Bài giảng Kết cấu thép: Chương 6 - Hồng Tiến Thắng

 Chän tiÕt diÖn theo thanh chØ chÞu nÐn hoÆc thanh chØ chÞu uèn.. tuú theo träng sè gi÷a hai néi lùc M vµ N[r]

Tr−ờng đại học thuỷ lợi Khoa công trình Bộ mơn kết cấu cơng trinh

=======

BÀI GiẢNG KÕt cÊu thÐp

GVHD Hồ Tiế Thắ

1

GVHD: Hồng Tiến Thắng

Bộ môn Kết Cấu Cơng Trình

http://www.mediafire.com/thang.kcct

Nội dung mơn học

• Chương 1: Cơsởthiết kếkết cấu thép

Ch Liê kết hà

• Chương 2: Liên kết hàn • Chương 3: Liên kết Bulơng • Chương 4: Dầm thép • Chương 5: Cột thép • Chương 6: Dàn thép

2

g p

+ Bài tập nộp:

http://www.mediafire.com/thang.kcct

6 GIÀN THÉP

 6.1 Khái niệm chung

 6.2 Hình thức kích thước

 6.3 Thiết kếgiàn thép

3 Đại học Thủy Lợi Bộ môn Kết Cấu Cơng Trình

GVHD: Hồng Tiến Thắng

6.1 Khỏi nim chung

ã Định nghĩa: Giàn kết cấu rỗng, đợc ghép với ẳ

thanh thẳng thông qua mắt

-Gin ch yếu chịu uốn, tải trọng th−ờng đặt vào mắt giàn ã Phõn loi:

- Giàn nặng - Giàn nhẹ

Ư điể

4

ã Ưu điểm:

Chịu uốn tốt, thích hợp kết cấu nhịp lớn, yêu cầu độ võng nhỏ

TiÕt kiƯm vËt liƯu v× chØ cã lùc däc

KÕt cÊu ®a dạng thoả mÃn yêu cầu chịu lực kiến tróc

6.2 Hình thc v cỏc kớch thc chớnh

ã Hình thức dàn thờng gặp

ã Hình thức tiết diện dàn

Cá kí h th ớ hí h ủ dà

9

ã Các kích thớc chÝnh cđa dµn

- Nhịp tính tốn dàn: l = l0+ a (nếu dàn đặt lên cột, a bề rộng gối)

l = lo (nếu dàn liên kết cứng với cột)

- Chiều cao dàn: chiều cao nhịp dàn, phụ thuộc vào điều kiện kinh tế (xem thêm GT - trang 152)

http://www.mediafire.com/thang.kcct

h

Các loại giàn thờng gặp:

Giàn tam giác

Nhà công nghiệp

h

Giàn song song Giàn đa giác

h

Thanh bụng xiên chọn theo hớng ngắn Các đờng trục hội tụ điểm

Khoảng cách mắt giàn 1,5 2,5m Thanh bụng xiên chịu kéo

Góc nghiêng =35 -45O

Thanh bụng xiên chọn theo hớng ngắn

6.3 Thiết kế giàn

• BB−−ớc 1: Thiết lập sơ đồ hình học giàn tải trọngớc 1: Thiết lập sơ đồ hình học giàn, tải trọng

• B−ớc 2: Xác định tải trọng nút

• B−ớc Xác định nội lực

• B−ớc 4: Xác định chiều dài tính tốn

13

ã Bớc 5: Chọn tiết diện giàn

ã Bớc 6: Tính toán thiết kế mắt dàn

http://www.mediafire.com/thang.kcct

Trình tự thiết kế Giàn

Bc 1: Thit lập sơ đồ hình học giàn, tải trọng

B−ớc 2: Xác định tải trọng nút:

q

P2

q

Tr h : T¶i träng ph©n bè

1

d1 d2

2 . 2

d d q

P  

1

d1 d2

e1 e3 e2 Trờng hợp: Tải trọng tập trung

e1 e3 e2 P3

P2

P1

d1 d2

1

A B

d1 d2

1

2

3

A

B P3

P1 1 e P B d   2 1 d e A d e B

P  

B−ớc Xác định nội lực CHKC SAP

Chú ý:Đối với trực tiếp chịu lực: cã m« men phơ

3

q

e1

1

A B e2 e3 ) ( , d e e B Mf 

 8 12 qd Mf 

d1 d2

B−ớc 4: Xác định chiều dài tính tốn ( Xem sau) B−ớc 5: Trình tự chọn tiết diện giàn

Chän h×nh thøc tiÕt diƯn giµn:

Ghép thép góc cạnh

Ghép cạnh ngắn thép góc khơng cạnh

Ghép cạnh dài thép góc khơng cạnh

ghÐp bëi thÐp ch− [

ThÐp èng

X

b h

y

đều cạnh cạnh

b = 2h rx= 0,75ry

b = 3h rx= 0,5 ry

b = 1,33h rx= ry

rx= ry

Tuú thuéc Tỷ số lox/ loymà chọn loại tiết diện cho

x= y hợp lý nhất

Thanh chịu kéo Xác định Fyc

R N Fyc 

Kết cấu hàn =1 Kết cấu đinh tán <1

Că ứ F h ố hiệ thé

oCăn vào Fycchọn số hiệu thép

oKiểm tra tiÕt diƯn chän

KiĨm tra bỊn mR

F N 





Kiểm tra độ cứng gh gh:Bảng 6.1

Thanh chịu nén tâm (nh− chọn TD cột)

oXác định Fyc

mR N Fyc 

F ch−a biÕt →gi¶ thiÕt  Thanh c¸nh Thanh bơng gtgt=80 – 100=100 – 120

oXác định ryc

gt yc

l r

0

oCăn vào Fycvà rycchän sè hiƯu thÐp

VÝ dơ Fyc= 16cm2 r

yc=2,95cm ??? 2L90.56.6

oKiĨm tra tiÕt diƯn chän

N

- Kiểm tra ổn định:

- Kiểm tra độ cứng:

mR F N  

min

 

gh   

Thanh võa chÞu nÐn, vừa chịu uốn

Thờng giả thiết trớc tiết diện tiến hành toán kiểm tra Chọn tiết diện theo chịu nén chịu uốn

tuú theo träng sè gi÷a hai néi lùc M N tuỳ theo trọng số hai nội lực M N

Kiểm tra lại tơng tự nh cột chịu nén lệch tâm:

+ Trong mặt phẳng uèn: mR F N lt x    

+ Ngoài mặt phẳng uốn: N mR + Ngoài mặt phẳng uốn:

y mR c F   

+ Kiểm tra c−ờng độ:

mR W M F N th th    

VÝ dơ:

Chän tiÕt diƯn c¸nh dàn cho nh hình vẽ Cho biết N = - 725kN ThÐp CT3, m =1,

d0= 3m, d1= 6m

G ả

- Chiều dài tính toán cánh (chịu nén trung tâm) nh− sau:

Lox= 0,5Loy=> nên chọn rx= 0,5 ry để

λxλylàm cho ổn định cánh trục x,y t−ơng đ−ơng

Gi¶i:

Lox= d0= 300cm, Loy= d1= 600cm

x y Þ ô ,y g g

Chọn tiết diện chữ T ghép hai thép góc khơng cạnh nối với cạnh ngắn(rx= 0,5 ry )

-Chän tiÕt diÖn:

2 725.10 50.03 0, 69.2100 yc N F cm R 

   (víi gi¶ thiÕt gt= 90 cã = 0,69)

300 L 300 3,33 90 yc ox x gt L r cm    

ry L cm

yc oy gt

  



600 90 67,

Tra b¶ng tiÕt diƯn T ghÐp chän L160x100x14 cã F = 2.34,7 = 69,4 cm2; r

x= rx1= 2,8 cm; ry1= 5,08 cm

23

 2

2 2

1 5,08 2, 43 0,5 5,86

y y

r  r a     cm

-KiĨm tra tiÕt diƯn chän:

300 107,14 120 2,8

x

    600 102,39 120

5,86 y     2 cm / daN 1920 69 544 10 725 F N    

minF 0,544.69,4



trong : min= 0,544 ứng với max= x= 107,14

max< λgh=120 ( độ mảnh giới hạn cánh nén – Bảng 6.1)

Bớc Tính toán thiết kế mắt dàn

b/ a/ P

∆N

N2 N

1

e 



• Tất đ−ờng trục phải quy tụ điểm Hinh dạng mắt dàn nên chọn đơn giản

δ Nguyên tắc

Hinh dng mt dn nờn chn n giản độ dầy mắt tuỳ thuộc vào nội lực lớn nối vào mắt

N (kN) 200 200 – 500 500 – 750 759 – 1200

(mm) 10 12 14

b/ a/ P

∆N

N2 N

1 e





Liªn kÕt bơng víi mắt : tính nh liên kết thép hình với thép (chơng II)

Liên kết cánh với mắt???

Xét cho trờng hợp

Đờng hàn (a) Đờng hàn chìm(b)

a/ P

∆N

N2 N

1

e 

Trờng hợp hàn nổi

Đờng hànvà vừa chịu lực dọc N= N1 N2 lực c¾t Q = P

Q

N 

  h

Q N  mR

 2 2

 Q

N 

  max N Q mRg

P

∆N

N2 N

1 e





Đờng hàn chìm

Đờng hàn không chịu lực chất lợng

Đờng hàn vừa chịu lực cắt Q = P vừa chịu lực dọc N mô men M = ∆N e

M Q

N  

  // h

g M

Q

N   mR

 2

max  (  )