zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Kết cấu thép 1: Chương 4.2 - Lê Văn Thông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

Báo xấu

17
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kết cấu thép 1 - Chương 4.2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: cột rỗng chịu nén đúng tâm; Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm; Xác định độ mảnh tương đương của cột rỗng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu thép 1: Chương 4.2 - Lê Văn Thông

§4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1. Cấu tạo thân cột rỗng 2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 2.1 Đối với trục thực y-y: 2.2 Đối với trục ảo x-x: 2.3 Xác định độ mảnh tương đương của cột rỗng a) Cột rỗng thanh giằng: b) Cột rỗng bản giằng :
§4.2 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1. Cấu tạo thân cột rỗng : Cấu kiện cột chịu nén đúng tâm thường mất khả năng chịu lực do mất ổn định tổng thể; Để tăng khả năng chịu lực về ổn định tổng thể của cột, cần phải tìm cách đưa vật liệu càng ra xa trục trung hoà càng tốt, theo cả 2 phương chính x-x và y-y; => Cần tăng Ix và Iy (hay ix và iy ) mà không làm tăng nhiều diện tích tiết diện A. Thép hộp Thép đặc x x A1 = A2 y y I1 >> I2 Diện tích tiết diện A của cả thép hộp và thép đặc là không đổi; Tuy nhiên, mô men quán tính I của thép hộp lớn hơn nhiều lần thép đặc
1. Cấu tạo thân cột rỗng : a) Các hình dạng của tiết diện cột rỗng: Các giải pháp đưa vật liệu thép ra xa trục trung hoà, theo cả trục x-x và y-y:
1. Cấu tạo thân cột rỗng : b) Giải pháp liên kết 2 nhánh cột rỗng: Sử dụng các thanh thép hình (thường là thép góc L hoặc thép Nhánh cột [ ) để liên kết các nhánh cột với nhau;  gọi là cột rỗng thanh giằng. Thanh giằng Các thanh liên kết 2 nhánh cột gọi là thanh giằng (hoặc thanh nối, thanh bụng).
1. Cấu tạo thân cột rỗng : b) Giải pháp liên kết 2 nhánh cột rỗng: Sử dụng các bản thép để liên kết các nhánh cột với nhau; Nhánh cột  gọi là cột rỗng bản giằng. Các bản thép liên kết 2 nhánh Bản giằng cột được gọi là bản giằng (hoặc bản nối). Có thể tạo ra các cột rỗng thanh giằng (hoặc bản giằng) gồm 2 nhánh, 3 nhánh, 4 nhánh, …
1. Cấu tạo thân cột rỗng : c) Đặc điểm của các loại cột rỗng: Khi N  350 tấn : sử dụng cột rỗng 2 nhánh có tiết diện dạng chữ [. Khi 350 < N  600 tấn : sử dụng cột rỗng 2 nhánh có tiết diện dạng chữ I. Khi lực nén N không lớn, nhưng cột có chiều cao lớn (có độ mảnh lớn, dễ bị mất ổn định tổng thể): => sử dụng cột rỗng 3, 4, … nhánh tiết diện thép góc hoặc thép ống .
1. Cấu tạo thân cột rỗng : c) Đặc điểm của các loại cột rỗng: Cột rỗng thanh giằng có độ cứng và khả năng chống xoắn lớn hơn cột rỗng bản giằng. Cột rỗng bản giằng chỉ nên sử dụng khi khoảng cách giữa 2 nhánh cột không lớn, C = 0,8 đến 1 m. Nếu khoảng cách 2 nhánh cột lớn sẽ yêu cầu kích thước bản giằng rất lớn để đảm bảo liên kết các nhánh cột cùng làm việc => nội lực trong bản giằng M và V lớn => tốn vật liệu làm bản giằng, khó đảm bảo liên kết giữa bản giằng và 2 nhánh cột. Khe hở giữa các nhánh của cột rỗng không được nhỏ hơn 100 ~ 150 mm.
1. Cấu tạo thân cột rỗng : d) Cấu tạo của hệ Thanh giằng: Thanh giằng thường là 1 thép góc loại nhỏ nhất L40x5. Hệ thanh giằng được bố trí theo sơ đồ tam giác có thanh ngang hoặc không có thanh ngang. Hoặc có thể là dạng chữ thập hoặc hình thoi khi khoảng cách giữa các nhánh cột lớn. Góc giữa trục của thanh bụng xiên và trục của nhánh cột phải đủ lớn để dễ liên kết và tiết kiệm vật liệu:  = 40o  45o khi có thanh ngang;  = 50o  60o khi không có thanh ngang. x0 x0 Khi liên kết thanh giằng vào nhánh cột không dùng bản mã thì có thể cho phép trục của các thanh giằng hội tụ ở mép ngoài của nhánh. x0 x0
1. Cấu tạo thân cột rỗng : e) Cấu tạo của hệ Bản giằng: Kích thước tiết diện của bản giằng (bề dầy tb, chiều cao db) có thể được chọn sơ bộ như sau: 1 1  db = (0,5  0,8) h tb     db  10 30  1 tb = 6  12 mm tb  bb 50 Bản giằng chồng nên nhánh cột một khoảng 40 ~ 50 mm khi dùng liên kết hàn, và đủ để cấu tạo khi dùng liên kết bu lông. Cần bố trí các vách cứng dọc theo chiều dài x0 x0 cột, cách nhau khoảng 3 ~ 4 m. Mỗi cột hay mỗi đoạn cột để chuyên chở cần có ít nhất 2 vách cứng. x0 x0
2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 2.1 Sự làm việc của cột rỗng đối với trục thực y-y: x0 x0 2.2 Sự làm việc của cột rỗng đối với trục ảo x-x: x0 x0
2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm: 2.1 Đối với trục thực y-y: Khi cột rỗng bị mất ổn định tổng thể (bị cong) đối với trục thực y-y, có nghĩa là tiết diện của cột bị xoay quanh trục thực y-y do bị uốn dọc. Trong 2 nhánh cột rỗng xuất hiện nội lực và biến dạng, nhưng trong các thanh giằng và bản giằng không xuất hiện nội lực và biến dạng. Thực tế các thanh giằng và bản giằng dịch chuyển theo các nhánh cột, nhưng không có sự dịch chuyển tương đối giữa hai đầu của các thanh giằng hoặc bản giằng. x0 x0 2 nhánh cột làm việc độc lập với nhau, giống như 2 cột đặc riêng biệt có tiết diện là một thép dạng chữ [ . x0 x0
2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm: 2.1 Đối với trục thực y-y: Độ mảnh của cột rỗng đối với trục thực y-y: Bán kính quán tính của tiết diện cột rỗng đối với trục thực y-y bằng bán kính quán tính của 1 nhánh cột đối với trục bản thân y0-y0. Iy 2 I yo I yo iy     i yo A 2 Af Af Độ mảnh của cột rỗng đối với trục thực y-y: x0 x0 ly ly y   y0 iy i yo y0 x0 x0
2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm: 2.2 Đối với trục ảo x-x: Khi cột rỗng bị mất ổn định tổng thể (bị cong) đối với trục ảo x-x, tiết diện của cột rỗng bị xoay quanh trục ảo x-x do bị uốn dọc, 2 nhánh cột rỗng có xu hướng trượt tương đối với nhau. Hệ bụng rỗng (gồm các thanh giằng hoặc bản giằng) có nhiệm vụ liên kết 2 nhánh cột lại với nhau để chống lại sự trượt tương đối giữa 2 nhánh cột. Giữa hai đầu của các thanh giằng hoặc bản giằng có sự dịch chuyển tương đối với nhau. Do vậy xuất hiện nội lực và biến dạng trong các thanh giằng và bản giằng. x0 x0 Hệ bụng rỗng cùng với 2 nhánh cột tạo thành y0 y0 một hệ thống nhất để cùng tham gia chịu lực x0 x0 khi bị uốn quanh trục ảo x-x.
2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm: 2.2 Đối với trục ảo x-x: Do các thanh giằng và bản giằng bị biến dạng nên khoảng cách giữa các nhánh cột rỗng có xu hướng dịch lại gần nhau hơn: Ct  C Ct : là khoảng cách thực tế giữa 2 nhánh cột rỗng khi làm việc quanh trục ảo x-x, khi hệ bụng rỗng bị biến dạng; C : là khoảng cách giữa 2 nhánh cột rỗng khi chưa chịu lực, khi hệ bụng rỗng chưa bị biến dạng. I xt  I x Ix : là mômen quán tính của tiết diện cột rỗng đối với trục ảo x-x khi không kể đến biến dạng của hệ bụng rỗng. Ixt : là mômen quán tính thực của tiết diện cột rỗng đối với trục ảo x-x (có kể đến biến dạng của hệ bụng rỗng); C
2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm: 2.2 Đối với trục ảo x-x: Độ mảnh của cột rỗng khi kể đến biến dạng của hệ thanh bụng sẽ tăng lên bao nhiêu ? x : là độ mảnh của cột đối với trục ảo x-x khi không kể đến biến dạng của hệ thanh bụng; 0 : là độ mảnh tương đương của cột đối với trục ảo x-x khi có kể đến biến dạng của hệ thanh bụng. 0  ? Biết rằng: 0  x Lực nén tới hạn thực tế (khi kể đến biến dạng của hệ thanh bụng) của cột rỗng đối với trục ảo nhỏ hơn lực nén tới hạn khi không kể đến biến dạng của hệ bụng rỗng. N xt  N x C
2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm: 2.2 Đối với trục ảo x-x: Xác định lực nén tới hạn thực của cột rỗng đối với trục ảo x-x: Khi hệ bụng rỗng chưa biến dạng (Euler):  2  E  Ix Nx  2 lx Khi hệ bụng rỗng bị biến dạng:  2  E  Ix 1 N xt   l 2  2  E  Ix x 1 1  l x2 1 là góc trượt của tiết diện cột do lực cắt bằng đơn vị gây ra. Thay I x  A  ix và l x   x  i x 2 vào biểu thức trên ta có: C
2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm: 2.2 Đối với trục ảo x-x: Biểu thức xác định lực tới hạn thực của cột rỗng đối với trục ảo x-x khi kể đến biến dạng của hệ bụng rỗng:  2  E  A  i x2 1 N xt   x  ix 2 2  2  E  A  ix 2 1 1  2  i x x 2 hoặc 2 E A 2 E A N xt  2 2  t  x 2 0 0  t  x là độ mảnh tương đương của cột rỗng đối với trục ảo x-x: 2 EA t  1   1  là hệ số xét đến sự biến 2 x dạng của hệ bụng rỗng. C
2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm: 2.2 Đối với trục ảo x-x: trong đó: lx lx x   ix I x /( 2 A f ) là độ mảnh ban đầu của cột rỗng đối với trục ảo x-x, khi không xét đến sự biến dạng của hệ bụng rỗng. C2 I x  2( I x 0  A f  ) 4 là mômen quán tính ban đầu của tiết diện cột rỗng đối với trục ảo x-x khi không xét đến sự biến dạng của bụng rỗng. C
2.3 Xác định độ mảnh tương đương của cột rỗng 0  ? a) Cột rỗng thanh giằng: b) Cột rỗng bản giằng :
2.3 Xác định độ mảnh tương đương của cột rỗng a) Cột rỗng thanh giằng: N V Hệ cột rỗng thanh a) b) giằng khi uốn dọc quanh trục ảo x-x được xem như Nhánh cột Cắt một hệ giàn phẳng; Kéo Chịu lực cắt V và Nén mômen gây kéo nén cho các Thanh giằng nhánh cột. Nhánh cột N V Cột rỗng thanh giằng bị uốn cong đối với trục ảo x-x

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.