Bài giảng Kết cấu thép: Chương 6 - Hồng Tiến Thắng

Bài giảng Kết cấu thép: Chương 6 Dàn thép do Hồng Tiến Thắng biên soạn cung cấp kiến thức cơ bản như: Khái niệm chung, hình thức và các kích thước chính, thiết kế giàn thép. Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

Trường đại học thuỷ lợi Khoa công trình

Bộ môn kết cấu công trinh

=======

1

GVHD: Hồng Tiến Thắng

Bộ mụn Kết Cấu Cụng Trỡnh

http://www.mediafire.com/thang.kcct

Nội dung mụn học

• Chương 1: Cơ sở thiết kế kết cấu thộp

Ch 2 Liờ kết hà

• Chương 2: Liờn kết hàn

• Chương 3: Liờn kết Bulụng

• Chương 4: Dầm thộp

• Chương 5: Cột thộp

• Chương 6: Dàn thộp

2

+ Bài tập nộp:

 6.1 Khỏi niệm chung

 6.2 Hỡnh thức và cỏc kớch thước chớnh

 6.3 Thiết kế giàn thộp

3

GVHD: Hồng Tiến Thắng

6.1 Khỏi niệm chung

• Định nghĩa: Giàn là kết cấu rỗng, được ghép với nhau bởi các

ẳ thanh thẳng thông qua bản mắt

- Giàn chủ yếu chịu uốn, tải trọng thường đặt vào mắt giàn

• Phân loại:

- Giàn nặng

- Giàn nhẹ

Ư điể

4

 Chịu uốn tốt, thích hợp kết cấu nhịp lớn, yêu cầu độ võng nhỏ

 Tiết kiệm vật liệu vì trong thanh chỉ có lực dọc

 Kết cấu đa dạng thoả mãn yêu cầu về chịu lực và kiến trúc

Trang 2

TÇng I Nhµ ga S©n bay Malaysia

Trang 3

6.2 Hỡnh thức và cỏc kớch thước chớnh

• Hình thức dàn thường gặp

• Hình thức tiết diện thanh dàn

9

• Các kích thước chính của dàn

- Nhịp tính toán của dàn: l = l0+ a (nếu dàn đặt lên cột, a là bề rộng gối)

l = lo (nếu dàn liên kết cứng với cột)

- Chiều cao dàn: là chiều cao tại giữa nhịp dàn, phụ thuộc vào các điều

kiện kinh tế (xem thêm GT - trang 152)

h

Các loại giàn thường gặp:

Giàn tam giác

Nhà công nghiệp

h

Thanh bụng xiên chọn theo hướng ngắn Các đường trục thanh hội tụ tại một điểm

Khoảng cách các mắt giàn 1,5 – 2,5m Thanh bụng xiên chịu kéo

Góc nghiêng α=35 -45O

Thanh bụng xiên chọn theo hướng ngắn

Chọn hệ thanh bụng

Trang 4

6.3 Thiết kế giàn

• Bước 1: Thiết lập sơ đồ hình học giàn tải trọng

• Bước 2: Xác định tải trọng nút

• Bước 3 Xác định nội lực

• Bước 4: Xác định chiều dài tính toán

13

• Bước 5: Chọn tiết diện thanh giàn

• Bước 6: Tính toán thiết kế mắt dàn

Trình tự thiết kế Giàn Bước 1: Thiết lập sơ đồ hình học giàn, tải trọng

Bước 2: Xác định tải trọng nút:

q 2

P2

q 2

Tr h : Tải trọng phân bố

2

. 1 2 2

d d q



e 1 e 3 e 2

Trường hợp: Tải trọng tập trung

e1 e3 e2

P3

P 2

P1

A B

1

2

3

A

P1

3 1

1

e

P B

d

2

2 1

1 2

d

e A d

e B

Bước 3 Xác định nội lực CHKC

SAP

Chú ý:Đối với các thanh trực tiếp chịu lực: có mô men phụ

3

q

e 1

A

B

e 2

e 3

1

3 1 2

1

) ( 9 , 0

d

e e B

M f 

8

2 1 12

qd

Mf 

d 1 d 2

Trang 5

Bước 4: Xác định chiều dài tính toán ( Xem sau)

Bước 5: Trình tự chọn tiết diện thanh giàn

Chọn hình thức tiết diện thanh giàn:

Ghép bởi 2

thép góc

đều cạnh

Ghép bởi cạnh

ngắn của 2

thép góc không

đều cạnh

Ghép bởi cạnh dài của 2 thép góc không đều cạnh

ghép bởi 2 thép chư [

Thép ống

X

b

h

y

b = 2h

rx= 0,75ry

b = 3h

rx= 0,5 ry

b = 1,33h

rx= ry

Tuỳ thuộc Tỷ số l ox / l oy mà chọn loại tiết diện sao cho

x = y là hợp lý nhất

Thanh chịu kéo

Xác định Fyc

R

N

Fyc



 Kết cấu hàn =1

Kết cấu đinh tán <1

Că ứ à F h ố hiệ thé

oCăn cứ vào Fycchọn số hiệu thép

oKiểm tra tiết diện chọn

F N 





Kiểm tra độ cứng   gh gh:Bảng 6.1

Thanh chịu nén đúng tâm (như chọn TD cột)

oXác định Fyc

mR

N

F yc





F chưa biết → giả thiết . Thanh cánh Thanh bụng gtgt=80 – 100=100 – 120

oXác định ryc

gt yc

l r

0



oCăn cứ vào Fycvà rycchọn số hiệu thép

Ví dụ Fyc= 16cm2 ryc=2,95cm ??? 2L90.56.6

o Kiểm tra tiết diện chọn

N

- Kiểm tra ổn định:

- Kiểm tra độ cứng:

mR F



min





gh



ghgh: xem Bảng 6.1 g (trang 157)( g )

Trang 6

Thanh vừa chịu nén, vừa chịu uốn

 Thường giả thiết trước tiết diện rồi tiến hành bài toán kiểm tra

 Chọn tiết diện theo thanh chỉ chịu nén hoặc thanh chỉ chịu uốn

tuỳ theo trọng số giữa hai nội lực M và N

Kiểm tra lại tương tự như cột chịu nén lệch tâm:

+ Trong mặt phẳng uốn: mR

F

N

lt x









+ Ngoài mặt phẳng uốn: N

mR

+ Ngoài mặt phẳng uốn:

y

mR

c F





+ Kiểm tra cường độ:

mR W

M F N th th









Ví dụ:

Chọn tiết diện thanh cánh trên của dàn cho như hình vẽ Cho biết

N = - 725kN Thép CT3, m =1,

d0= 3m, d1= 6m

G ả

- Chiều dài tính toán của thanh cánh trên (chịu nén trung tâm) như sau:

Lox= 0,5Loy=> nên chọn rx= 0,5 ry để

λx λylàm cho ổn định của thanh cánh trên đối với 2 trục x,y tương đương nhau

Giải:

Lox= d0= 300cm, Loy= d1= 600cm

 Chọn tiết diện chữ T ghép bởi hai thép góc không đều cạnh và nối với nhau ở cạnh ngắn (rx= 0,5 ry )

-Chọn tiết diện:

2

0, 69.2100

yc

N

R



300

L 300

3,33 90

yc ox

x gt

L



r y yc L oy cm

gt



600

90 6 67,

Tra bảng tiết diện T ghép chọn 2 L160x100x14 có

F = 2.34,7 = 69,4 cm2; rx= rx1= 2,8 cm; ry1= 5,08 cm

23

 2

1 5,08 2, 43 0,5 5,86

y y

r  r a     cm

-Kiểm tra tiết diện chọn:

300 107,14 120 2,8

x

5,86

y

2 2

cm / daN 1920 4 69 544 0 10 725 F

N





minF 0,544.69,4

 trong đó : min= 0,544 ứng với max= x= 107,14

max< λgh=120 ( độ mảnh giới hạn của thanh cánh nén – Bảng 6.1)

24 http://www.mediafire.com/thang.kcct

Trang 7

Bước 6 Tính toán thiết kế mắt dàn

∆N





• Tất cả các đường trục của thanh phải quy tụ tại một điểm

 Hinh dạng mắt dàn nên chọn đơn giản

δ

Nguyên tắc

 Hinh dạng mắt dàn nên chọn đơn giản

 độ dầy bản mắt  tuỳ thuộc vào nội lực lớn nhất của các thanh nối vào mắt

N (kN)  200 200 – 500 500 – 750 759 – 1200

b/ a/

∆N





 Liên kết thanh bụng với bản mắt : tính như liên kết thép hình với thép bản (chương II)

Liên kết của thanh cánh với bản mắt???

Xét cho 2 trường hợp

Đường hàn nổi (a)

Đường hàn chìm (b)

∆N





Trường hợp hàn nổi

Đường hànvà vừa chịu lực dọc ∆N= N1 – N2 và lực cắt Q = P

Q

N   mR

 2 2



Q

P

∆N





Đường hàn chìm

Đường hàn  không chịu lực vì chất lượng kém

Đường hàn  vừa chịu lực cắt Q = P vừa chịu lực dọc ∆N

và mô men M = ∆N e

M Q

N  

g M

Q



Trang 8

Xác định chiều dài tính toán !!!

Nếu mắt giàn là khớp , chiều dài tính toán bằng kc tâm hai mắt giàn

Thực tế mắt giàn là liên kết đàn hồi nên chiều dài tính toán

l0 = l   1,   0,5

Vậy  lấy bao nhiêu?

Giả sử thanh AB mất ổn định A

B +

+ _

_

-Thanh AB sẽ uốn quanh hai mắt giàn A và B Do bản mắt có độ cứng nên kéo theo các thanh khác cũng quay theo bản mắt

- Nh−ng các thanh đó cũng đồng thời chống lại sự quay của mắt giàn, chống lại mạnh nhất là các thanh kéo  đi đến nhận xét:

+ Mắt nào nối với nhiều thanh chịu kéo thì mắt khó quay

+ Mắt nào nối với nhiều thanh chịu nén thì mắt dễ quay

3

1 2

4

Ví dụ Xác định chiều

dài tính toán

X

Y

L 1-3

1 4 1

14  0 , 8 l

Lx

- Trong mặt phẳng vì kèo x

1 4

Thanh bụng: Thanh 1-4

Y

4 1

14



 l

Ly

Thanh cánh th−ợng:

3

1 2

4

X

L 1-3

2 1 2 1



  l

Lx

- Trong mặt phẳng vì kèo x

Y

3 1

12



 l

Ly

- Trong mặt phẳng y

Thảo luận: Nếu bỏ thanh 2-4 xđ chiều dài tính toán của thanh 1-3?

The end

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	584,22 KB