dàm phải cắt bớtbề rộng bản cánh chỉ còn tối đa là400mm,cứ 2m bố trí một sườn chốngđể liên kết với các bộ phận khác. Yêu cầu: 1. Chọn kích thước của tiết diện dàm có sựe thay đổi sủa tiết diện 2. Kiểm tra độ bền tiết diện được chọn 3. Kiểm tra độ võng 4. Kiểm tra ổn định cục bộ 5. Kiểm tra ổn định tổng thể 6. Tính toán liên kết giữa bản cánh và bản bụng 7. Tính toán ổn định sườn chống

Bài tập kết cấu thép

Đề bài :

Thiết kế một dầm thép dài 12 m chịu tổng tải trọng tiêu chuẩn là 160,66KN/m

tổng tải trọng tính toán 176.7 KN/m.Sử dụng thép CT3,que

hàn E42.Độ võng tơng đố cho phép

,Do yêu cầu thực

tế công trình ,hai đàu dàm phải cắt bớtbề rộng bản cánh chỉ còn tối đa là400mm,cứ 2m bố trí một sờn chốngđể liên kết với các bộ phận khác.

Yêu cầu:

1 Chọn kích thớc của tiết diện dàm có sựe thay đổi sủa tiết diện

2 Kiểm tra độ bền tiết diện đợc chọn

3 Kiểm tra độ võng

4 Kiểm tra ổn định cục bộ

1.Chọn kích thớc của tiết diện

a.Tính nội lực:(Mvà Q),tạicác mặt cắt nguy hiểm:

KN l

q





2.Xác định kích thớc của mặt cắt

Xác định Wy/c 

R

M

m KN.

14.153172100

10000.60,3216

Xác định chiều cao của tiết diện h

 Theo điều kiện kinh tế:

Nh vậy từ bảng và hmin< htk Đó đó: Chọn theo h theo htkTa chọn

h theo các điều kiện sau:

1072

2

3

c c y

h

j



.2

2 / ; Trong đó ; c=2.5 mm;

1 3

205031.25=867158.785 cm3;

=1072190-bc=2.

5.2.5

137

75.867158

5,2.35



Ta có ;

;/2100/

10.08,2183

.14746

10

cm daN cm

daN W

.2

b b b

135.12

5,2140

1032270

75,8293

 <Rc=1300 daN/cm3

3.Kiểm tra độ võng :

ta có :Jo=J1x=2.Fc. 12

.4

3 2

b b

5,

137 2 3



; K= 8,83.10 5

o x

tc

tc

n

L EJ

M

l

.25

31

12.64,1408

m KN L

10015.010.459,110.83,825

3183,1032270

Nh vậy thoả mản điều kiện bài toán;

4.thay đổi tiết diện;

Để tiết kiệm tiết vật liệu,giảm nhẹ đợc trọng lợng bản thâncủa dầm,đoạn cách gối tựa một đoạn x= 12

W

M

x x

122

2.2,178)(

178700 2 1

.78,99272

,216634

125,945312

11,21663444

598,50598

,59082025

,205031

17870000

cm daN

Q1= 714,8 ;

2

412.7,1782

2

KN x

L

Mô men tĩnh của phần cánh tính với trục trung hoà:

;412575

,68.602

5,2.64,1515

8,714.4125

cm daN J

S Q

b x

h

 .Do đó phải chọn sờn chống thoả mãn a2hb=2.135=270 (cm)2,7(m);

ta chọn a=2,5 (m) thoả mãn điều kiện kỹ thuật

Sau khi đật sờn chốn công thức tính từng bản bụng:

35,15,

(

10.35,1.1

2

*

cm daN F

135795851

10.75,16592

1

*

cm daN







)(135

;48,1135

200

cm h

d h

a

b b

10048

,1

95,0

25

,

85 , 923 10 2 2

3

cm daN

  2,31.

135

251

5,2.8,0

,,

10

c o

k h

lb k

67,552052

,3978

22,

Vậy đảm bảo điều kiện ổn định;

6.Tính toá sờn chống theo gối tựa dầm;

ep

c y ep

Chọn chiều dài sờnchống s 15 mm( );

Theo I-I 11,67( );

5,1.2

5,33

135

;75

25,2746

b z

b

F j

h r

5,1.114

0

107200

 .Do đó sờn chống thoả mãn điều

c.Liên kết sờn chống vớ bản bụng:Dùng đờng hàn

hh=6mm.Chiều đày đờng hàntheo cấu tạoLh=60cm.Kiểm tra ng suất thực tế trong đờng hàn;

;/1500/

49,106360

.6,0.7,0.4

107200

.4

107200 dan cm2 daN cm2

L h F

A

h h h

y d

L

h J

5,2.35.2

1.1401

35.140

5,2.12008

.2

.1

8

c c ng

c

c o

b

h W

2b3 3 cm4

J y  cc  

Thay số;

;51.01200

14083,1032270

58,17864

10.165

,14746

Bài kiểm tra chơng 5: Cột thép Câu 1(2điểm) Đánh dấu ✓ vào các phơng án cho là

đúng Mỗi bài giành cho 2SV Nếu 2 SV không thống nhất

thì ghi số tơng ứng với tên vào ô chọn Mỗi ô đánh sai hoặc bỏsót ô đúng bị trừ mỗi ô1 điểm

Phơng án 1 Phơng án 2 Phơng án 3

Cột đặc có Trục thực Trục ảo Có cả trục

thực, trục ảo

Phụ thuộc vào hệ giằng Phụ thuộc vào chiều dài

x

L r

y

y

L r

y

y

L r

Tên SV: 1/ Lớp 2/ .Lớp

Bài kiểm tra chơng 5: Cột thép Câu 1(2điểm) Đánh dấu ✓ vào các phơng án cho là

đúng Mỗi bài giành cho 2SV Nếu 2 SV không thống nhất

thì ghi số tơng ứng với tên vào ô chọn Mỗi ô đánh sai hoặc

Phụ thuộc vào hệ giằng Phụ thuộc vào chiều dài

y

L r

y

y

L r

x

L r

y

y

L r

Tên SV: 1/ Lớp 2/ Lớp

Bài kiểm tra chơng 5: Cột thép Câu 1 ( 3điểm) Đánh dấu ✓ vào các phơng án cho là

đúng Mỗi bài giành cho 2SV Nếu 2 SV không thống nhất

thì ghi số tơng ứng với tên vào ô chọn Mỗi ô đánh sai hoặc bỏsót ô đúng bị trừ mỗi ô1 điểm

chiều cao cột(lo) tính toán và KT tiết diện

x

L r

y

y

L r

y

L r

y

y

L r

Tên SV: 1/ Lớp 2/ .Lớp

Bài kiểm tra chơng 5: Cột thép Câu 1 ( 3điểm) Đánh dấu ✓ vào các phơng án cho là

đúng Mỗi bài giành cho 2SV Nếu 2 SV không thống nhất

thì ghi số tơng ứng với tên vào ô chọn Mỗi ô đánh sai hoặc

Phụ thuộc vào chiều dàitính toán và

KT tiết diện

Phụ thuộc vào hệ giằng

Câu 2(2điểm)

L r

y

y

L r

y

L r

y

y

L r

vẽ không bị phá hỏng, cho biết:

cã R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; E=2,1.106daN/cm2; m=1;1/no=1/400.

Pa



Chó ý: Ghi tªn vµo phiÕu thi ë trang sau

Hä vµ tªn SV:

Néi dung Ph¬ng ¸n 1 Ph¬ng ¸n 2 Ph¬ng ¸n 3

Cét cho

®iÓ m

1 Mặt cắt ph¸

hoại cña đ-êng hàn gãc cã

2

Viết

tên loại

đờng

hàn

trong

XD

3

ứng

suất

sinh ra

trong

đờng

hàn

góc

khi

chịu

tác

dụng

đồng

thời

của

M,Q,N

ứng suất pháp ứng suất tiếp

Có cả ƯS pháp, ƯS tiếp

4

ứng

suất

sinh ra

trong

đờng

hàn

đối

đầu

khi

chịu

tác

dụng

đồng

thời

của

M,Q,N

ứng suất tiếp ứng suất pháp Có cả ƯS pháp,ƯS tiếp

5 Một

mối

nối

bằng

đinh

tán

chịu

M, trục

đinh

vuông

Đinh chịu cắt,

ép mặt Đinh chịu kéo Đinh chỉ chịu cắt

λ

Bằng cả sờn chông đứng và sờn chống dọc khi:

Họ và tên

SV:

Lớp : Bài kiểm tra môn học Kết cấu thép

(Gạch bỏ phơng án cho là sai) C â u hỏi Nội dung Phơng án 1 Phơng án 2 Phơng án 3 Cột cho điể m 1 ứng suất sinh ra trong đờng hàn góc khi chịu tác dụng đồng thời của M,Q,N ứng suất pháp ứng suất tiếp Có cả ƯS pháp, ƯS tiếp 2 Mặt cắt phá hoại của đ-ờng hàn góc có dạng Hình chữ nhật Hình quạt Hình bình hành 3 Viết tên các loại đ-ờng hàn

4 Một

mối

nối

bằng

đinh

tán

chịu

M, trục

đinh

Đinh chịu cắt,

ép mặt Đinh chịu kéo Đinh chỉ chịu cắt

λ

Bằng cả sờn chông đứng và sờn chống dọc khi:

điể m

chịu

tác

dụng

đồng

thời

của

M,Q,N

2

Ứng

suất

sinh ra

trong

đường

hàn

góc

ứng suất pháp ứng suất tiếp

Có cả ƯS pháp, ƯS tiếp

3

Viết

tên loại

đờng

hàn

trong

XD

4

Một

mối

nối

bằng

đinh

tán

chịu

M, trục

đinh

vuông

góc với

mặt

phẳng

tác

dụng

của M

Đinh chịu cắt,

ép mặt Đinh chịu kéo Đinh chỉ chịu cắt

5 ứng

suất

sinh ra

trong

đờng

hàn

đối

đầu

khi

chịu

tác

dụng

ứng suất tiếp ứng suất pháp Có cả ƯS pháp,

ƯS tiếp

λ

Đặt cả sờn chông đứng và sờn chống dọc khi:

λ

10 Kiểm ứng suất pháp ứng suất tiếp pháp, ứng suấtCả ứng suất

1 ứng suất sinh ra trong đờng hàn góc khi chịu tác dụng đồng thời của

M,Q,N ứng suất pháp ứng suất tiếp

2 Viết tên các loại đờng hàn trong XD ……… ……….

3 Để tăng ổn định cục bộ cho dầm ghép đặt dầy thêm sườn chống Tăng hb

4 Nguyên nhân gây ra mất ổn định ở bản cánh dầm ghép Do ƯS tiếp Do ứng suất pháp

5 Một mối nối bằng đinh tán chịu M, trục đinh vuông góc với mặt phẳng

tác dụng của M

Đinh chịu cắt, ép mặt Đinh chịu kéo

6 Chiều dài tinh toan của thanh dàn phuthuộc Chiều dài hình học thanh Liên kết đầuthanh

7 Nguyên nhân gây ra mất ổn định cục bộ

cho bản bụng dầm ghép Do ƯS pháp Do ƯS tiếp

8

ứng suất sinh ra trong đờng hàn đối

đầu khi chịu tác dụng đồng thời của

λ

10 Giải pháp khắc phục khi thanh dàn bị mất ổn định Thay đổi liên kết đầu thanh Thêm liên kết ở giữa thanh

Cộng:

Đỏp ỏn bài kiểm tra

Cỏch làm: Mỗi cõu cú 4 phương ỏn trả lời, chọn lấy 1

phương ỏn cho là đỳng vớ dụ phương ỏn A thỡ khoanh trũn

Cho dầm định hình I55, chịu lực

tập trung ở cánh trên của dầm

m4

C Jx = 693007,56cm

D Jx = 679005,45 cm4

9 Xác định M để tính ổn định cục bộ cho ô thứ 2(Hình 3)

250

q

B Không cần kiểm tra

ổn định cục bộ

C Cần kiểm tra ứng suất cục bộ