CHƯƠNG 5 kết cấu cột thép

Cột thép Chơng V 5.1 Khái niệm chung - Định nghĩa : Cột phân tố chủ yếu chịu nén - Phân loại : + Theo tải trọng tác dụng : - cột chịu nén trung tâm - cột chịu nén lệch tâm (nén+uốn) + Theo hình thức tiết diện : - cột đặc - cột rỗng (bản giằng, giằng) Hình 5-1 5.2 Cột chịu nén trung tâm 5.2.1 Công thức kiểm tra ổn định: - Để cột không bị ổn định phải đảm bảo N 150 1,45-0,003x 1,3 + 0,5 m x 44 b) Kiểm tra ổn định mặt phẳng uốn (trong mặt phẳng mặt phẳng uốn) = N R c yF : y - hệ số uốn dọc phụ thuộc y ( nh cột chịu nén trung tâm) c - hệ số ảnh hởng mômen uốn c= 1+ mx = 0,7 , , = ( y [...]... 2 c y F 0,6 75. 0,842.176 Ví dụ 4 Cột chịu nén lệch tâm có N = 178,85kN, M = 35, 41kNm, l ox = 6m, loy = 2m, thép CT3, m=1 Tiết diện cột INo.24 có F = 34,8 cm2, rx = 9,97cm, ry = 2,37 cm, Wx = 289cm3 Giải: x = 600 = 60 ; 9,97 y = 200 = 84 2,37 35, 41.10 2 34,8 = 1, 45 0,003.60 = 1,27, m x = = 2,41 178, 85 289 m1 = m x = 1,27.2,41 = 3,06 ltx = 0,3 15 48 Ta có: Hình 5- 13 trong đó: 2 x = 178, 85. 10 = 1631... 1, 45 - 0,003 60 = 1,27 mx = 6330 61,9 = 2,7 300 473 m1 = 1,27.2,761 = 3 ,5 , xlt = 0,289 Hình 5- 13 2 300.10 = 1678 daN / cm 2 < 2100 daN / cm 2 0,289.61,9 1 300.10 2 c= = 0,341 y = = 159 7 < R 0,7.2,671 + 1 0,89.0,341.61,9 x = Bài 2 Kiểm tra ổn định cột chịu nén lệch tâm N = 380 kN, M = 78,18kNm, L ox = 7, 35 m, Loy = 1,45m INo.36 Thép CT3, m = 1 Giải: x = 7 35 = 50 14,7 y = 50 , , y = 0,89 = 1, 45 -... = 1, 45 0,003 x = 1, 45 0,003.80 = 1,21 mx = m1 = m x = 1,66.1,21 = 2 Vậy xlt = 0, 353 ứng với m1 = 2 và x = 80 = N ltx F = Hình 5- 11 2 820.10 = 2037 daN / cm 2 < R 0, 353 .114 - Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng uốn (đối với trục y): = N 820.10 2 = = 20 35 daN / cm 2 < R c y F 0,462.0,767.114 trong đó : y = 0,767 ứng với y = 77 ,5 c= 1 = = 0,462 1 + m x 1 + 0,7.1,66 Ví dụ 3 : Chọn tiết diện cột chịu... cm 2 0,3 15. 34,8 y = 178, 85. 10 2 = 1931 daN / cm 2 < R = 2100 daN / cm 2 0,372.0,722.34,8 y = 84 < 100 y = 0,722 và: c= 1 = = 0,372 1 + m x 1 + 0,7.2,41 bàI tập Bài 1 Kiểm tra ổn định cột chịu nén lệch tâm sau Cho biết : N = 300 kN, M = 63,30 kNm, Lox = 8,82 m, Loy = 1, 45 m INo.36 có : F = 61,9 cm2 , Wx = 473 cm3, rx = 14,7 cm, ry = 2,9 cm Thép CT3, m =1 Giải: x = 882 = 60 14,7 y = , 1 45 = 50 2,9 ,... đối với trục x: x = 2200 = 80 27,4 y = 250 = 63 ,5 3,84 = 1, 45 - 0,003x = 1, 45 - 0,003.80 = 1,21 mx = M F 287.10 2 176 = = 0,82 N W 1600 3840 m1 = mx = 1,21 0,82 = 1,00 với x = 80 và m1 = 1,00 tra bảng đợc xlt = 0,471 1600.10 2 = lt = = 1930 daN / cm 2 < 2100 daN / cm 2 x F 0,471.176 N Kiểm tra ổn định đối với trục y: y = 63 ,5 có y = 0,842 c= 1 = = 0,6 75 1 + m x 1 + 0,7.0,82 (vì y < 100 nên =... hyc xác định số hiệu thép - Sau đó kiểm tra tiết diện chọn nh trên 46 Ví dụ 2: Kiểm tra ổn định của cột chịu nén lệch tâm Cho biết : N = -820kN M = 238,62 kNm Lox = 17,6 m Loy = 2,6 m Tiết diện cột INo .55 có : F = 114cm2 rx = 22 cm 3 Wx = 2000 cm ry = 3,44 cm Vật liệu CT3, m =1 Giải: - Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng uốn (đối với trục x): x = L ox 1760 = = 80 rx 22 y = 260 = 77 ,5 3,44 M F 238,62.10... b Hình 5- 10 Hệ số à (trong mặt phẳng khung) k Liên kết ở móng - Ngàm - Khớp 0 0,2 0,3 0 ,5 1 2 3 10 2 - 1 ,5 3,42 1,4 3,0 1,28 2,63 1,16 2,33 1,08 2,17 1,06 2,11 1,0 2,0 d) Chọn kích thớc tiết diện : - Từ điều kiện ổn định trong mặt phẳng uốn : Fyc = N ltx R - Để có xlt ta cần giả thiết xgt và m1gt : xgt = 60 ~ 80 rxyc = L ox gtx m1gt = = 0,42 h h yc = L ox 0,42 gtx M F 2,83 e = 1, 25 e = 3 ,54 N Wx... 287kNm, L ox = 22m, Loy = 2,5m CT3, m =1 Giải: - Chọn kích thớc tiết diện: xgt = 70 rxyc = h yc = L ox gtx = 2200 = 31,4 cm 70 rxyc = 74,8 cm x 0,42 47 m1gt = 3 ,5 e 287.10 2 = 3 ,5 = 0,83 h 1600.74,8 với xgt = 70 và m1gt = 0,83 có xlt = 0 ,53 0 Fyc = N ltx R = 1600.10 2 = 143,7 cm 2 0 ,53 0.2100 chọn INo.70 có : Jx = 134600 cm4 Jy = 2780 cm4 Wx = 3840 cm3 F = 176 cm2 Hình 5- 12 rx = 27,4 cm ry = 3,94 cm... 1,45m INo.36 Thép CT3, m = 1 Giải: x = 7 35 = 50 14,7 y = 50 , , y = 0,89 = 1, 45 - 0,003 .50 = 1,3 mx = 7818 61,9 = 2,692 , 380 473 m1 = 1,3.2,692 = 3 ,5 xlt = 0,304 = Hình 5- 14 2 380.10 = 2019 daN / cm 2 < R = 2100 daN/cm2 0,304.61,9 49 c= 1 = 0,347 0,7.2,692 + 1 = 380.10 2 = 1988 < R = 2100 daN/cm2 0,89.0,347.61,9 50 ... s 15 b sd 10 b Kiểm tra sờn dọc sd b + Kiểm tra độ cứng: - Cấu kiện : gh = 120 - Cấu kiện phụ : gh = 150 Hình 5- 6 5. 2.4 Thiết kế cột rỗng (bản giằng, giằng) a) Hình thức tiết diện cấu. .. tạo Thân cột rỗng thờng ghép (hoặc 4) thép định hình, liên kết với giằng giằng: Hình 5- 7 - Tác dụng giằng nhánh cột làm việc, giằng không chịu lực nén cột mà chịu lực ngang cột bị uốn Cột giằng... liên kết : max = 2M + Q m R gh : Q = 20 Fng dùng thép CT3 Q = 40 Fng dùng thép cờng độ cao Hình 5- 9 Ví dụ 1: Chọn tiết diện cột rỗng giằng ghép thép chữ [, biết lực nén tính toán N=1 650 kN Cột