Bài giảng Chương 1: Vật liệu thép, gỗ trong xây dựng

Nội dung của bài giảng trình bày gỗ dùng trong xây dựng; yếu tố làm ảnh hưởng cường độ chịu lực của gỗ; các liên kết trong kết cấu gỗ T27; sự chịu lực của đinh tán và bulong.

Ch ươ ng 1: Vât li u thép, g   ệ ỗ

trong xây d ng ự

G  là lo i v t li u nh , có c ỗ ạ ậ ệ ẹ ườ ng đ   ộ khá cao. 

I. G  dùng trong xây d ng (T 5)ỗ ự

u 

Ư

đi m ể

G  là lo i v t li u ph  bi n, mang tính  ỗ ạ ậ ệ ổ ế

đ a ph ị ươ ng. G  d  gia công ch  t o  ỗ ễ ế ạ

nh  c a, đ c, khoan … Cách âm t t ư ư ụ ố

G  là lo i v t li u không đ ng nh t và  ỗ ạ ậ ệ ồ ấ

đ ng h ẳ ướ ng. 

Nhượ

c 

đi m ể G  có khuy t t t làm gi m kh  năng  ỗ ế ậ ả ả

ch u l c nh  m t g , khe n t, th  v n ị ự ư ắ ỗ ứ ớ ặ

Nh ượ c đi m c a g  là b  n m m c,  ể ủ ỗ ị ấ ố

m i m t, d  cháy,   n i có nhi t đ  >  ố ọ ễ ở ơ ệ ộ

50 o C không dùng đ ượ c g ỗ

G  d  b  tác đ ng b i MT xung quanh,  ỗ ễ ị ộ ở

d  b  cong vênh, giãn n , co ngót, n t …  ễ ị ở ứ làm gi m kh  năng ch u l c và th m  ả ả ị ự ẩ

m ỹ

T i nh ng đi m có t t nh  m t, sâu, th  ạ ữ ể ậ ư ắ ớ chéo vv  Kh  năng ch u l c r t kém.ả ị ự ấ

Kh  năng ch u nén d c th  c a g  th p ả ị ọ ớ ủ ỗ ấ

cường đ  ch  kho ng 3 – 4 KN/cmộ ỉ ả 2. Kh  ả năng ch u nén ngang th  th p h n d c thị ớ ấ ơ ọ ớ

Kh  năng ch u l c c a gả ị ự ủ ỗ.

Kh  năng ch u u n n m   cả ị ố ằ ở ường đ  ộ

kho ng 6 – 7 KN/cmả 2. G  có t t cũng làm ỗ ậ

nh h ng t i kh  năng ch u u n

Y u t  làm  nh hế ố ả ưởng t i cớ ường đ  ộ

ch u l c c a gị ự ủ ỗ.

Đ   mộ ẩ : G  có đ   m càng cao thì kh  ỗ ộ ẩ ả

năng ch u l c càng kém. Đ   m cân b ng ị ự ộ ẩ ằ

 kh ang 18%

Nhi t đệ ộ: Khi nhi t đ  tăng, cệ ộ ường đ  ộ

c a g  gi m. Nhi t tăng t  20 lên 50 ủ ỗ ả ệ ừ oC 

thì Rkéo gi m 15 – 20%, Rả nén gi m 20 – ả

40%. Rtrượt gi m 15 – 20%.ả

Khi nhi t đ  quá 50ệ ộ oC, g  gi n n , gây ỗ ả ở

ng su t c c b  (nh t là t i m t g  và 

khuy t t t) làm đ t th  g ,  nh hế ậ ứ ớ ỗ ả ưởng t i ớ

cường đ  Nên g  không độ ỗ ược dùng   n i ở ơ

có nhi t đ  >50ệ ộ oC

Khuy t t tế ậ : Các khuy t t t nh  m t g , ế ậ ư ắ ỗ

th  g  b  v n, g  b  sâu, b  n t vv… đ u ớ ỗ ị ặ ỗ ị ị ứ ề

nh h ng r t l n đ n c ng đ  ch u l c 

c a g  ủ ỗ

Các liên k t trong k t c u g   T27ế ế ấ ỗ

Liên k t m ngế ộ : Thường dùng   nh ng ở ữ thanh ch u nén. Liên k t m ng truy n l c ị ế ộ ề ự qua m t ti p xúc.ặ ế

Liên k t m ng có hai d ng là m ng đuôi ế ộ ạ ộ kèo 1 răng và m ng đuôi kèo 2 răng.ộ

Liên k t ch tế ố : Thường s  d ng đ  n i ử ụ ể ố dài các thanh g , làm tăng ti t di n thanh ỗ ế ệ ghép ho c liên k t các c u ki n. ặ ế ấ ệ

Liên k t dánế : Thường s  d ng khi ghép ử ụ các chi ti t g  nh , nh  l i v i nhau. V t ế ỗ ỏ ẹ ạ ớ ậ

li u liên k t s  d ng thệ ế ử ụ ường là keo dán gỗ

Thép là lo i v t li u có tính đ ng nh t  ạ ậ ệ ồ ấ

và đ ng h ẳ ướ ng, có modun đàn h i cao.  ồ

I. Thép dùng trong xây d ng (T 40)ự

u 

Ư

đi m ể

 Nh  so v i k t c u bê tông ho c k t  ẹ ớ ế ấ ặ ế

c u g ch đá. D  ch  t o, l p d ng  ấ ạ ễ ế ạ ắ ự nhanh v i đ  chính xác cao ớ ộ

D  bi han g , t n nhi u chi phí b o  ễ ỉ ố ề ả

d ưỡ ng. 

Nhượ

c 

đi m ể K t c u thép ch u nhi t kém, t >500 ế ấ ị ệ o C 

thép m t kh  năng ch u l c ấ ả ị ự Giá thành cao, nên không ph  bi n ổ ế Các lo i thép hình thạ ường dùng

Thép hình dùng trong xây d ng bao g m  ự ồ các d ng: Ch  L, V, I, C, U ạ ữ

Thép còn có d ng h p ch  nh t, vuông,  ạ ộ ữ ậ

ng tròn ố

LIÊN K T TRONG K T C U THÉPẾ Ế Ấ

Liên k t hàn (T42)ế

Hàn là dùng nhi t (l a, h  quang đi n) đ  đ t  ệ ử ồ ệ ể ố nóng c c b  kim lo i, làm cho chúng nóng  ụ ộ ạ

ch y ra, hòa l n vào nhau. Khi ngu i đông  ả ẫ ộ

c ng l i  ứ Hàn h i ạ ơ Hàn đi nệ

Dùng khí oxy và 

acetylen đ t cháy,  ố

t o ra nhi t đ   ạ ệ ộ

cao t i 3200  ớ o C, 

nung ch y thép  ả

c n hàn và kim  ầ

lo i hàn. H n  ạ ổ

h p này đông l i  ợ ạ

t o ra m i hàn  ạ ố

H  quang đi n t o ra do  ồ ệ ạ

n i que hàn v i m t đi n  ố ớ ộ ệ

c c và thép c n hàn v i  ự ầ ớ

đi n c c khác, s  nung  ệ ự ẽ

ch y thép c n hàn và que  ả ầ hàn. 

Que hàn có lõi b ng kim  ằ

lo i g n gi ng v i thép  ạ ầ ố ớ

c n hàn ầ u

Ư  đi mể  R  ti n, chi phí v t t  và nhân ẻ ề ậ ư

công th pấ

Nhược đi mể  Kh  năng ch u rung đ ng ả ị ộ

kém h n d ng liên k t khác ơ ạ ế

Phân lo i đạ ường hàn

Hàn đ i đ u ố ầ : Thanh thép c n hàn đ t sát ầ ặ nhau trên m t m t ph ng.  u đi m là ộ ặ ẳ Ư ể

không c n dùng b n ghép n i. Hầ ả ố ướng l c ự truy n đi th ng. Tuy nhiên n u thép c n ề ẳ ế ầ

hàn dày thì ph i gia công m i hàn, t n thêm ả ố ố công th ợ

Đ ườ ng hàn góc: Thép c n hàn không n m ầ ằ trên cùng m t m t ph ng.  u đi m là ộ ặ ẳ Ư ể

không ph i gia công m i hàn nh ng c n ả ố ư ầ

dùng b n ghép n i và đả ố ường truy n l c đi ề ự qua m i hàn u n cong. Không nên s  d ng ố ố ử ụ cho nh ng đữ ường hàn ch u t i tr ng ch n ị ả ọ ấ

đ ng.ộ

Ký hi u đ ệ ườ ng hàn: C n l u ý cách trình ầ ư bày kí hi u đệ ường hàn trên b n v  k  ả ẽ ỹ

thu t. T 45.ậ

Tính toán liên k t hàn ế : xem trang 45 đ n ế

53 

Liên k t đinh tán, bulongế

Liên k t đinh tán và bulong là lo i liên k t ế ạ ế

m m, đề ượ ử ục s  d ng nhi u trong nh ng k t ề ữ ế

c u ch u t i tr ng đ ng, t i tr ng n ngấ ị ả ọ ộ ả ọ ặ

Nhược đi m c a phể ủ ương pháp này là t n ố

v t li u làm b n  p, t n công ch  t o l  ậ ệ ả ố ố ế ạ ỗ đinh và đinh

Các lo i đinh tán  (hình 5­16), có Đạ lỗ = d +  (1­1,5)mm, chi u dài đinh tán L=1,12ề Σt +  1,4d. Sau khi tán đinh s  l p đ y lẽ ấ ầ ỗ

Đường kính l  bulong thỗ ường l n h n; v i ớ ơ ớ

bu long thô có Đlỗ = d + (2­3)mm; Bulong  tinh có Đlỗ = d + (0,3­0,5)mm

Phương pháp ch  t o l  đ nh: Có 3 phế ạ ỗ ị ương  pháp là: Đ t l , khoan l  ho c đ t l  nh  ộ ỗ ỗ ặ ộ ỗ ỏ sau đó khoan

S  ch u l c c a đinh tán và ự ị ự ủ

bulong

Khi làm vi c liên k t đinh tán và bulong ệ ế

ch u tác d ng c a các l c:ị ụ ủ ự

Ch u ép m t ị ặ : Trong quá trình làm vi c, thân ệ đinh ho c bulong tì sát vào thép c  b n. ặ ơ ả

N u l c ti p t c tăng, l  đinh r ng d n ra, ế ự ế ụ ỗ ộ ầ sau đó b  rách. Đây là s  phá ho i do l c ép ị ự ạ ự

m t, thép c  b n b  c t.ặ ơ ả ị ắ

Ch u c t ị ắ : Trường h p l c tác d ng c  ti p ợ ự ụ ứ ế

t c tăng, mà thép c  b n l i quá dày, không ụ ơ ả ạ

b  phá ho i theo ép m t. Khi đó đinh s  b  ị ạ ặ ẽ ị

bi n d ng cho t i khi b  c t đ t.ế ạ ớ ị ắ ứ

Ch u kéo ị : (hình 5.20) L c tác d ng vuông ự ụ góc v i thân đ nh. Khi t i đi m t i h n, mũ ớ ị ớ ể ớ ạ đinh s  b  gi t đ t, liên k t b  phá ho i.ẽ ị ậ ứ ế ị ạ

Tính toán liên k t bulong, đinh tán xem ế

trang 56 ­ 65

CÁC LO I C U KI N THÉP C  B NẠ Ấ Ệ Ơ Ả

C u ki n ch u u n ph ngấ ệ ị ố ẳ

D m đ nh hìnhầ ị : D m ch  I có ti t di n ầ ữ ế ệ

đ i x ng, có mômen ch ng u n đ i v i ố ứ ố ố ố ớ

tr c th ng đ ng qua b ng khá l n, thích ụ ẳ ứ ụ ớ

h p cho c u ki n ch u u n ph ng.ợ ấ ệ ị ố ẳ

D m ch  C có ti t di n không đ i x ng, ầ ữ ế ệ ố ứ

khi ch u u n ph ng s  có hi n tị ố ẳ ẽ ệ ượng xo n, ắ

nh ng có cánh r ng nên nó ch u u n xiên ư ộ ị ố

t t và có cánh r ng nên d  dàng liên k t v i ố ộ ễ ế ớ

c u ki n khác.  Nên thấ ệ ường được dùng làm 

xà g  mái nhà, d m tồ ầ ường, d m tr n khi ầ ầ

nh p bé, t i tr ng nh ị ả ọ ỏ

D m thép t  h p:ầ ổ ợ  Thông thường khi nh p ị

d m l n, t i tr ng l n thì dùng d m thép ầ ớ ả ọ ớ ầ

t  h pổ ợ

D m t  h p thầ ổ ợ ường ghép t  các thép b n ừ ả

v i  thép b n, v i thép ho c thép góc v i ớ ả ớ ặ ớ

nhau