bài tập về kết cấu gỗ

Thí dụ IV-1 Xác định khả chịu lực dầm tổ hợp Cho biết: Dầm chịu ẩm ngắn hạn có chiều dài nhịp l=6m tiết diện ngang gồm gỗ 15x20 cm Dầm liên kết chốt có bề dầy 12mm chiều dài dọc thớ gỗ lcb=51mm , bố tri tâm cách tâm (ở phía mạch ghép ) S=12cm.Độ f võng tương đối cho phép   = , hệ số vượt tải trung bình tải trọng  l  250 1,25 Giải Mômen quán tính Mômen chống uốn dầm tổ hợp (chưa xét đến tính mềm liên kết ) là: Wng = bh 20.452 = = 6750cm3 6 Cường độ chịu uốn tính tóan Môdun đàn hồi dầm có đưa vào hệ số 0,85 để xét đến điều kiện ẩm ngắn hạn (Xem phụ lục 5) Ru=0,85.15=12,8 MN/m2 E=0,85.104=8,5.103 MN/m2 Do mômen uốn lớn mà dầm tổ hợp chịu : M=kw.w.Ru =0,85.6750.1,28=7346 kNcm=73,4 kNm (Ở hệ số kw=0,85 lấy theo bảng IV-1) Tải trọng tính tóan dầm: q= 8.M 8.734.104 = = 163, N / cm l2 62.104 Tải trọng tiêu chuẩn : q tc = q 163, = = 130 N / cm 1, 25 1, 25 Xác định khả chịu lực dầm theo độ võng lớn f 5.q tc l f = ≤  l 384.E.J ng k j  l  Do q tc = 384.E.J ng k j  f  5.l l  384.8,5.10 151875.0, = 114 N / cm < 130 N / cm  = 5.63.106.250 Ở kj=0,6 lấy theo bảng IV-1 Tải trọng tiêu chuẩn theo điều kiện độ cứng nhỏ theo điều kiện cường độ , khả chịu lưc lớn dầm phải xác định theo điều kiện độ cứng tức là: M= 1, 25.q tc l 1, 25.114.62.10 = = 64,1.105 Ncm = 64,1kNm 8 Dùng trị số M để kiểm tra vật liên kết mạch ghép dầm theo công thức n≥ 1,5.M Sng J ng T Trong ; -Mômen tĩnh tiết diện bị trượt mạch ghép trục trung hòa dầm Sng=20.15=4500 cm3 -Vì bề rộng dầm b=20cm>15cm nên bề rộng tính tóan chốt bảng : bcb=0,5b+0,3.lcb=10+0,3.5,4=11,62cm Do khả chịu lực chốt bảng dầm chịu ẩm ngắn hạn : T=0,85.14.lcb.bcb=0,85.14.5,4+11,62=746,6 daN=7466N Như số chốt cần phải bố trí chiều dài nửa dầm là: 1,5.64,1.105.4500 n≥ = 44cai 151875.7466 Số chốt thực tế bố trí n = l/2 600 = = 50cai > 44cai S 2.12 (ở nhân với để tính cho phía mạch ghép ) Như số chốt bố trí phù hợp với yêu cầu tính tóan Thí dụ IV-2: Tính số vật liên kết cần thiết tổ hợp chịu nén tâm (H IV4) , hai đầu liên kết khớp Cho biết có tiết diện bó gồm ván 5x20 cm Chiều dài l=3m.Nội lực tính tóan N=101 kN Cường độ tính tóan chịu nén Rn=13MN/m2 Vật liên kết đinh có đường kính 5mm dài 150 mm Giải Số đinh cần thiết chiều dài 1m rút từ công thức (IV-11) : nc = k b.h.ng lo ( µ y − 1) Trong biết b=20cm , h =15 cm , ng=2 , l0=3m theo bảng IV-2 1 = = 0, 20.d 10.0,52 Bây cần tìm µ y k= Theo công thức (IV-10) Giả thiết l1 7, 25 Chiều dài tính tóan nhánh đọan 1/4 chiều dài phía ngòai cột l1=25cm Và đọan ¼ chiều dài phía cột : L1=2.25=50cm Như luôn nhỏ chiều dầy nhánh 7.10=70cm Do độ mảnh nhánh λ1 = phù hợp với giả thiết c) Kiểm tra độ ổn định trục x-x Mômen quán tính Jx tính theo công thức gần (IV-14): 10.203 5.203 ) + 0,5.( ) = 15000cm 12 12 15000 rx = = 6,12cm 400 J x = (2 Do độ mảnh : λx = 600 = 98 < 103,5 Như không cần kiểm tra độ ổn định 6,12 trục x-x -Kết tính tóan cho thấy độ mảnh trục xấp xỉ , điều chứng tỏ tiết diện chọn hợp lí -Nếu tính momen quán tính Jx theo công thức (IV-14b) sau thay số rút gọn ta có : J x = J cl + 10.203 5.203 J = (2 ) + 0,99.( ) = 166309cm k J 12 12 1+ 20.nc l Ở để tính hệ số số hạng thứ 0,99 , thay vào công thức k= 3 = = 0,5, nc = 8, l = 6m a.d 5.1, Bán kính quán tính rx = 16639 = 6, 45 400 Do λ1 = 600 = 93 < 98 6, 45 Như thấy ví dụ tính theo công thức gần hệ số số hạng thứ Jx nửa công thức V.G.Piatricop.Và kết kiểm tra trục x-x thiên an tòan Thí dụ IV-5 Xác định khả chịu lực tổ hợp chịu nén lệch tâm , đầu liên kết khớp , có cấu tạo kích thước hình : IV-7 Hinh vẽ Cho biết : Lưc dọc trục N tác dụng lệch tâm trục x có ex = M = 10cm N Đường kính bulông d=1,6cm.Rn=13 MN/m2 Ru=13 MN/m2 Giải Trước hết ta tính đặc trưng hình học tiết diện Fng =2.20.15=600 (cm2) Fth=Fng-Fgy=600-2.15.2.1,6=504(cm2) Sng = 15.20.15=4500(cm3) b.(h 21 − h2 ) 20(452 − 152 ) = = 6000cm3 6 2 (b − ∑ d )(h1 − h2 ) (20 − 2.1, 6)(452 − 152 ) Wth = = = 5040cm3 6 Wng = J ng = 16 20 = 6, (453 − 153 ) = 14, 6.104 cm nc = 2,5 12 J ng ry = Fng λy = 14, 6.104 = 15, 6cm 6.102 = l0 250 = = 16 ry 15, Chiều dài tính tóan nhánh l1 =58cm a/7(cm) 1,5/ad Chốt tròn gỗ cứng 1/d2 Chêm dọc gỗ với rãnh soi có chiều sâu ho(cm) 0,6/bho Keo dán 1/2,5d2 3/ad 1,5/d2 1,2/bho [...]... Hình thức liên kết Hệ số Các loại chốt kw kj Các loại chêm (kể cả kw các loại chêm có để khe hở) kj Tính k Thứ tự Loại vật liên kết Số lớp ghép 2 3 10 2 3 10 Chiều dài (m) 2 4 0,7 0,85 0,6 0,8 0,4 0,7 0,45 0,65 0,25 0,5 0,07 0,2 6 0,9 0,85 0,8 0,75 0,6 0,3 ≥9 0,9 0,9 0,85... 0,5 0,9 0,85 0,75 0,65 0,75 0,75 0,5 0,35 Hệ số k Nén đúng tâm Nén uốn 1/5d2 3 4 Đinh 1/10d2 Chốt tròn bằng thép a đường kính d≤a/7 (cm) 1/5d2 b đường kính d>a/7(cm) 1,5/ad Chốt tròn bằng gỗ cứng 1/d2 Chêm dọc bằng gỗ với rãnh soi có chiều sâu là ho(cm) 0,6/bho 5 Keo dán 0 1 2 0 1/2,5d2 3/ad 1,5/d2 1,2/bho ... Chốt tròn thép a đường kính d≤a/7 (cm) 1/5d2 b đường kính d>a/7(cm) 1,5/ad Chốt tròn gỗ cứng 1/d2 Chêm dọc gỗ với rãnh soi có chiều sâu ho(cm) 0,6/bho Keo dán 1/2,5d2 3/ad 1,5/d2 1,2/bho ... < λtd = 128 0,289.16 Do không cần kiểm tra độ ổn định trục x-x Thí dụ IV-4: Thiết kế cột tổ hợp gỗ chịu nén tâm , lien kết bulông kết cấu lâu dài Cho biết : Nội lực tính tóan N=150KN.Chiều dài... diện gần theo công thức [II14]: F= 600 150.1 = 403cm3 16 1,3 Trong dung K=1 Chọn tiết diện cột gỗ 20x10 cm.Tiết diện F=20.10.10=400 cm2 Và đệm dài 20x5 cm(Xem H.IV-6) b) Tính bố trí bulông Hệ