Bài giảng Kết cấu thép 1: Chương 4.3 - Lê Văn Thông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kết cấu thép 1 - Chương 4.3 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm; Cấu tạo chân cột; tính toán chân cột chịu nén đúng tâm;... 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 4.3 - Lê Văn Thông

3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột 3.2 Tính toán hệ bụng rỗng a) Xác định lực cắt qui ước: b) Tính toán bản giằng : c) Tính toán thanh giằng :
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm - Vật liệu thép sử dụng: E, f; -Sơ đồ kết cấu: Sơ đồ liên kết ở 2 đầu cột ( x , y ) => chiều dài tính toán của cột lx và ly ; - Giá trị lực dọc N ; - Dạng tiết diện cột: tiết diện rỗng. y y Cần xác định : - Diện tích các nhánh cột Af = ?; - Khoảng cách giữa 2 nhánh cột C =?; - Hệ thanh giằng hoặc bản giằng;
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm a) Chọn hình dạng tiết diện nhánh cột: Đối với cột rỗng chịu nén đúng tâm, thường chọn 2 nhánh cột có tiết diện giống nhau. b) Xác định diện tích tiết diện yêu cầu của nhánh cột Afyc = ?: Theo điều kiện ổn định tổng thể đối với trục thực y-y: N y : là hệ số uốn dọc của Af , yc  cột đối với trục thực y-y; 2 y  f   c y chưa biết nên cần giả thiết trước độ mảnh của cột đối với trục thực y-y: ygt = 40  90 và ygt ≤ [] Từ  gt và đặc trưng của vật liệu thép (f, E) => tra Bảng phụ lục II.1 hoặc tính theo Công thức 4.8 – 4.11 để xác định  y và Af,yc theo biểu thức trên.
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm d) Xác định độ mảnh ban đầu yêu cầu của cột đã chọn đối với trục ảo x-x : Dựa theo điều kiện làm việc hợp lý (điều kiện đồng ổn định) của cột rỗng: 0   y 1 Đối với cột rỗng bản giằng: Sơ bộ coi tỷ số n là nhỏ n  nên ta có: 5 0       y 2 x 2 1  xyc  2  1 y 2 Đối với cột rỗng thanh giằng: 1  A 1  A trong đó 1 và 0    2 x  y  xyc    2 y Ad1 chưa biết. Ad 1 Ad 1 Cần phải chọn sơ bộ trước tiết diện thép góc làm thanh bụng xiên và bố trí hệ thanh bụng xiên (chọn khoảng cách a) dựa theo các yêu cầu cấu tạo.
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm e) Xác định khoảng cách yêu cầu giữa 2 nhánh cột Cyc = ?: C2 I x  2( I x 0  A f  ) ; I x  i x  A ; A  2 A f 2 4 C2 2( I x 0  A f  )  i x  A 2 4 y y C2 Af   i x  A  2I x0 2 2 C yc  2 i 2 xyc i 2 xo lx ixo là bán kính quán tính của i xyc   xyc nhánh đối với trục bản thân x0-x0. Bố trí các nhánh cột phải đảm bảo yêu cầu cấu tạo: Khe hở giữa 2 nhánh không nhỏ hơn 150 ~ 200 mm. h  C yc  2Z0 Chiều cao h chọn là số chẵn cm:
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm f) Kiểm tra tiết diện cột đã chọn: Kiểm tra ổn định tổng thể của cột đối với trục ảo x-x : Nếu 0   y thì không cần phải kiểm tra cột theo điều kiện ổn định tổng thể và điều kiện về độ mảnh. (đã thoả mãn vì đã kiểm tra đối với trục y y thực y-y). Thực tế nên chọn khoảng cách C để 0   y Kiểm tra điều kiện về độ mảnh của cột: max = max{0 ; y}  []
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm f) Kiểm tra tiết diện cột đã chọn: Kiểm tra ổn định của nhánh cột đối với trục bản thân x0-x0: Kiểm tra điều kiện ổn định của các đoạn nhánh cột có chiều dài tính toán là a đối với trục bản thân x0-x0: y y Đối với cột rỗng bản giằng: 1  l f ix 0  40 và đồng thời 1 < y Đối với cột rỗng thanh giằng: 1  a ix 0  80 và đồng thời 1  y Kiểm tra ổn định cục bộ của các nhánh cột: (nếu tiết diện tổ hợp hàn)
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm e) Xác định khả năng chịu nén đúng tâm của cột rỗng thanh giằng (hoặc bản giằng) theo điều kiện bền: N b  An  f   c y y
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm e) Xác định khả năng chịu nén đúng tâm của cột : rỗng thanh giằng theo điều kiện ổn định tổng thể: N   min  A  f   c y 1  A y 0   t   x    2 x Ad 1 lx lx x   ix I x /( 2 A f ) 2 C 2 ly ly 1  2 I x  2( I x 0  A f  ) y   sin   cos  4 iy i yo max  max(  y ; 0 )  min
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm e) Xác định khả năng chịu nén đúng tâm của cột : rỗng bản giằng theo điều kiện ổn định tổng thể: N   min  A  f   c y y 0  t  x    2 x 2 1 lx lx a x   1  ix I x /( 2 A f ) i xo 2 ly ly C I x  2( I x 0  A f  ) y   4 iy i yo max  max(  y ; 0 )  min
3. Thiết kế tiết diện thân cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm Các dạng bài toán thường gặp: - Xác định khoảng cách Cyc và chiều cao h của tiết diện cột rỗng; y y - Kiểm tra khả năng chịu lực của cột đối với trục ảo x-x; - Xác định khả năng chịu lực của cột đối với trục ảo x-x; - Xác định khả năng chịu lực của cột;
3.2 Tính toán hệ bụng rỗng a) Xác định lực cắt qui ước: y y b) Tính toán bản giằng : c) Tính toán thanh giằng :
• Söï laøm vieäc cuûa thanh giaèng vaø baûn giaèng
b. Tính thanh giaèng N tx • Coâng thöùc kieåm tra : S Atx  f c  : heä soá uoán doïc  max  imin Vs 1  heä thanh buïng tam giaùc N tx  n n sin  2  heä thanh buïng chöõ thaäp khoâng coù thanh ngang • Tröôøng hôïp heä thanh buïng chöõ thaäp coù thanh ngang Vs A Sl 2 N tx   m N nh tx m 3 2 sin  Anh S  2C 3
c. Tính baûn giaèng • Xaùc ñònh löïc caét vaø momen taùc duïng leân baûn giaèng: Vs .l Vs .l T ; M c 2 • Kieåm tra ñieàu kieän beàn baûn giaèng: M M   2  f . c W tb .d b 6 • Ñöôøng haøn lieân keát baûn vaøo nhaùnh coät (chæ laø ñöôøng haøn ñaàu), chòu: Löïc caét T; Momen M
N Ds db Vs=Vf/2 y Dd lb  x l l1 l f S Vs=Vf/2 • Thöôøng choïn kích thöôùc baûn giaèng theo ñieàu kieän caáu taïo  1 1  1 tb  6  12mm; t b    d b ; t b  lb   10 30  50  d b : ñuû ñeå lieân keát ; d b  0,5  0,8b ; b : chieàu roäng TD coät l  b; l : ñuû phuû leân nhaùnh coät 40 - 50mm ( lk haøn ) b b lb : ñb yeâu caàu cuûa ñinh taùn ( lk ñinh taùn ) 
4.4. CHAÂN COÄT • 4.4.1. Caáu taïo chaân coät – Yeâu caàu tính toaùn – Chaân coät chæ coù baûn ñeá – Chaân coät goàm baûn ñeá, daàm ñeá , söôøn ñeá • 4.4.2. Tính toaùn chaân coät chòu neùn ñuùng taâm – Tính dieän tích baûn ñeá – Tính chieàu daøy baûn ñeá • Chaân coät chæ coù baûn ñeá • Chaân coät goàm baûn ñeá, daàm ñeá , söôøn ñeá
4.4.1. Caáu taïo chaân coät • Chaân coät laø boä phaän tröïc tieáp ñaët leân moùng vaø coù nhieäm vuï truyeàn löïc töø thaân coät xuoáng moùng • Yeâu caàu tính chaân coät : – Truyeàn ñeàu taûi troïng töø coät leân moùng – Phuø hôïp sô ñoà tính laø ngaøm hoaëc khôùp – Thuaän tieän cho vieäc laép döïng • Chuù yù : – Chaân ngaøm : duøng buloâng ñeå ngaên caûn söï xoay cuûa chaân coät – Döï kieán lieân keát  Tính toaùn  Caáu taïo lieân keát ñuùng yù thieát keá
moùng baûn ñeá bu loâng choân saün trong moùng loã khoeùt oval Hình 4.8 Caáu taïo chaân coät chæ coù baûn ñeá
a. Chaân coät chæ coù baûn ñeá • Duøng cho chaân coät khôùp vôùi moùng • Caùch thi coâng : Lieân keát chæ caàn 2 buloâng naèm treân truïc coät . Choân tröôùc buloâng trong moùng beâtoâng  deã daøng khi thi coâng nhöng khoù laép chính xaùc  phaûi khoeùt baûn ñeá loã oval ñeå laép buloâng. Muoán laép ñöôïc bu loâng deã daøng phaûi khoeùt roäng loã  Vì vaäy phaûi laép rondelle leân treân maët baûn ñeá ñuùng vò trí loã bò khoeùt ( drondelle dbl. Haøn laép gheùp Rondelle vaøo baûn ñeá  Rondelle trôû thaønh taám vaù. Rondelle phaûi ñuû che baûn ñeá