intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Thiết kế kết cấu thép 1: Chương 3 - ThS. Trần Tiến Đắc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST
Báo xấu
4
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Thiết kế kết cấu thép 1" Chương 3 - Cấu kiện chịu kéo đúng tâm, cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: Khái niệm về cấu kiện chịu kéo; Phân loại cấu kiện chịu kéo; Quy phạm thiết kế; Phân tích vấn đề; Ví dụ tính toán. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế kết cấu thép 1: Chương 3 - ThS. Trần Tiến Đắc

  1. 2021 Thiết kế kết cấu thép Chương 3 Cấu kiện chịu kéo đúng tâm Photo by James Sweeney CHƯƠNG 3 – CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM 1 Khái niệm về CKCK 2 Phân loại CKCK 3 Quy phạm thiết kế 4 Phân tích vấn đề 5 Ví dụ tính toán 1
  2. 2021 KHÁI NIỆM VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO Có trạng thái làm việc Có công thức tính toán  đơn giản nhất. ngắn gọn nhất Có hiệu suất khai thác Có thiết kế  khả năng chịu lực cao nhất. tiết kiệm vật liệu nhất. Có ứng xử Ứng xử tương tự như  giống với vật liệu nhất. thí nghiệm kéo thép. KHÁI NIỆM VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1. Sơ đồ tính 2. Ngoại lực 3. Nội lực 4. Ứng suất Không gian Phẳng Cấu kiện Lực dọc Nz Lực dọc N Cột: 5. Tiết diện +N Moment uốn Mx + N, M 6. Kiểm tra + N, M, V TTGH Moment uốn My Moment uốn M Dầm: + M, V Moment xoắn Mz Dàn: Lực cắt Vx Lực cắt V +N Sàn: Lực cắt Vy +M +Mx, My 2
  3. 2021 KHÁI NIỆM VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO KHÁI NIỆM VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO Chịu nén Chịu nén __________ Chịu kéo 3
  4. 2021 CHƯƠNG 3 – CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM 1 Khái niệm về CKCK 2 Phân loại CKCK 3 Quy phạm thiết kế 4 Phân tích vấn đề 5 Ví dụ tính toán PHÂN LOẠI CẤU KIỆN CHỊU KÉO THEO TÍNH CHẤT CHỊU LỰC Kéo đúng tâm Kéo lệch tâm (kéo + uốn) Do liên kết truyền lực không đều vào tiết diện Do liên kết cứng ở hai đầu phát sinh thêm moment uốn Do trọng lượng bản thân gây uốn bổ sung 4
  5. 2021 PHÂN LOẠI CẤU KIỆN CHỊU KÉO THEO QUY CÁCH CÔNG NĂNG Nhóm Quy cách cấu tạo Ví dụ phạm vi ứng dụng Thanh dàn Thanh giằng Dây treo PHÂN LOẠI CẤU KIỆN CHỊU KÉO THEO ĐẶC ĐIỂM TIẾT DIỆN 5
  6. 2021 CHƯƠNG 3 – CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM 1 Khái niệm về CKCK 2 Phân loại CKCK 3 Quy phạm thiết kế 4 Phân tích vấn đề 5 Ví dụ tính toán THIẾT KẾ CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM LƯU ĐỒ Begin ni gM gc Mác thép  f 1. Chọn SĐT Chiều dài L Ptt = n* Ptc Ptt Thông số đầu vào 2. Ngoại lực Ptt Ntt = Ptt 3. Nội lực 4. Ứng suất 5. Chọn tiết diện   6. Kiểm tra End ∶ tiết diện thực là gì? 6
  7. 2021 THIẾT KẾ CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM KIỂM TRA THEO PHƯƠNG PHÁP TRẠNG THÁI GIỚI HẠN Cấu kiện Cấu kiện chịu nén Cấu kiện chịu Loại cấu kiện chịu kéo đúng tâm uốn phẳng Tiêu chí về TTGH I độ bền CƯỜNG ĐỘ Tiêu chí về độ ổn định tổng thể   Tiêu chí về độ giãn dài Tiêu chí về độ võng 5 TTGH II BIẾN DẠNG 384 Δ Δ 1 48 THIẾT KẾ CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN THỰC An Bố trí song song A Bố trí so le 1 1 2 3 4 5 5 A An A A1 A2 , Bố trí dòng đơn 4 7
  8. 2021 THIẾT KẾ CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM KIỂM TRA THEO PHƯƠNG PHÁP TRẠNG THÁI GIỚI HẠN TCVN 5575 5.4.2 Bảng 3 - Giá trị của hệ số điều kiện làm việc gC Loại cấu kiện gC 1. Dầm đặc và thanh chịu nén trong giàn của các sàn những phòng lớn ở các công trình như nhà hát, rạp chiếu bóng, câu lạc bộ, khán đài, các gian nhà hàng, kho 0,9 sách, kho lưu trữ, v.v…khi trọng lượng sàn lớn hơn hoặc bằng tải trọng tạm thời 2. Cột của các công trình công cộng, cột đỡ tháp nước 0,95 3. Các thanh chịu nén chính của hệ thanh bụng dàn liên kết hàn ở mái và sàn nhà (trừ thanh tại gối tựa) có tiết diện chữ T tổ hợp từ thép góc (ví dụ: vì kèo và các 0,8 dàn, v.v…), khi độ mảnh  lớn hơn hoặc bằng 60 4. Dầm đặc khi tính toán về ổn định tổng thể khi b < 1,0 0,95 5. Thanh căng, thanh kéo, thanh néo, thanh treo được làm từ thép cán 0,9 6. Các thanh của kết cấu hệ thanh ở mái và sàn: a. Thanh chịu nén (trừ loại tiết diện ống kín) khi tính về ổn định 0,95 b. Thanh chịu kéo trong kết cấu hàn 0,95 (bảng này còn phần sau, xem bản đầy đủ trong TCVN) THIẾT KẾ CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM KIỂM TRA THEO PHƯƠNG PHÁP TRẠNG THÁI GIỚI HẠN TCVN 5575 7.5.5.2 Bảng 26 - Độ mảnh giới hạn của các thanh chịu kéo Khi kết cấu chịu tải trọng: Các thanh Động trực tiếp Tĩnh Cầu trục Thanh cánh, thanh xiên ở gối của giàn phẳng (kể cả 1 250 400 250 giàn hãm) và của hệ mái lưới thanh không gian Các thanh giàn và của hệ mái lưới thanh không gian 2 350 400 300 (trừ các thanh nêu ở mục 1) 3 Thanh cánh dưới của dầm cầu trục, dàn - - 150 4 Các thanh của hệ giằng cột (ở dưới dầm cầu trục) 300 300 200 5 Các thanh giằng khác 400 400 300 Thanh cánh và thanh xiên ở gối của cột đường dây 6 250 - - tải điện Các thanh của cột đường dây tải điện (trừ các thanh 7 350 - - nêu ở mục 6 và 8) Các thanh của hệ thanh không gian rỗng có tiết diện 8 chữ T hoặc chữ thập chịu tác dụng của tải trọng gió 150 - - khi kiểm tra độ mảnh trong mặt phẳng thẳng đứng. Trong các kết cấu không chịu tải trọng động chỉ cần kiểm tra độ mảnh của thanh trong mặt CHÚ THÍCH 1: phẳng thẳng đứng. CHÚ THÍCH 2: Không hạn chế độ mảnh của thanh chịu kéo ứng lực trước. Tải trọng động đặt trực tiếp lên kết cấu là tải trọng dùng trong tính toán về bền mỏi hoặc trong CHÚ THÍCH 3: tính toán có kể đến hệ số động. 8
  9. 2021 CHƯƠNG 3 – CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM 1 Khái niệm về CKCK 2 Phân loại CKCK 3 Quy phạm thiết kế 4 Phân tích vấn đề 5 Ví dụ tính toán PHÂN TÍCH VẤN ĐỀ Trong phần này và phần sau chúng ta sẽ: + tìm hiểu về cấu tạo của một liên kết bu lông đơn giản sau đây, + phân tích sơ đồ truyền lực của bài toán này, + chia nhỏ bài toán thành các phần đơn giản hơn, + áp dụng các công thức tính ở phần trước cho từng mắt xích truyền lực. An N = 500 kN N = 500 kN N N Atcb Abg 9
  10. 2021 PHÂN TÍCH VẤN ĐỀ PHÂN TÍCH CẤU TẠO Sơ đồ mặt bằng của liên kết Thép cơ bản Nhóm bu lông liên kết Thép cơ bản An N = 500 kN N = 500 kN Bản ghép N N Atcb Abg Bản ghép Sơ đồ mặt cắt của liên kết PHÂN TÍCH VẤN ĐỀ PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ TRUYỀN LỰC Nếu phân tích từ trái sang Hoàn toàn tương đương, có thể phân tích phải, lực N truyền lần lượt theo hướng ngược lại, từ phải sang trái, lực qua các mắt xích từ 1 đến 5. N truyền lần lượt qua các mắt xích từ 5 đến 1 N = 500 kN N = 500 kN N N 10
  11. 2021 CHƯƠNG 3 – CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM 1 Khái niệm về CKCK 2 Phân loại CKCK 3 Quy phạm thiết kế 4 Phân tích vấn đề 5 Ví dụ tính toán VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 1a CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN NGUYÊN CHO THÉP TẤM Thông tin đầu vào: Thông tin đầu ra: A= t x b= ? + Vật liệu thép CCT34 ni = 1.1 Thông tin cần biết: gM = 1.05 gc = 0.9 Quy cách chiều dày thép tấm (mm) + Ntt = 500 kN 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 Ntt = 500 kN b=? Ntt = 500 kN t=? Ntt Ntt A= ? 1. Chọn sơ bộ là gì? 4. Thép CCT34 đem đến thông tin gì, dùng vào đâu? 2. Tiết diện nguyên là gì? 5. Các hệ số ni gM gc để làm gì? Dùng vào công thức nào? 3. Chọn t hay b trước? 6. Tại sao cần biết quy cách chiều dày thép tấm? 11
  12. 2021 VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 1a CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN NGUYÊN CHO THÉP TẤM STT Công thức gốc Công thức suy ra Triển khai số Đáp số ________    1 __ _______ g _____  _______  _______ 2   Chọn ttk = 8 ______ Chọn btk = 340 Ntt = 500 kN b=? Ntt = 500 kN t=? Ntt Ntt A= ? 7. Giá trị yêu cầu là gì? 8. Giá trị thiết kế là gì? 10. Đáp số 340x8 có phải là tiết diện nguyên cần tìm? 9. Đơn vị mặc định là gì? VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 1b TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC KÉO ĐÚNG TÂM [N] = ? b = 340 [N] t=8 [N] [N] A = 340X8 Công thức STT Công thức suy ra Triển khai số & Đáp số gốc ___ 1   ___ ___   ___ Nhận xét: 1. Nên ghi rõ đơn vị trong mỗi phép tính để kiểm soát độ tin cậy của kết quả. 2. Nên ước lượng trước khoảng giá trị của kết quả để kiểm tra thao tác tính. 3. Đối với tiết diện nguyên, An = A, tấm thép này đủ chịu lực kéo 500 kN ở VD 1a. 4. Nếu cần khoan lỗ để liên kết, An < A, tiết diện thực tế phải chọn lớn hơn nữa. 12
  13. 2021 VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 2a CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN NGUYÊN CHO HAI THÉP TẤM Thông tin đầu vào: Thông tin đầu ra: Abg = t x b = ? + Vật liệu thép CCT34 ni = 1.1 Thông tin cần biết: gM = 1.05 gc = 0.9 Quy cách chiều dày thép tấm (mm) + Ntt = 500 kN 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 Abg Điều kiện ràng buộc: + Chiều rộng hai bản ghép N = 500 kN b=? N = 500 kN bằng nhau và bằng với chiều rộng thép tấm ở VD1. + Chiều dày hai bản ghép t=? bằng nhau và tuân theo quy N/2 N/2 cách chiều dày thép tấm. N/2 N/2 2Abg 1. Tại sao gọi là bản ghép? Chi tiết này dùng ở đâu? 2. Tại sao nên dùng hai bản ghép? Chỉ dùng một bản ghép thì có hậu quả gì? 3. Có khác biệt gì khi tính một bản ghép so với tính hai bản ghép? VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 2a CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN NGUYÊN CHO HAI THÉP TẤM STT Công thức gốc Công thức suy ra Triển khai số Đáp số ________ 2   1 __ ______  g _____  ________  ______ 2   Chọn btk = 340 ______ Chọn ttk = 6 Abg Điều kiện ràng buộc: + Chiều rộng hai bản ghép N = 500 kN b=? N = 500 kN bằng nhau và bằng với chiều rộng thép tấm ở VD1. + Chiều dày hai bản ghép t=? bằng nhau và tuân theo quy N/2 N/2 cách chiều dày thép tấm. N/2 N/2 2Abg 13
  14. 2021 VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 2b KIỂM TRA KNCL KÉO ĐÚNG TÂM CỦA 2 BẢN GHÉP Abg [N] = ? b = 340 [N] [N]/2 t=6 [N]/2 [N]/2 [N]/2 2Abg STT Công thức gốc Công thức suy ra Triển khai số & Đáp số 1    2____ ___  0. Nhận xét: 1. Khả năng chịu lực của mắt xích số 3 lớn hơn nhiều so với hai mắt xích số 1 và 5. 2. Điều này cho thấy kích thước của thép cơ bản và của bản ghép chưa hợp lý. 3. Sau khi khoan lỗ bu lông, các khả năng chịu lực này sẽ cùng giảm đi. 4. Có thể dùng ràng buộc Abg  Atcb để chọn kích thước nhanh hơn. VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 3a KIỂM TRA TIẾT DIỆN THỰC CHO THÉP CƠ BẢN  3 2.2 4 0.8  34 6.6 Trong đó: A1   0.8 8 2 5 9 8 1 5 0.8 30.82.2 2 b = 340 4 49 A2 5 1 , 80 2 90 b = 340 3 N = 500 kN b = 340 N = 500 kN 90 4 80 5 t=8 [N]/2 Thông tin cần biết: N [N]/2 Đường kính thân bu lông: D20 45 50 45 Đường kính lỗ bu lông: D22 14
  15. 2021 VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 3a KIỂM TRA TIẾT DIỆN THỰC CHO THÉP CƠ BẢN A1 1 , 80 90 b = 340 N = 500 kN b = 340 90 N = 500 kN 80 5 t=8 [N]/2 N [N]/2 45 50 45 STT Công thức gốc Triển khai số & Đáp số 1 500 22 0.9 18.86 1.05 Tiết diện thép cơ bản sau khi giảm yếu do lỗ khoan, không đủ khả năng chịu lực. Nhận xét: 1. Chiều dày tấm thép t không ảnh hưởng đến tương quan tỷ lệ A1 so với A2. 2. Khoảng cách dxo không ảnh hưởng đến tiết diện An. VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 3b CHỌN LẠI TIẾT DIỆN THỰC KHI CÓ LỖ KHOAN Nhận xét: Vì (VD 1a) nên cần tăng kích thước tiết diện. Cách 1 Cách 2 Cách 3 Biến số Tăng chiều dày t Tăng chiều rộng b Tăng cả b và t Ưu điểm Đơn giản nhất Tiết kiệm hơn Linh hoạt nhất Khuyết điểm Có thể dư nhiều Bố trí lỗ thiếu cân đối Phải tính lại An Công thức gốc  Công thức suy ra   Giá trị tính toán 0.8  0.8 Giá trị chọn 340 Kiểm tra lại 18.25 18.71 15
  16. 2021 VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 4a KIỂM TRA TIẾT DIỆN THỰC CHO HAI BẢN GHÉP      3 2.2 4 1.2  34 6.6 Trong đó:   1.2 8 2 5 9 8 A1  5 1.2  31.22.2 2 1 4 49 b = 340 , 80 5 b = 340 90 N 90 N = 500 kN A2 80 1 t8 t=6 [N]/2 b = 340 2 N t =10 [N]/2 3 45 50 45 4 5 VÍ DỤ THIẾT KẾ VÍ DỤ 4 KIỂM TRA TIẾT DIỆN THỰC CHO HAI BẢN GHÉP A1 , 1 80 b = 340 b = 340 90 N 90 N = 500 kN 80 5 t8 t=6 [N]/2 N t =10 [N]/2 45 50 45 STT Công thức gốc Triển khai số & Đáp số 1 500 22  0.9 18.86 1.05 Tiết diện hai bản ghép sau khi giảm yếu do lỗ khoan, vẫn đủ khả năng chịu lực. Ghi chú: 1. Việc kiểm tra khả năng chịu lực của 2 mắt xích bu lông xem chương liên kết. 2. Xem thêm ví dụ 2.5 trong chương 2 – Giáo trình Kết cấu thép CKCB (PVH). 16
  17. 2021 CHƯƠNG 3 – CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM 1 Khái niệm về CKCK 2 Phân loại CKCK HẾT CHƯƠNG 3 3 Quy phạm thiết kế 4 Phân tích vấn đề 5 Ví dụ tính toán 17
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2438 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 ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2