BÀI GIẢNG kết cấu THÉP gỗ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI BỘ MÔN KẾT CẤU THÉP, GỖ BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP GỖ THÔNG TIN CHUNG VỀ MƠN HỌC Thời lượng mơn học: tín  Số tín lý thuyết:  Số tín tự học: Hình thức thi: Thi lần Thi trắc nghiệm chung tồn khóa Tiêu chuẩn đánh giá kết học phần:  Điểm trình:  Điểm thi : 20% 80% Điểm danh: 5/10 Kiểm tra : 5/10 GIÁO TRÌNH HỌC TIÊU CHUẨN, SÁCH THAM KHẢO NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH CHƯƠNG – CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG - LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP 1.1 Đại cương kết cấu thép Khái niệm Kết cấu thép kết cấu cơng trình xây dựng thép kim loại khác CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP Ưu nhược điểm kết cấu thép Ưu điểm  Có khả chịu lực lớn độ tin cậy cao  Trọng lượng nhẹ  Có tính cơng nghiệp hóa cao  Có tính động vận chuyển lắp ráp  Tính kín Nhược điểm  Bị xâm thực  Chịu lửa kém: T =500  600°C thép chuyển sang dẻo CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP Phạm vi ứng dụng  Nhà công nghiệp  Nhà nhịp lớn  Bể chứa CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP Tháp thép Nhà cao tầng CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP Cầu thép CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP PHÂN LOẠI Theo TCVN 1916-1995: Bulông, vít, vít cấy, đai ốc Yêu cầu kỹ thuật Theo vật liệu, bulông phân loại thành cấp bền sau: - Bu lông thô ,thường, tinh: 4.6 4.8 5.6 5.8 6.6 - Bu lông cường độ cao: 8.8 10.9 12.10 - Giải thích ký hiệu : Bulơng cấp bền 4.6 cho biết vật liệu bulơng có: fy=4.6=24 daN/mm2 fu=4.10=40 daN/mm2 Các loại bu lông thường dùng thực tế xây dựng: 4.6 4.8 5.6 CHƯƠNG LIÊN KT TRONG KT CU THẫP Chỉ tiêu Thô, th-ờng Tinh C-ờng độ cao Vật liệu Thép bon Thép bon Theo cđ cao PP sản xuất Rèn, dập Tiện Rèn dập Năng suất Cao Thấp Cao Chất l-ợng Kém Tốt Kém Giá thành Rẻ Đắt Rẻ Chỉ tiêu Thô, th-êng Tinh C-êng ®é cao CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KT CU THẫP Đkính lỗ dlỗ = dbl + dlỗ = dbl + 0,3 dlỗ = dbl + Thi công Dễ Khó Dễ PP chịu tr-ợt Cắt thân Cắt thân Ma sát Kn chịu tr-ợt Kém Tốt Tốt Chất l-ợng lỗ Kém Tốt Kém PP đục lỗ Đột Khoan Đột Nsuất tạo lỗ Cao Thấp Cao CHNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT CỦA BU LÔNG THÔ, THƯỜNG, TINH a) Các giai đoạn chịu lực - Do vặn êcu nên bu lông chịu kéo thép bị xiết chặt, mặt tiếp xúc thép hình thành lực ma sát Khi chịu lực trượt có giai đoạn: • Gđ 1: Lực trượt < lực ma sát, thép chưa bị trượt, bu lông chưa chịu tải ngồi lực kéo ban đầu • Gđ2: Tăng tải trọng ngoài, Lực trượt >lực ma sát, thép trượt tương đối lên nhau, thân bu lơng tì sát vào thành lỗ • Gđ3: Tiếp tục tăng tải trọng ngồi, bu lơng ép sát thành lỗ truyền lực cho liên kết Thân bu lơng chịu cắt, uốn, kéo • Gđ4: Lực trượt lớn, độ chặt liên kết giảm, ma sát yếu dần Liên kết bị phá hoại cắt ngang thân đinh hay đứt thép gữa bu lông ép mặt thành lỗ gây CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP b) Khả chịu cắt bu lông: [N]vb  fvb A. b nv fvb - cường độ tính tốn chịu cắt vật liệu bulơng (bảng I.10, phụ lục 1, trang 304); A - diện tích tiết diện thân bulông (phần không bị ren), lấy theo bảng bảng 2.9, trang 82 γb - hệ số điều kiện làm việc liên kết, bảng 2.8, trang 82 γb = 0,9 - bulông thô, bulông thường, γb = 1,0 - bulơng tinh; nv - số lượng mặt cắt tính tốn bulông CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP c) Khả chịu ép mặt bu lông: Ncb  d.(  t )min fcb. b d - đường kính bulơng; (Σt)min - tổng bề dày nhỏ thép trượt phía; fcb - cường độ tính tốn chịu ép mặt bulông, phụ thuộc vào vật liệu thép phương pháp tạo lỗ, tra bảng bảng I.11, phụ lục 1, trang 304 γb - hệ số điều kiện làm việc liên kết, lấy công thức (1) d) Khả chịu trượt bu lông thô, thường, tinh [N]minb = ([N]vb, [N]cb) CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP SỰ LÀM VIỆC CHỊU KÉO Bulông chịu kéo phương ngoại lực tác dụng song song thân bulông Khả chịu kéo bulông : Ntb  ftb.A bn ftb - cường độ tính tốn chịu kéo vật liệu bulơng, tra bảng I.10, phụ lục 1, trang 304 Abn - diện tích tiết diện thực thân bulơng, tra bảng 2.9, trang 82 N N CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP CẤU TẠO LIÊN KẾT BU LÔNG CÁC HÌNH THỨC CẤU TẠO CỦA LIÊN KẾT BU LƠNG LK bulơng dùng để liên kết thép bản, thép hình, thép bn vi thộp hỡnh t2 t1 đệm ghép thÐp gãc ghÐp CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP Một số yêu cầu cấu tạo Trong phạm vi cấu kiện nên dùng loại đường kính Số lượng bulông tối thiểu liên kết chịu lực Cần bố trí bulơng để liên kết truyền lực tốt, cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo Khi cấu tạo liên kết nên bố trí đối xứng Thường bố trí bulơng kiểu song song so le Khoảng cách bố trí bulơng phải tn thủ quy định Với thép hình (L,C,I): vị trí lỗ bulơng quy định sẵn (xem bảng quy cách tài liệu chuyên ngành thép) Trong liên kết có ghép đặt phía liên kết chồng không đối xứng cần tăng số lượng bulông lên 10% so với tính tốn Khi liên kết thép có bề dày chênh lệch khơng q 3mm phải mài vát dày (i=1:10 ) Nếu chênh lệch 3mm phải dùng đệm loại thép cần tăng số lượng bulơng so với tính tốn lên 10% phía đệm Nếu dùng bulơng cường độ cao thiết kế phải rõ phương pháp gia công bề mặt CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP TÍNH TỐN LIÊN KẾT BU LƠNG LIÊN KẾT BU LƠNG CHỊU LỰC TRỤC -Chọn bulơng: loại bulơng ; đường kính bulơng (thường chọn d=2030) 1 m m N N N N - Xác định khả chịu lực bulơng: [N]minb, [N]hb - Chọn kích thước ghép: Abg  A -Xác định số lượng bulơng cần thiết phía liên kết: N yc nb  • Bulơng thơ, thường, tinh: • Bulơng cường độ cao: [N]min b  c N yc nb  [N]hb   c - Bố trí bulơng: tn thủ yêu cầu khoảng cách CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP - Kiểm tra bền thép bị giảm yếu Bulông thô, thường, tinh: N   c f  b An An - Diện tích tiết diện thực cấu kiện, An = A - Agy, với A diện tích tiết diện nguyên Agy diện tích phần giảm yếu lỗ bulông, Agy = mtdlỗ; m - số bulông hàng; t - bề dày cấu kiện xét dlỗ - đường kính lỗ bulơng (lớn đường kính bu lông); γc - hệ số điều kiện làm việc cấu kiện; γb - hệ số điều kiện làm việc, kể đến làm việc dẻo liên kết, γb = 1,1 - với dầm đặc, cột, nối, γb = 1,1 - với cấu kiện mái sàn CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP Bulông cường độ cao: N   c f Ac Tải trọng tĩnh: Ac = A - Ac = 1,18An - Tải trọng động: Ac = An ; (γb = 1,0 liên kết không làm việc dẻo) An ≥ 0,85A An < 0,85A CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP LIÊN KẾT BU LÔNG CHỊU KÉO - Số lượng bulông cần thiết: nyc  N [N]tb   c LIÊN KẾT BU LÔNG CHỊU MƠ MEN VÀ LỰC CẮT Chịu mơ men V N1 = Nmax N bM N bV Nb M li M Ni N1 = Nmax m V điều kiện bền liên kết bulông chịu mômen: NbM Nmax M.lmax    [N]b  c m m li  l = l max Ni CHƯƠNG LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP Chịu mô men lực cắt Coi lực cắt phân lên bulông Gọi n số bulơng phía liên kết Ta có lực cắt tác dụng lên bulơng: NbV V  n - Điều kiện bền liên kết bulông chịu mômen lực cắt: 2 Nb  NbM  NbV  [N]b  c ... CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG - LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP 1.1 Đại cương kết cấu thép Khái niệm Kết cấu thép kết cấu cơng trình xây dựng thép. .. THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP TÍNH TOÁN CẤU KIỆN... KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP II Thép Có tính vạn • Thép phổ thơng • Thép mỏng • Thép dày CHƯƠNG I - CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP III Thép hình dập nguội  Dập nguội từ thép