Đang tải... (xem toàn văn)
– - hệ số chiều dài tính toán, phụ thuộc vào đặc điểm tải trọng và điều kiện biên. 3.. Hình thức tiết diện cột[r]
(1)1
KẾT CẤU THÉP KẾT CẤU THÉP
Chương Tổng quan Kết Cấu Thép
Chương Vật Liệu Sự Làm Việc KC Thép Chương Liên Kết Kết Cấu Thép
(2)2
KẾT CẤU THÉP KẾT CẤU THÉP
(3)I. KHÁI QUÁT CHUNG
II. CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
III. CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
IV. CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM
V. CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CHI TIẾT CỘT
NỘI DUNG NỘI DUNG
(4)1. Đặc điểm chung
2. Các loại cột
3. Sơ đồ tính, chiều dài tính tốn, độ mảnh
I KHÁI QUÁT CHUNG I KHÁI QUÁT CHUNG
(5) Cột cấu kiện dùng để truyền tải trọng từ kết cấu
bên xuống kết cấu bên
1 Đặc điểm chung
(6)Ch5_6
Cột gồm phận chính:
– Đầu cột: Đỡ kết cấu bên phân phối tải trọng cho thân cột
– Thân cột: Truyền tải trọng từ xuống – Chân cột: Liên kết cột vào móng, phân phối tải
trọng từ cột vào móng
1 Đặc điểm chung
(7) Theo cấu tạo: Cột đặc, cột rỗng, cột tiết diện không đổi, cột
tiết diện thay đổi
Theo sơ đồ chịu lực: Cột nén tâm (N), cột nén lệch
tâm (N, M)
2 Các loại cột
(8)a) Sơ đồ tính
– Sơ đồ trục dọc cột với điều kiện biên (liên kết chân cột đầu cột)
b) Chiều dài tính tốn
Đối với cột tiết diện khơng đổi đoạn cột cột bậc:
– L - chiều dài hình học cột
– - hệ số chiều dài tính tốn, phụ thuộc vào đặc điểm tải trọng điều kiện biên
3 Sơ đồ tính, lo, độ mảnh
0
L L
(9)3 Sơ đồ tính, lo, độ mảnh
c) Cột tiết diện thay đổi
Lo=jL
(10)d) Độ mảnh cột
Lx, Ly: chiều dài tính tốn cột tính theo trục x y ix, iy: bán kính quán tính cột tính theo trục x y
Khả chịu nén tâm cột định
độ mảnh lớn
Cột có khả chịu lực hợp lý: Cột làm việc bình thường:
[l]: Độ mảnh giới hạn
lx x ;ly y
x y
L L
i i
lmax max(l lx , y )
lmax l lx ly
In
n
i A
3 Sơ đồ tính, lo, độ mảnh
(11)(12)(13)1. Hình thức tiết diện cột
2. Tính tốn
3. Xác định tiết diện
4. Ví dụ
II CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM II CỘT ĐẶC CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM
(14)a) Tiết diện I
– Đặc điểm:
» Dễ liên kết
» Dễ thoả yêu cầu kiến trúc
» Hình thức đơn giản, dễ chế tạo
– Thép hình I phổ thơng: ix lớn iy nhiều, dùng hợp lý cột có Lx lớn so với Ly
– Thép hình I cánh rộng: Hợp lý thép hình I phổ thơng chênh lệch ix iy nhỏ
– Tiết diện H: ghép từ thép ghép từ thép hình: Khi tải trọng lớn
1 Hình thức tiết diện cột
(15)b) Tiết diện chữ thập
– Đặc điểm
» Cấu tạo đơn giản
» ix = iy, sử dụng hợp lý với Lx = Ly » Khó liên kết với kết cấu
» Khó đáp ứng yêu cầu kiến trúc
– Tiết diện ghép từ thép góc: Dùng tải trọng nhỏ – Tiết diện ghép từ thép: Dùng tải trọng lớn
1 Hình thức tiết diện cột
(16)c) Tiết diện kín: bán kính quán tính lớn tiết diện hở diện tích chịu lực tốt
– Đặc điểm: Dễ đáp ứng lx=ly, hình thức gọn đẹp, không bảo dưỡng mặt bên
– Cột thép ống:
» Hợp lý trọng lượng khả chịu nén tâm » Khó liên kết với kết cấu khác
– Tiết diện tổ hợp từ thép góc, thép C – thép C + thép bản: tải trọng lớn
1 Hình thức tiết diện cột
(17)a) Tính tốn bền
– N: lực dọc tính tốn
– An: diện tích tiết diện thực
– f: cường độ tính tốn vật liệu – c: hệ số điều kiện làm việc cột
c n
N
f A
2 Tính tốn cột đặc
(18)b) Tính tốn ổn định tổng thể
Lực Ncr - lực tới hạn Euler:
Ứng suất giới hạn:
với - độ mảnh lớn
Đặt - hệ số uốn dọc
2 Tính toán cột đặc
18 N L H 2 min 2 cr EI EI N L L l
2 2
min
2 2
0
A
cr cr
N EI EI E
A L A L
l
(19)Điều kiện ổn định tổng thể Khi Khi Khi c N f A max
l l
1 0,073 5,53 f
E
l l
0 l 2,5 : 2,5 l 4,5 :
4,5 : l
2 1, 47 13 f 0,371 27,3 f 0, 0275 5,53 f
E E E
l l
332 51 l l f E
l l 2 Tính tốn cột đặc
(20)c) Tính tốn ổn định cục bộ
– Vị trí: cột có ứng suất pháp nén > khả chịu ứng suất pháp nén
biến dạng mặt phẳng
ổn định cục
thép khả làm việc