Chuong 4 cột thép đại học xây dựng

11/03/2013 CHƯƠNG 4: CỘT THÉP §4.1 KHÁI QUÁT CHUNG §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM §4.4 CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM, NÉN UỐN §4.5 CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CỘT 11/03/2013 § 4.1 KHÁI QUÁT CHUNG Đặc điểm chung Các loại cột Sơ đồ tính, chiều dài tính toán độ mảnh cột Đầu cột: để đỡ kết cấu bên phân phối tải trọng xuống thân cột Thân cột: phận chịu lực truyền tải trọng từ xuống § 4.1 KHÁI QUÁT CHUNG Đặc điểm chung Các loại cột Sơ đồ tính, chiều dài tính toán độ mảnh cột - Theo sử dụng: cột nhà công nghiệp, cột nhà cao tầng, cột đỡ sàn, … - Theo cấu tạo: cột tiết diện đặc, cột tiết diện rỗng, cột tiết diện không đổi, cột có tiết diện thay đổi, cột bậc, … x x x x x y y y y a) Chân cột: phận liên kết cột với móng phân phối tải trọng từ cột thép xuống móng BTCT (hoặc KC khác) b) c) d) y e) - Theo sơ đồ chịu lực: Cột nén tâm (N ≠ 0, M = 0), Cột nén lệch tâm, cột nén uốn (N, M) Gọi tên cột kết hợp loại trên: cột đặc chịu nén tâm nhà công nghiệp 11/03/2013 § 4.1 KHÁI QUÁT CHUNG Đặc điểm chung Các loại cột Sơ đồ tính, chiều dài tính toán độ mảnh cột a) Sơ đồ tính Trục dọc cột (trục tính toán) theo phương z-z + điều kiện biên Liên kết chân cột đầu cột : § 4.1 KHÁI QUÁT CHUNG Đặc điểm chung Các loại cột Sơ đồ tính, chiều dài tính toán độ mảnh cột a) Sơ đồ tính b) Chiều dài tính toán 10 Chiều dài tính toán sử dụng cho tính toán ổn định tổng thể cột thép Khi cột có tiết diện không đổi : - Liên kết đầu cột khác nhau; l lx = µx ⋅ l l y = µ y ⋅ l - Liên kết theo trục x-x y-y khác z x Liên kết chân cột: ngàm khớp; - Liên kết khớp: thường sử dụng cho cột chịu nén tâm; đất yếu y - Liên kết ngàm: sử dụng để tăng độ cứng tổng thể công trình, giảm chuyển vị ngang x Liên kết đầu cột: liên kết khớp liên kết cứng lx : chiều dài tính toán cột trục x-x (khi tiết diện cot xoay quanh trục x-x); ly : chiều dài tính toán cột trục y-y (khi tiết diện cột xoay quanh trục y-y) l : chiều dài hình học cột (bằng theo phương); y Liên kết khác: Ngàm trượt, ngàm đàn hồi… z x y x y 1-1 µ x , µ y : hệ số chiều dài tính toán cột, phụ thuộc vào sơ đồ liên kết 1-1 đầu cột nội lực nén dọc cột § 4.1 KHÁI QUÁT CHUNG Đặc điểm chung Các loại cột Sơ đồ tính, chiều dài tính toán độ mảnh cột Đối với trục x-x : λx = lx = ix lx Ix / A a) Sơ đồ tính b) Chiều dài tính toán c) Độ mảnh cột 11 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Đối với trục y-y : λy = ly iy = ly Iy / A l z Thông thường cột có λx ≠ λy Khả chịu nén tâm cột định theo phương có độ mảnh lớn nhất: Hình dạng tiết diện cột đặc x Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm λmax = max(λ x ; λ y ) Điều kiện làm việc hợp lý cột chịu nén tâm : (cột làm việc đồng ổn định theo phương) y λx = λy Điều kiện cột làm việc bình thường trình sử dụng (TTGH 2): x a) Tính toán bền (TTGH 1) b) Tính toán ổn định tổng thể (TTGH 1) y 1-1 λmax ≤ [λ ] 12 c) Tính toán ổn định cục : - Điều kiện ổn định cục bụng; - Điều kiện ổn định cục cánh; - Giải pháp sườn ngang, dọc cho bụng cột 11/03/2013 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm a) Tiết diện dạng chữ I chữ H 13 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm a) Tiết diện dạng chữ I chữ H 14 b) Tiết diện dạng chữ thập Ưu điểm: Ưu điểm: - Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo Chỉ sử dụng đường hàn cột tổ hợp hàn - Tiết diện có ix = iy => sử dụng hợp lý cột chịu nén tâm có lx = ly - Có thể điều chỉnh tiết diện cột để ix = k iy => dễ đảm bảo điều kiện đồng ổn định theo phương - Dễ liên kết với dầm phương Sử dụng phổ biến - Chế tạo đơn giản: có hay đường hàn (hình a b) Nhược điểm: Nhược điểm: - Có Ix >> Iy hay ix >> iy => Chỉ dùng thích hợp cho cột chịu nén tâm có µ x >> µ y - Có thể điều chỉnh kích thước thiết diện h, bf, tf, tw để có λx = λ y sử dụng tiết diện ghép từ thép hình chữ I C §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm a) Tiết diện dạng chữ I chữ H b) Tiết diện dạng chữ thập c) Tiết diện kín - Liên kết phức tạp (chỉ gắn bụng với bụng) - Khi cần tiết diện có A lớn h/t b/t lớn => điều kiện ổn định cục Sử dụng trường hợp c) liên kết phức tạp (thêm 16 đường hàn) Sử dụng cho cột chịu tải trọng lớn 15 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 16 a) Tính toán bền Ưu điểm: - Tiết diện kín có ix, iy lớn (vật liệu đưa xa trục trung hoà) => chịu lực tốt - Hình dáng kiến trúc gọn đẹp, đặc biệt tiết diện thép ống σ= N ≤ f γc An An : diện tích thực tiết diện cột, trừ phần giảm yếu khoét lỗ b) Tính toán ổn định tổng thể N ϕ A Nhược điểm: Chỉ xét đến tiết diện nguy hiểm, chưa xét đến đoạn cột ≤ f γc A : diện tích tiết diện nguyên, không trừ phần giảm yếu ϕ : hệ số uốn dọc nhỏ cột, λmax ≤ [λ ] - Không bảo dưỡng mặt bên tiết diện => dễ bị gỉ phụ thuộc vào λmax = max( λ x ; λ y ) - Hàn khó, dễ cong vênh tra Bảng phụ lục II.1 tính theo công thức 4.8 đến 4.11 11/03/2013 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 17 a) Tính toán bền b) Tính toán ổn định tổng thể c) Tính toán ổn định cục 18 Quan hệ hệ số uốn dọc độ mảnh cột thép mác CCT38: f = 2100 daN/cm2 ; E = 060 000 daN/cm2 Giảm theo độ mảnh 0.6 0.4 ϕ 0 0.6 Chảy dẻo 0.4 Đàn Elastic hồi buckling Đàn dẻo 0.2 0.2 80 λ 120 160 200 Độ mảnh cột λ Độ mảnh qui đổi cột a) Tính toán bền b) Tính toán ổn định tổng thể c) Tính toán ổn định cục Điều kiện ổn định cục bụng:  hw  độ mảnh giới hạn bụng,   tính theo Bảng 4.3, phụ thuộc loại  t w  tiết diện cột, độ mảnh tính đổi vật f fv : Cường độ chịu nén tính toán thép; : Cường độ chịu cắt tính toán thép σ cr : Ứng suất pháp giới hạn τ cr : Ứng suất tiếp giới hạn Hay nói cách khác, độ mảnh giới hạn bụng cánh cột phải đảm bảo để không bị ổn định cục trước cột bị ổn định tổng thể hay bị phá hoại bền λ =λ f /E §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm τ cr = f v σ cr = f 40 Để cột chịu lực hiệu ứng suất giới hạn ổn định cục phải lớn hay hợp lý ứng suất giới hạn ổn định tổng thể Ứng suất pháp (hoặc tiếp) giới hạn ổn định cục thép thường lấy lớn ứng suất giới hạn ổn định tổng thể cột, với ứng suất giới hạn bền: 0.8 0.8 ϕ f = 2100 daN/cm2 ; E = 060 000 daN/cm2 19 hw  hw  ≤  tw  tw  §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm a) Tính toán bền b) Tính toán ổn định tổng thể c) Tính toán ổn định cục 20 Khi điều kiện ổn định cục bụng dầm không đảm bảo có giải pháp sau: PA1 Thay đổi kích thước bụng dầm tf bf tf x tw liệu thép làm cột PA2 Có thể không cần thay đổi kích thước bụng :  hw  h w h  ≤ 2 w   <  tw  tw  tw  Điều kiện ổn định cục cánh: bo = (bf – tw)/2 chiều rộng nhô cánh b0  b0  ≤  t f  t f   b0  độ mảnh giới hạn cánh nhô ra, tra Bảng 4.4, phụ thuộc vào    t f  dạng tiết diện cột độ mảnh tính đổi đồng thời ổn định tổng thể cột đảm bảo với diện tích tiết diện lấy kể đến phần bụng hữu hiệu tiếp giáp với cánh, bỏ qua khả chịu lực phần bụng bị cong vênh: A = 2(b f t f + C1hw ) h  C1 = 0,5t w  w   tw  11/03/2013 a) Tính toán bền b) Tính toán ổn định tổng thể c) Tính toán ổn định cục PA3 Đặt sườn ngang cho bụng cột 2,5 – 3hw hw E ≥ 2,3 tw f Khi tiết diện có phải đặt sườn ngang cách khoảng a = (2,5 ÷ 3) hw yêu cầu có sườn ngang cho đoạn chuyên chở f E Khi chiều cao tiết diện lớn (h > m), điều kiện ổn định cục bụng không đảm bảo => sử dụng giải pháp gia cường sườn ngang sườn dọc; thay tăng bề dày bụng lên dầy Yêu cầu kích thước sườn dọc: t sd ≥ 0,75t w Sườn ngang 22 Kích thước sườn dọc kể vào tiết diện cột tính toán hw + 40 (mm) bố trí đối xứng bên 30 h bs ≥ w + 50 (mm) bố trí bên 24 [N ] = a) Tính toán bền b) Tính toán ổn định tổng thể c) Tính toán ổn định cục PA4 Đặt sườn dọc cho bụng dầm bsd ≥ 10t w bs ≥ §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm Sườn ngang Yêu cầu tiết diện sườn ngang: t s ≥ 2bs 21 2,5 – 3hw §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm ⇒ giá trị độ mảnh giới hạn bụng tăng lên Việc sử dụng sườn dọc làm tăng công chế tạo, cấu tạo phức tạp a) Tính toán bền 23 b) Tính toán ổn định tổng thể c) Tính toán ổn định cục d) Khả chịu nén tâm cột {[N ] ; [N ]ϕ } b §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 24 3.1 Chọn sơ tiết diện cột đặc đó: 3.2 Kiểm tra tiết diện cột chọn Khả chịu lực cột theo điều kiện bền: [N ]b = An ⋅ f ⋅ γ c σ= N ≤ f γc An 3.3 Xác định tiết diện cột theo độ mảnh tới hạn 3.3 Liên kết cánh bụng cột Khả chịu lực cột theo điều kiện ổn định tổng thể: [N ]ϕ = ϕ ⋅ A ⋅ f ⋅ γ c = Aϕ ⋅ f ⋅ γ c N ϕ A ≤ f γc 11/03/2013 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 25 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 3.1 Chọn tiết diện cột 26 3.1 Chọn tiết diện cột 28 a) Chọn hình dạng tiết diện cột 3.1 Chọn tiết diện cột Đã biết: - Lực dọc N, - Vật liệu thép, a) Chọn hình dạng tiết diện cột - Sơ đồ liên kết đầu cột, b) Xác định diện tích tiết diện yêu cầu Ayc theo điều kiện ổn định tổng thể - Chiều dài tính toán cột lx ly c) Chọn kích thước cánh, bụng theo độ mảnh giả thiết Chọn hình dạng tiết diện cột đặc §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 3.1 Chọn tiết diện cột 27 a) Chọn hình dạng tiết diện cột b) Xác định diện tích tiết diện yêu cầu theo điều kiện ổn định tổng thể Ayc = ϕ N ⋅ f ⋅γc ϕ : hệ số uốn dọc nhỏ nhất, xác định từ độ mảnh lớn cột (vẫn chưa biết) §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm a) Chọn hình dạng tiết diện cột b) Xác định diện tích tiết diện yêu cầu theo điều kiện ổn định tổng thể c) Chọn kích thước cánh, bụng theo độ mảnh giả thiết i x = l x / λ gt ix = α x ⋅ h h yc = lx α x ⋅ λ gt b yc = ly tf x tw Xác định theo độ mảnh giả thiết Độ mảnh lớn cột giả thiết dựa theo độ lớn lực nén N: λmax = λ gt Từ λgt λgt = 100 ÷ 120 λgt = 70 ÷ 100 N ≤ 1500 kN; N = 1500 ÷ 3000 kN; λgt = 50 ÷ 70 N = 3000 ÷ 4000 kN; λgt = 40 ÷ 50 N ≥ 4000 kN vật liệu thép (f, E) => Xác định ϕ gt => Xác định Ayc i y = l y / λ gt iy = α y ⋅ b α y ⋅ λ gt Các yêu cầu cấu tạo: α x α y : hệ số để xác định gần bán kính quán tính tiết diện, tra Bảng 4.5 phụ thuộc vào loại tiết diện Ví dụ với cột tiết diện chữ H: α x = 0,42 h≥b h = (1 ÷ 1,15)b tf = ÷ 40 mm tw = ÷ 16 mm α y = 0,24 11/03/2013 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 3.1 Chọn tiết diện cột 29 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 3.1 Chọn tiết diện cột 3.2 Kiểm tra tiết diện cột chọn 30 a) Xác định đặc trưng hình học tiết diện chọn An , A , Ix , Iy , lx , ly 3.2 Kiểm tra tiết diện cột chọn tf x tw a) Xác định đặc trưng hình học tiết diện chọn ix = I x / A iy = b) Kiểm tra bền λx = l x / ix λy = l y / iy Iy / A λmax = max( λ x ; λ y ) ≤ [λ ] c) Kiểm tra ổn định tổng thể ϕ Tra bảng phụ lục II.1 theo công thức 4.8-4.11 d) Kiểm tra ổn định cục cánh bụng [λ ] Tra bảng phụ lục I.16 Đối với cột dạng chữ H có h ≥ b (hay iy < ix) ly ≥ lx λmax = λ y => cần kiểm tra ổn định tổng thể trục y-y, trục vuông góc với cánh §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 3.1 Chọn tiết diện cột 3.2 Kiểm tra tiết diện cột chọn 31 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm a) Xác định đặc trưng hình học tiết diện chọn 3.1 Chọn tiết diện cột 32 3.2 Kiểm tra tiết diện cột chọn 3.3 Tiết diện cột theo độ mảnh tới hạn Đối với cột có chiều dài lớn chịu lực dọc trục N nhỏ b) Kiểm tra bền tf N σ= ≤ f γc An x tw Xác định Ayc theo độ mảnh tới hạn: c) Kiểm tra ổn định tổng thể (xem mục 2.b) σ = N ϕ A λ gt = [λ ] [λ ] ≤ f γc tf x tw Tra bảng phụ lục I.16 Tiết diện chọn phải đảm bảo: d) Kiểm tra ổn định cục cánh bụng cột tổ hợp từ thép (xem mục 2.c) hw  hw  ≤  tw  tw  Trong trường hợp điều kiện bền thường thoả mãn b0  b0  ≤  t f  t f  A ≥ Ayc i x ≥ i x , yc = lx [λ ] i y ≥ i y , yc = ly [λ ] 11/03/2013 §4.2 CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Hình dạng tiết diện cột Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén tâm Các bước thiết kế cột đặc chịu nén tâm 3.1 Chọn tiết diện cột 33 3.2 Kiểm tra tiết diện cột chọn 3.3 Tiết diện cột theo độ mảnh tới hạn 3.4 Liên kết cánh bụng cột Liên kết cánh bụng cột thép tổ hợp phải đảm bảo chịu lực cắt V Trong trường hợp cột chịu nén tâm lực cắt V sinh cột bị uốn dọc hay cột chịu tác dụng ngẫu nhiên gây uốn 34 §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu kiện cột chịu nén tâm thường khả chịu lực ổn định tổng thể; x => Cần tăng Ix Iy (hay ix iy ) mà không làm tăng nhiều diện tích tiết diện A Thép đặc Thép hộp x Lực V nhỏ nên liên kết lấy theo cấu tạo y x A1 = A2 y I1 so với I2 ??? Với cột tổ hợp hàn lấy đường hàn chạy suốt chiều dài cột hf = ÷ mm Nguyên lý : tìm cách đưa vật liệu xa trục trung hoà tốt §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm a) Các dạng tiết diện cột rỗng 35 §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm a) Các dạng tiết diện cột rỗng 36 b) Giải pháp liên kết nhánh cột rỗng Sử dụng thép hình (thường thép góc L, thép [ ) thép để liên kết nhánh cột với nhau; ⇒ gọi cột rỗng giằng cột rỗng giằng Nhánh cột Thanh giằng Bản giằng Có thể tạo cột rỗng giằng (hoặc giằng) gồm nhánh, nhánh, nhánh, … 11/03/2013 §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm Khi a) Các dạng tiết diện cột rỗng 37 b) Giải pháp liên kết nhánh cột rỗng c) Đặc điểm loại cột rỗng N ≤ 350 : sử dụng cột rỗng nhánh có tiết diện dạng chữ [ Khi 350 < N ≤ 600 : sử dụng cột rỗng nhánh có tiết diện dạng chữ I a) Các dạng tiết diện cột rỗng 38 b) Giải pháp liên kết nhánh cột rỗng c) Đặc điểm loại cột rỗng Cột rỗng giằng có độ cứng khả chống xoắn lớn cột rỗng giằng Cột rỗng giằng nên sử dụng khoảng cách nhánh cột không lớn, C = 0,8 đến m Khi lực nén N không lớn, cột có chiều cao lớn (có độ mảnh lớn, dễ bị ổn định tổng thể) Nếu khoảng cách nhánh cột lớn yêu cầu kích thước giằng lớn để đảm bảo liên kết nhánh cột làm việc => nội lực giằng M V lớn => tốn vật liệu làm giằng, khó đảm bảo liên kết giằng nhánh cột => sử dụng cột rỗng 3, 4, … nhánh tiết diện thép góc thép ống Khe hở nhánh cột rỗng không nhỏ 100 ~ 150 mm §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm a) Các dạng tiết diện cột rỗng 39 b) Giải pháp liên kết nhánh cột rỗng c) Đặc điểm loại cột rỗng Cấu tạo hệ Thanh giằng: §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm a) Các dạng tiết diện cột rỗng 40 b) Giải pháp liên kết nhánh cột rỗng c) Đặc điểm loại cột rỗng Cấu tạo hệ Bản giằng: Kích thước tiết diện giằng (bề dầy tb, chiều cao db) chọn sơ sau: Thanh giằng thường thép góc (nhỏ L40x5 Hệ giằng bố trí theo sơ đồ tam giác có ngang ngang Hoặc dạng chữ thập hình thoi khoảng cách nhánh cột lớn Góc trục bụng xiên trục nhánh cột phải đủ lớn để dễ liên kết tiết kiệm vật liệu: θ = 40o ÷ 45o có ngang; θ = 50o ÷ 60o §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm db = (0,5 ÷ 0,8) h  1 tb =  ÷  db  10 30  tb = ÷ 12 mm tb ≥ bb 50 Bản giằng chồng lên nhánh cột khoảng 40 ~ 50 mm dùng liên kết hàn, đủ để cấu tạo dùng liên kết bu lông ngang x0 x0 x0 x0 Khi liên kết giằng vào nhánh cột không dùng mã cho phép trục giằng hội tụ mép nhánh Cần bố trí vách cứng dọc theo chiều dài cột, cách khoảng ~ m Mỗi cột hay đoạn cột để chuyên chở cần có vách cứng x0 x0 x0 x0 10 11/03/2013 §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm 2.1 Đối với trục thực y-y 41 Khi cột rỗng bị ổn định tổng thể (bị cong) trục thực y-y, có nghĩa tiết diện cột bị xoay quanh trục thực y-y bị uốn dọc §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm Bán kính quán tính tiết diện cột rỗng trục thực y-y bán kính quán tính nhánh cột trục thân y0-y0 iy = Thực tế giằng giằng dịch chuyển theo nhánh cột, dịch chuyển tương đối hai đầu giằng giằng A I yo = Af = I yo Af = i yo x0 x0 nhánh cột làm việc độc lập với nhau, giống cột đặc riêng biệt có tiết diện thép dạng chữ [ λy = x0 x0 2.1 Đối với trục thực y-y 2.2 Đối với trục ảo x-x 43 ly iy = x0 ly y0 i yo §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm y0 x0 x0 2.1 Đối với trục thực y-y 2.2 Đối với trục ảo x-x 44 Do giằng giằng bị biến dạng nên khoảng cách nhánh cột rỗng có xu hướng dịch lại gần hơn: Khi cột rỗng bị ổn định tổng thể (bị cong) trục ảo x-x, tiết diện cột rỗng bị xoay quanh trục ảo x-x bị uốn dọc, nhánh cột rỗng có xu hướng trượt tương Ct < C Khi chưa chịu lực, hệ bụng rỗng chưa bị biến dạng: l lx C2 λx = x = C ix I x /( A f ) I x = 2( I x + A f ⋅ ) Hệ bụng rỗng (gồm giằng giằng) có nhiệm vụ liên kết nhánh cột lại với để chống lại trượt tương đối nhánh cột Hệ bụng rỗng với nhánh cột tạo thành hệ thống để tham gia chịu lực bị uốn quanh trục ảo x-x Iy Độ mảnh cột rỗng trục thực y-y: x0 Giữa hai đầu giằng giằng có dịch chuyển tương Do xuất nội lực biến dạng giằng giằng 42 Độ mảnh cột rỗng trục thực y-y: Trong nhánh cột rỗng xuất nội lực biến dạng, giằng giằng không xuất nội lực biến dạng §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm 2.1 Đối với trục thực y-y ∆ C V=1 C γ1 Khi chịu lực, hệ bụng rỗng bị biến dạng: Ct x0 biết I xt < I x hay λ0 > λx x0 y0 y0 x0 λ0 = ? δ x0 Lực nén tới hạn thực tế (khi kể đến biến dạng hệ bụng) cột rỗng trục ảo nhỏ lực nén tới hạn không kể đến biến dạng hệ bụng rỗng V=1 N xt < N x 11 11/03/2013 §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm 2.1 Đối với trục thực y-y 2.2 Đối với trục ảo x-x 45 Xác định lực nén tới hạn thực cột rỗng trục ảo x-x: §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm π ⋅ E ⋅ Ix N xt = π ⋅ E ⋅ A ⋅ i x2 ⋅ λ2x ⋅ i x2 N xt = π2 ⋅E⋅ A π2 ⋅E⋅ A = µt2 ⋅ λ2x λ20 l x2 Khi hệ bụng rỗng bị biến dạng: N xt = γ1 π ⋅ E ⋅ Ix l x2 ⋅ 1+ γ1 ⋅ π ⋅ E ⋅ Ix l x2 λ0 = µ t ⋅ λ x góc trượt tiết diện cột lực cắt đơn vị V=1 gây Thay I x = A ⋅ ix2 l x = λ x ⋅ i x µt = + γ ⋅ vào biểu thức ta có: §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm C 2.1 Đối với trục thực y-y 2.2 Đối với trục ảo x-x 47 π ⋅ E ⋅ A ⋅ i x2 1+ γ1 ⋅ λ2x ⋅ i x2 độ mảnh tương đương cột rỗng trục ảo x-x: π2 ⋅E⋅A λ2x hệ số xét đến biến dạng hệ bụng rỗng §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm a) Cột rỗng giằng 2.3 Xác định độ mảnh tương đương trục ảo x-x cột rỗng λ0 = ? a) Cột rỗng giằng: b) Cột rỗng giằng : 46 Biểu thức xác định lực tới hạn thực cột rỗng trục ảo x-x kể đến biến dạng hệ bụng rỗng: Khi hệ bụng rỗng chưa biến dạng (Euler): Nx = 2.1 Đối với trục thực y-y 2.2 Đối với trục ảo x-x C 2.1 Đối với trục thực y-y 48 2.2 Đối với trục ảo x-x 2.3 Xác định độ mảnh tương đương trục ảo x-x cột rỗng N Hệ cột rỗng giằng uốn dọc quanh trục ảo x-x xem hệ giàn phẳng; Chịu lực cắt V mômen gây kéo nén cho nhánh cột a) V b) Cắt Nhánh cột Kéo Nén Thanh giằng Nhánh cột Cột rỗng giằng bị uốn cong trục ảo x-x N V 12 11/03/2013 2.1 Đối với trục thực y-y 49 2.2 Đối với trục ảo x-x 2.3 Xác định độ mảnh tương đương trục ảo x-x cột rỗng §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm a) Cột rỗng giằng γ1 ≈ δ= ∆ δ = a l d ⋅ sin θ ⋅ cos θ Nb ⋅ ld E ⋅ Ad1 độ giãn dài bụng xiên sin θ lực kéo dọc trục bụng xiên Nb = V ∆ C a Ad = At §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm a) Cột rỗng giằng b) Cột rỗng giằng N a V=1 V Tách đoạn khoang cột rỗng giằng 2.1 Đối với trục thực y-y 51 2.2 Đối với trục ảo x-x 2.3 Xác định độ mảnh tương đương trục ảo x-x cột rỗng => coi khớp điểm V δ γ1 Hệ cột rỗng giằng uốn dọc Quanh trục ảo x-x xem có mô men uốn M=0 tại: + điểm đoạn nhánh cột + điểm giằng V µt = + γ ⋅ π ⋅E⋅ A λ2x µ t = + α1 µt = + A π2 ⋅ sin θ ⋅ cosθ Ad ⋅ λ2x At với A A λ d1 x α1 = π2 sin θ ⋅ cos θ Af Af At γ1 ≈ E ⋅ Ad ⋅ sin θ ⋅ cos θ At: diện tích tiết diện bụng xiên a) Cột rỗng giằng Hệ số xét đến biến dạng hệ bụng rỗng: V=1 C 2.1 Đối với trục thực y-y 50 2.2 Đối với trục ảo x-x 2.3 Xác định độ mảnh tương đương trục ảo x-x cột rỗng §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm Độ mảnh tương đương trục ảo x-x: λ0 = µt ⋅ λx = λ2x + α1 ⋅ A f At §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm a) Cột rỗng giằng b) Cột rỗng giằng λx = lx = ix lx I x /( A f ) 2.1 Đối với trục thực y-y 52 2.2 Đối với trục ảo x-x 2.3 Xác định độ mảnh tương đương trục ảo x-x cột rỗng Biến dạng hệ giằng lực cắt gây phụ thuộc vào tỉ số độ cứng đơn vị đoạn nhánh cột giằng: n= +Nếu n lớn => giằng bị biến dạng lớn, nhánh cột biến dạng nhỏ; I xo a I xo C = ⋅ Ib C Ib a +Nếu n nhỏ => giằng bị biến dạng nhỏ, nhánh cột biến dạng lớn Ixo: mômen quán tính nhánh cột a/2 a/2 a/2 a/2 C N 13 11/03/2013 2.1 Đối với trục thực y-y 53 2.2 Đối với trục ảo x-x 2.3 Xác định độ mảnh tương đương trục ảo x-x cột rỗng §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm a) Cột rỗng giằng b) Cột rỗng giằng Góc trượt đoạn cột lực cắt đơn vị gây (xem trang 197-sách KCT1) : γ1 ≈ ∆ λ ⋅ (1 + n ) = a 12 E ⋅ A λ1 ≈ a i xo với A = A f Hệ số xét đến biến dạng hệ bụng rỗng: π2 ⋅E⋅A π (1 + n ) λ12 = + ⋅ µt = + γ ⋅ λ2x 12 λx §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm 54 - Vật liệu thép sử dụng: E, f; - Sơ đồ kết cấu: Sơ đồ liên kết đầu cột (µ x , µ y ) => chiều dài tính toán cột lx ly ; - Giá trị lực dọc N ; At Af Af - Dạng tiết diện cột: tiết diện rỗng At Cần xác định : - Diện tích nhánh cột Af = ?; C - Khoảng cách nhánh cột C =?; - Hệ giằng giằng At =? Với trường hợp: n= µt ≈ I xo ⋅ C π ⋅ (1 + n ) ≤ Ta có ≈1 Ib ⋅ a 12 1+ λ12 λ2x λ0 = µt ⋅ λx ≈ §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm λ2x + λ12 với λ1 ≈ 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột a i xo 55 Chọn hình dạng tiết diện nhánh cột Đối với cột rỗng chịu nén tâm, thường chọn nhánh cột có tiết diện giống Xác định diện tích tiết diện cần thiết nhánh cột Af,ct = ? Theo điều kiện ổn định tổng thể trục thực y-y: A f ,ct ϕy N = ϕy ⋅ f ⋅ γ c λ y , gt 56 3.2 Xác định khoảng cách nhánh cột Dựa theo điều kiện làm việc hợp lý (điều kiện đồng ổn định) cột rỗng: λ0 = λ y nên ta có: Chọn sơ trước: λ1 < 40 λ1 ≤ Đối với cột rỗng giằng: Sơ coi tỷ số n nhỏ n ≤ tra bảng phụ lục II.1 tính theo công thức 4.8 – 4.11 Đối với cột rỗng giằng: Từ Af,ct iy,ct Tra bảng chọn tiết diện nhánh cột Tra đặc trưng hình học Tính lại λ y 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột Xác định độ mảnh ban đầu yêu cầu cột chọn với trục ảo x-x λ0 = λ2x + λ12 = λ y Xác định bán kính quán tính cần thiết nhánh cột với trục y-y i y ,ct = §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm ϕ y : hệ số uốn dọc cột trục thực y-y; chưa biết nên cần giả thiết trước độ mảnh cột trục thực y-y: λy,gt = 40 ÷ 90 λy,gt ≤ [λ] ly 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột 3.2 Xác định khoảng cách nhánh cột 3.3 Kiểm tra tiết diện chọn 3.4 Tính toán hệ bụng rỗng (bản giằng giằng) λ0 = λ2x + α1 ⋅ A Ad λ xyc = λ2y − λ12 = λy λxyc = λ2y − α1 ⋅ A f At λy α1 At chưa biết Cần phải chọn sơ trước tiết diện thép góc làm bụng xiên bố trí hệ bụng xiên (chọn khoảng cách a) dựa theo yêu cầu cấu tạo 14 11/03/2013 §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm I x = 2( I x + A f ⋅ 2( I x + A f ⋅ 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột 3.2 Xác định khoảng cách nhánh cột C2 ) ; I x = i x2 ⋅ A ; A = A f C2 ) = i x2 ⋅ A C yc = i lx λ xyc xyc −i §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột 58 3.2 Xác định khoảng cách nhánh cột 3.3 Kiểm tra tiết diện chọn Kiểm tra ổn định tổng thể cột trục ảo x-x : y y C2 Af ⋅ = i x2 ⋅ A − I x i xyc = 57 Nếu λ0 ≤ λ y không cần phải kiểm tra cột theo điều kiện ổn định tổng thể điều kiện độ mảnh (đã thoả mãn kiểm tra trục thực y-y) y y λ0 ≤ λ y Thực tế nên chọn khoảng cách C để xo ixo bán kính quán tính nhánh trục thân x0-x0 Kiểm tra điều kiện độ mảnh cột: λmax = max{λ0 ; λy} ≤ [λ] Bố trí nhánh cột phải đảm bảo yêu cầu cấu tạo: Khe hở nhánh không nhỏ 150 ~ 200 mm h ≥ C yc + 2Z Chiều cao h chọn số chẵn cm: §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột 59 3.2 Xác định khoảng cách nhánh cột 3.3 Kiểm tra tiết diện chọn §4.3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM Cấu tạo thân cột rỗng Sự làm việc cột rỗng nhánh chịu nén tâm Thiết kế cột rỗng nhánh chịu nén tâm 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột 60 3.2 Xác định khoảng cách nhánh cột 3.3 Kiểm tra tiết diện chọn 3.4 Tính toán hệ bụng rỗng Kiểm tra ổn định nhánh cột trục thân x0-x0: Kiểm tra điều kiện ổn định đoạn nhánh cột có chiều dài tính toán a trục thân x0-x0: y Đối với cột rỗng giằng: λ1 = l f ix ≤ 40 đồng thời a) Xác định lực cắt qui ước y b) Tính toán giằng y y λ1 < λy c) Tính toán giằng Đối với cột rỗng giằng: λ1 = a ix ≤ 80 đồng thời λ1 ≤ λy Kiểm tra ổn định cục nhánh cột: (nếu tiết diện tổ hợp hàn) 15 11/03/2013 61 62 Xác định khả chịu nén tâm cột rỗng giằng (hoặc giằng) theo điều kiện bền: [N ]b = An ⋅ f ⋅ γ c Các dạng toán thường gặp: - Xác định khoảng cách Cyc chiều cao h tiết diện cột rỗng; y y y y - Kiểm tra khả chịu lực cột trục ảo x-x; - Xác định khả chịu lực cột trục ảo x-x; - Xác định khả chịu lực cột; 63 Xác định khả chịu nén tâm cột rỗng giằng theo điều kiện ổn định tổng thể: [N ]ϕ = ϕmin ⋅ A ⋅ f ⋅ γ c λ0 = µt ⋅ λx = λ + x λx = lx = ix [N ]ϕ = ϕmin ⋅ A ⋅ f ⋅ γ c α1 ⋅ A f y y At lx λ0 = µ t ⋅ λx ≈ λx = I x /( A f ) C2 I x = 2( I x + A f ⋅ ) 64 Xác định khả chịu nén tâm cột rỗng giằng theo điều kiện ổn định tổng thể: π2 α1 = sin θ ⋅ cos θ λ max = max( λ y ;λ ) ϕ λy = ly iy = ly i yo lx = ix lx I x /( A f ) I x = 2( I x + A f ⋅ y λ +λ x λ1 ≈ a i xo C2 ) λ max = max( λ y ;λ ) y λy = ϕ ly iy = ly i yo 16 [...]... 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 2.1 Đối với trục thực y-y 41 Khi cột rỗng bị mất ổn định tổng thể (bị cong) đối với trục thực y-y, có nghĩa là tiết diện của cột bị xoay quanh trục thực y-y do bị uốn dọc 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột. .. của cột rỗng 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm Độ mảnh tương đương đối với trục ảo x-x: λ0 = µt ⋅ λx = λ2x + α1 ⋅ A f At 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm a) Cột. .. các yêu cầu cấu tạo 14 11/03/2013 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm I x = 2( I x 0 + A f ⋅ 2( I x 0 + A f ⋅ 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột 3.2 Xác định khoảng cách nhánh cột C2 ) ; I x = i x2 ⋅ A ; A = 2 A f 4 C2 ) = i x2 ⋅ A 4 C yc = 2 i lx λ xyc 2 xyc −i 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG... của cột rỗng 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm a) Cột rỗng thanh giằng γ1 ≈ δ= ∆ δ = a l d ⋅ sin θ ⋅ cos θ Nb ⋅ ld E ⋅ Ad1 là độ giãn dài trong thanh bụng xiên 1 sin θ là lực kéo dọc trục trong thanh bụng xiên Nb = V ∆ C a Ad 1 = 2 At 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột. .. với nhau, giống như 2 cột đặc riêng biệt có tiết diện là một thép dạng chữ [ λy = x0 x0 2.1 Đối với trục thực y-y 2.2 Đối với trục ảo x-x 43 ly iy = x0 ly y0 i yo 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm y0 x0 x0 2.1 Đối với trục thực y-y 2.2 Đối với trục ảo x-x 44 Do các thanh giằng và... nhỏ, nhánh cột biến dạng lớn Ixo: mômen quán tính 1 nhánh cột a/2 a/2 a/2 a/2 C N 13 11/03/2013 2.1 Đối với trục thực y-y 53 2.2 Đối với trục ảo x-x 2.3 Xác định độ mảnh tương đương đối với trục ảo x-x của cột rỗng 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm a) Cột rỗng thanh giằng b) Cột rỗng... ⋅ λx ≈ 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm λ2x + λ12 với λ1 ≈ 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột a i xo 55 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 Xác định diện tích tiết diện cần thiết của nhánh cột Af,ct... của cột rỗng đối với trục ảo nhỏ hơn lực nén tới hạn khi không kể đến biến dạng của hệ bụng rỗng V=1 N xt < N x 11 11/03/2013 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 2.1 Đối với trục thực y-y 2.2 Đối với trục ảo x-x 45 Xác định lực nén tới hạn thực của cột rỗng đối với trục ảo x-x: 4. 3 CỘT... chọn 4. 3 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 1 Cấu tạo thân cột rỗng 2 Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3 Thiết kế cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 3.1 Xác định tiết diện nhánh cột 60 3.2 Xác định khoảng cách nhánh cột 3.3 Kiểm tra tiết diện đã chọn 3 .4 Tính toán hệ bụng rỗng 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... định khoảng cách nhánh cột Dựa theo điều kiện làm việc hợp lý (điều kiện đồng ổn định) của cột rỗng: λ0 = λ y 1 nên ta có: 5 Chọn sơ bộ trước: λ1 < 40 và λ1 ≤ Đối với cột rỗng bản giằng: Sơ bộ coi tỷ số n là nhỏ n ≤ tra bảng phụ lục II.1 hoặc tính theo công thức 4. 8 – 4. 11 Đối với cột rỗng thanh giằng: Từ Af,ct và iy,ct Tra bảng chọn tiết diện nhánh cột Tra các đặc trưng hình học Tính lại λ y 3.1 Xác