Bài tập kết cấu thép

1. X¸c ®Þnh ®Æc tr−ng h×nh häc: F, Jx, Jy, Wx, Wy, rx, ry cña c¸c tiÕt diÖn sau, cho biÕt ®Æc tr−ng h×nh häc cña c¸c thÐp ®Þnh h×nh lµ: • ThÐp gãc L 180x12 cã: F1=42,2cm2; Jx1=Jy1=1317cm4; rx1=ry1=5,59cm; zo=4,89cm. • ThÐp ch÷ No22a cã: F1=26,7cm2; Jx1=2110cm4; Jy1=151cm4; Wx1=192cm3; Wy1=25,1cm3; rx1=8,89cm; ry1=2,37cm; zo=2,21cm. • ThÐp Ι No30 cã: F1=46,5cm2; Jx1=7080cm4; Jy1=337cm4; Wx1=472cm3; Wy1=49cm3; rx1=12,3cm; ry1=2,69cm. 2. KiÓm tra mèi hµn cã kÝch th−íc vµ chÞu t¶i träng nh− h×nh 2 d−íi ®©y. Cho biÕt: P=400kN; Rkh=Rnh=2100daNcm2; Rch=1300daNcm2; m=1.

Trang 1

bài tập kết cấu thép

1. Xác định đặc trưng hình học: F, Jx, Jy, Wx, Wy, rx, ry của các tiết diện sau, cho biết đặc trưng hình học của các thép định hình là:

• Thép góc L 180x12 có: F1=42,2cm 2; Jx1=Jy1=1317cm4; rx1=ry1=5,59cm; zo=4,89cm

• Thép chữ [ No22a có: F1=26,7cm2; Jx1=2110cm4; Jy1=151cm4; Wx1=192cm3; Wy1=25,1cm3; rx1=8,89cm; ry1=2,37cm; zo=2,21cm

• Thép Ι No30 có: F1=46,5cm2; Jx1=7080cm4; Jy1=337cm4; Wx1=472cm3; Wy1=49cm3; rx1=12,3cm; ry1=2,69cm

Hình vẽ bài tập 1

2 Kiểm tra mối hàn có kích thước và chịu tải trọng như hình 2 dưới đây Cho biết: P=400kN;

Rk =Rn =2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; m=1

Trang 2

3. Xác định lực P lớn nhất (Pmax) để liên kết cho ở hình 3 không bị phá hoại Cho biết:

Rk =1800daN/cm2; Rn=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; m=1

4. Kiểm tra mối hàn có kích thước và chịu tải trọng như ở hình 4 Cho biết: P=120kN; hh=10mm; β=0,7; Rg =1500daN/cm2; m=1

5. Xác định lực P lớn nhất để liên kết cho ở hình 5 không bị phá hoại Cho biết: hh=10mm; β=1;

Rg =1500daN/cm2; m=0,9

6 Xác định lực P lớn nhất để liên kết cho ở hình 6 không bị phá hoại Cho biết: hh=10mm;

β=0,7; Rg =1600daN/cm2; m=1

Trang 3

7. Kiểm tra mối hàn có kích thước và chịu tải trọng như ở hình 7 Cho biết: hh=10mm; β=1;

Rg =1500daN/cm2; m=1; P=180kN

8. Kiểm tra liên kết bu lông có kích thước và chịu tải trọng như ở hình 8 Cho biết: d=20mm; Fo=2,25cm2; Rk=Rc=1700daN/cm2; Remb=3800daN/cm2; m=1; P=180kN

9. Xác định lực P lớn nhất để liên kết cho ở hình 9 không bị phá hoại Cho biết: d=20mm;

Rc=1700daN/cm2; Remb=3800daN/cm2; m=0,85

10. Tìm giá trị lớn nhất của lực P để liên kết sau không bị phá hoại Kích thước cho như hình vẽ

10 Rc=1300daN/cm2; Remb=3800daN/cm2; m=0,85; d=20mm; δ1=12mm; δ2=6mm

Trang 4

11. Kiểm tra độ bền và độ cứng của dầm chịu tải trọng tập trung ở giữa nhịp có kích thước như hình vẽ 11 Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; E=2,1.106daN/cm2; m=1;

Ptc=250kN; nP=1,2; 1/no=1/500

12 Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng ở ô số 4 của dầm ghép chữ I có kích thước như hình vẽ

số 13, chịu tải trọng tính toán P=88kN Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; m=1; Jx=263312cm4

13. Kiểm tra về cường độ, ổn định tổng thể và độ võng của dầm cho ở hình 14 (không kể tới trọng lượng bản thân dầm) Cho biết dầm tiết diện chữ Ι No30, chịu tải trọng tập trung Ptc=25kN; nP=1,4 đặt ở cánh trên của dầm Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; E=2,1.106daN/cm2; m=1; 1/no=1/400

Thép Ι No30 có: g=36,5kg/m; ng=1,1; F=46,5cm2; Jx=7080cm4; Jy=337cm4; Wx=472cm3; Sx=268cm3; δb=0,65cm; Jxoắn=17,4cm4

14. Kiểm tra về cường độ, ổn định tổng thể, ổn định cục bộ và độ võng của dầm ghép có kích thước và chịu tải trọng cho ở hình 15 (có kể tới trọng lượng bản thân dầm) Cho biết dầm chịu ba tải trọng tập trung Ptc=220kN, nP=1,4 đặt ở cánh trên của dầm Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; E=2,1.106daN/cm2; γt=78kN/m3; ng=1,1; m=1; 1/no=1/600

Trang 5

15. Xác định khả năng chịu lực của cột chịu nén trung tâm Cho biết chiều dài tính toán của cột Lox=11m, Loy=5,5m Tiết diện ngang của cột cho ở hình 16 Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=0,85

16. Kiểm tra ổn định của cột chịu nén trung tâm trong khung có kích thước như ở hình 17 với P=100kN Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 Đặc trưng hình học của các thép chữ Ι như sau:

Ι No33 có: F=53,8cm2; Jx=9840cm4; Jy=419cm4; rx=13,5cm; ry=2,79cm

Ι No40 có: Jx=13930cm4; Jy=666cm4

17. Xác định khả năng chịu lực của cột rỗng thanh giằng chịu nén trung tâm có kích thước như ở hình 17, thanh giằng làm bằng thép góc đơn có ft=4,8cm2 Chiều dài tính toán của cột Lox=4,2m; Loy=6m Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 Đặc trưng hình học của các thép chữ Ι

No22a có: F1=32,8cm2; rx1=8,37cm; ry1=2,32cm

Trang 6

18. Xác định khả năng chịu lực của cột rỗng bản giằng chịu nén trung tâm có kích thước như ở hình 18 Chiều dài tính toán của cột Lox=Loy=7,2m Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1

Đặc trưng hình học của các thép chữ [ No30 có: F1=40,5cm2; rx1=12cm; ry1=2,84cm; zo=2,52cm

Hình vẽ bài tập 17, 18

19. Thiết kế cột rỗng thanh giằng chịu nén trung tâm cao 6m hai đầu liên kết khớp cầu, lực nén tính toán N=1200kN Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 (tiết diện cột được ghép bằng hai thép chữ [, thanh giằng làm bằng thép góc L63x40x4,5 có ft=5,07cm2, đặt nghiêng góc α=45o)

20. Thiết kế cột rỗng bản giằng chịu nén trung tâm cao 6m hai đầu liên kết khớp cầu, lực nén tính toán N=1200kN Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 (tiết diện cột được ghép bằng hai thép chữ [) Liên kết giữa bản giằng và nhánh cột là liên kết hàn với : hh=10mm; β=0,7;

Rg =1500daN/cm2

Trang 7

21. Kiểm tra ổn định của cột chịu nén lệch tâm, có chiều dài tính toán Lox=12,12m; Loy=2,5m Tiết diện cột làm bằng thép Ι No36 Nội lực tính toán N=380kN; M=72,08kNm, điểm đặt của lực lệch tâm nằm trên trục y, xem hình 22 Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 Đặc tr−ng hình học của các thép chữ Ι No36 có: F=61,9cm2; Wx=743cm3; rx=14,7cm; ry=2,89cm

22. Kiểm tra ổn định thanh cánh trên của dàn chịu nén trung tâm cho ở hình 23 Tiết diện ngang của thanh dàn đ−ợc ghép bằng hai thép góc không đều cạnh L140x90x10 nối với nhau ở cạnh ngắn và đặt cách nhau 12mm Cho biết lực nén N=490kN Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 Thép góc L140x90x10 có: F1=22,2cm2; rx1=2,56cm; ry1=4,47cm; xo=4,58cm

23. Kiểm tra ổn định thanh cánh trên của dàn chịu nén lệch tâm cho ở hình 24 Tiết diện ngang của thanh dàn đ−ợc ghép bằng hai thép góc không đều cạnh L100x63x10 nối với nhau ở cạnh dài

và đặt cách nhau 10mm Cho biết lực nén N=140kN, M=7kNm, điểm đặt lực lệch tâm nằm trên trục y và ở về phía cánh chữ T Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 Thép góc L100x63x10 có: F1=15,5cm2; Jx1=154cm4; Jy1=47,1cm4; rx1=3,15cm; ry1=1,75cm; xo=1,58cm; yo=3,4cm

Trang 8

24. Chọn tiết diện thanh cánh trên và dưới của dàn có kích thước và hệ giằng như hình vẽ 25 Tiết diện thanh cánh làm bằng hai thép góc không đều cạnh ghép với nhau ở cạnh dài Chiều dày bản mắt bằng 14mm Dàn chịu các tải trọng tập trung tại mắt P=nP.Ptc=91,46kN Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=0,9

25. Kiểm tra tiết diện thanh cánh thượng dàn và tiết diện cột của khung có kích thước và hệ giằng như hình vẽ 26 Thanh cánh trên và dưới được ghép bằng hai thép góc không đều cạnh L100x63x8 có: F=25,2cm2; Jx=254cm4; rx=3,18cm; ry=2,82cm (với δ=14mm) Cột làm bằng thép

Ι No20 có: F=26,8cm2; Jx=1840cm4; Wx=184cm3; rx=8,28cm; ry=2,07cm Chiều dài tính toán của cột ngoài mặt phẳng khung loy=2m Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 P=nP.Ptc=32kN

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	115,43 KB