Tài liệu Những tính chất cơ bản của thép xây dựng_chương 1 docx

Chỉång 1: NHỈỴNG TÊNH CHÁÚT CÅ BN CA THẸP XÁY DỈÛNG ξ1.Thẹp xáy dỉûng: Tỉì qûng (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) luûn trong l dỉåïi tạc dủng t o âỉåüc gang (%C > 1,7%), tiãúp tủc luûn v khỉí båït C trong gang s âỉåüc thẹp (%C < 1,7%). Càn cỉï vo hm lỉåüng C% âãø phán biãût gang v thẹp. Váût liãûu ch úu lm kãút cáúu thẹp l thẹp than (thẹp C) v thẹp håüp kim tháúp, ngoi ra âäi khi cn dng gang âục lm gäúi tỉûa hồûc håüp kim nhäm (ráút hản chãú vç giạ thnh cao) . 1.1.Phán loải thẹp xáy dỉûng 1.Theo thnh pháưn họa hc : Dỉûa vo hm lỉåüng C% trong thẹp v cạc thnh pháưn khạc: - Thẹp C : ( %C< 1,7% ) chia ra lm 3 loải: * Thẹp C tháúp ( %C < 0,22%): Do, mãưm v dãù hn. Thẹp xáy dỉûng l thẹp C tháúp. * Thẹp C vỉìa (0,22 < %C < 0,6 %): Cỉåìng âäü cao hån nhỉng dn * Thẹp C cao ( 0,6% < %C< 1,7% ). - Thẹp håüp kim: Cọ thãm cạc thnh pháưn kim loải khạc: Cr,Ni,Mn . âãø ci thiãûn tênh cháút thẹp. Thẹp håüp kim tháúp cọ hm lỉåüng cạc kim loải < 2,5%. 2.Theo phỉång phạp luûn: Cọ 2 loải - Thẹp l quay (L Bessmer, Thomas): Dung têch låïn 50-60 táún/m; thåìi gian luûn nhanh 10-20 phụt/l. Khọ khäúng chãú v âiãưu chènh thnh pháưn, khäng loải hãút tảp cháút cọ hải, cáúu trục khäng thưn nháút nãn cháút lỉåüng tháúp , khäng dng lm kãút cáúu chëu ti trng nàûng , ti trng âäüng. - Thẹp l bàòng (L Martin): Dung têch nh hån 30÷35 táún/m,thåìi gian luûn láu 8÷12h/l. Cọ thãø khäúng chãú v âiãøu chènh thnh pháưn, â thåìi gian khỉí hãút tảp cháút, cáúu trục thưn nháút nãn cháút lỉåüng cao, dng lm kãút cáúu chëu lỉûc.Tuy nhiãn, nàng sút tháúp, giạ thnh cao. Ỉ Khàõ c phủc:Luûn bàòng l thäøi äxy cháút lỉåüng tỉång âỉång l bàòng, giạ thnh tháúp hån do nàng sút cao, thåìi gian luûn nhanh hån (40÷50 phụt/m). 3.Theo phỉång phạp khỉí äxy: Cọ 3 loải 7 - Theùp tộnh: Theùp loớng ra loỡ õổồỹc khổớ ọxy vaỡ taỷp chỏỳt, traùnh õổồỹc boỹt khờ trong theùp nón cỏỳu truùc thuỏửn nhỏỳt, chỏỳt lổồỹng cao nón õổồỹc duỡng laỡm kóỳt cỏỳu chởu taới troỹng nỷng, taới troỹng õọỹng. - Theùp sọi: Theùp loớng ra loỡ õọứ vaỡo khuọn, boỹt khờ O 2 , CO 2 . chổa ra hóỳt õaợ nguọỹi, taỷo nhổợng chọự khuyóỳt tỏỷt, dóự sinh ổùng suỏỳt tỏỷp trung khi chởu lổỷc vaỡ bở laợo hoùa, dỏựn õóỳn phaù hoaỷi doỡn, khọng nón duỡng laỡm kóỳt cỏỳu chởu lổỷc chờnh . - Theùp nổớa tộnh: Chỏỳt lổồỹng vaỡ giaù thaỡnh trung gian giổợa 2 loaỷi trón . 1.2.Cỏỳu truùc vaỡ thaỡnh phỏửn hoùa hoỹc cuớa theùp: 1. Cỏỳu truùc tinh thóứ: Hỗnh 1.1: Cỏỳu truùc tinh thóứ Cỏỳu truùc theùp (hỗnh 1.1) taỷo bồới: - Ferit: Fe nguyón chỏỳt, chióỳm 99% thóứ tờch , deớo vaỡ móửm. - Ximentic: Hồỹp chỏỳt Fe 3 C, cổùng vaỡ doỡn do thaỡnh phỏửn C. - Maỡng peclit: Họứn hồỹp Fe vaỡ Fe 3 C, laỡ maỡng õaỡn họửi, bao quanh ferit. Maỡng caỡng daỡy, theùp caỡng cổùng vaỡ keùm deớo. 2.Thaỡnh phỏửn hoùa hoỹc: - Fe chióỳm 99 %. - C: Coù haỡm lổồỹng nhoớ hồn 1,7%. Lổồỹng C caỡng cao, theùp coù cổồỡng õọỹ lồùn nhổng doỡn nón khoù haỡn vaỡ khoù gia cọng. Yóu cỏửu theùp xỏy dổỷng coù: %C < 0,22%. - Caùc thaỡnh phỏửn coù lồỹi: * Mn: 0,4 ữ 0,65 %. Tng cổồỡng õọỹ,õọỹ dai, nhổng laỡm theùp doỡn ặ %Mn < 1,5% * Si:0,12 ữ 0,35%. Tng cổồỡng õọỹ nhổng giaớm tờnh chọỳng gố, khoù haỡn ặ %Si < 0,3%. - Caùc thaỡnh phỏửn coù haỷi: * P: Giaớm tờnh deớo vaỡ õọỹ dai va chaỷm, theùp doỡn ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp. * S: Laỡm theùp doỡn ồớ nhióỷt õọỹ cao, dóự nổùt khi reỡn vaỡ haỡn. * O 2 ,N 2 : Laỡm theùp doỡn, cỏỳu truùc khọng thuỏửn nhỏỳt ặ %O 2 < 0,05 %; %N 2 < 0,0015%. Ngoaỡi ra trong theùp hồỹp kim coỡn coù thóm mọỹt sọỳ thaỡnh phỏửn Ni, Cr,Cu . õóứ caới thióỷn tờnh chỏỳt theùp. 1.3.Sọỳ hióỷu cuớa theùp xỏy dổỷng: 1. Theùp C: Theo kyù hióỷu Lión Xọ (cuợ) tổỡ CT O ữ CT 7 . Chố sọỳ caỡng cao haỡm lổồỹng C caỡng lồùn, theùp coù cổồỡng õọỹ cao nhổng keùm deớo khoù haỡn vaỡ gia cọng. 8 * CTo: Do, dng lm kãút cáúu khäng chëu lỉûc: Buläng thỉåìng, âinh tạn, chi tiãút . * CT 1 ,CT 2 : Mãưm , cỉåìng âäü tháúp, dng trong kãút cáúu v. * CT 3 : Phäø biãún nháút trong xáy dỉûng, thỉåìng l thẹp l bàòng-säi hồûc thẹp nỉía ténh. Kãút cáúu chëu ti trng nàûng, âäüng dng thẹp l bàòng-ténh. * CT 4 : Cỉåìng âäü cao, dng trong cäng nghiãûp âọng tu. * CT 5 : Khọ gia cäng chãú tảo, khọ hn chè dng cho kãút cáúu âinh tạn. * CT 6 , CT 7 : Qụa cỉïng, dn khäng dng âỉåüc trong xáy dỉûng, chè dng lm mạy cäng củ . 2.Thẹp håüp kim tháúp: Ngy cng phäø biãún trong xáy dỉûng nhåì cỉåìng âäü cao, bãưn v chäúng gè täút. Theo k hiãûu LiãnXä (c), cạc chè säú chè thnh pháưn họa hc v hm lỉåüng C. Vê dủ: 15XCHΓΠ: 0,15% C, C: Silic, H:Ni , Π: Cu. ξ2.Sỉû lm viãûc ca thẹp chëu kẹo: Sỉû lm viãûc chëu kẹo l dảng chëu lỉûc cå bn ca thẹp, qua âọ cọ thãø tháúy âỉåüc cạc âàûc trỉng cå hc ch úu ca thẹp nhỉ : ỉïng sút giåïi hản, biãún dảng giåïi hản, mäduyn ân häưi . 2.1.Biãøu âäư ỉïng sút - biãún dảng: - Kẹo mäüt náøu thẹp mãưm CT3 tiãu chøn bàòng ti trng ténh tàng dáưn. V biãøu âäư quan hãû ỉïng sút ( σ ) - biãún dảng tỉång âäúi ( ε ), hçnh 1.2: Trủc tung Oy biãøu thë ỉïng sút σ = N/ F (KN/cm 2 ). Trủc honh Ox biãøu thë biãún dảng tỉång âäúi ε = ∆ l /l %. ( F,l: Tiãút diãûn v chiãưu di ban âáưu ca máùu thẹp ) . - Biãøu âäư gäưm 4 giai âoản: 1.Giai âoản 1 ( Giai âoản ân häưi ) Hçnh 1.2: Biãøu âäư kẹo ca thẹp carbon tháúp. 9 * Âoản OA: Âoản thàóng. Quan hãû σ - ε tuún tênh. Váût liãûu lm viãûc theo âënh lût Hooke: σ = E. ε ( E: Mäduyn ân häưi, thẹp CT 3 cọ E=2,1.10 6 Kg/cm 2 ). Âãún A, thäi tạc dủng, váût liãûu khäi phủc lải trảng thại ban âáưu. Giai âoản ny gi l: Giai âoản t lãû. ỈÏng sút t lãû σ tl = σ A = 2000 Kg/cm 2 . ε A = ε tl = 0,2 %. * Âoản AA’: Håi cong. Khäng cn giai âoản t lãû nhỉng thẹp váùn lm viãûc ân häưi, biãún dảng s máút âi khi khäng cn ti trng. 2.Giai âoản 2 ( Giai âoản ân häưi - do) * Âoản A’B: Âoản cong.Váût liãûu lm viãûc ân häưi - do. E ≠ const v gim dáưn âãún 0. Âãún B thäi tạc dủng, biãøu âäư s qua A tråí vãư 0. σ B = σ c = 2400 Kg/cm 2 . 3.Giai âoản 3 ( Giai âoản chy do) * Âoản BC: Háưu nhỉ nàòm ngang. Biãún dảng tàng nhỉng ỉïng sút khäng tàng. Âãún C, thäi tạc dủng, váût liãûu tråí vãư theo âỉåìng gim ti C0’ // A0 Ỉ Thẹp cọ biãún dảng dỉ 00’. σ C = σ B = σ c = 2400 Kg/cm 2 . ε = 0,2 %÷ 2,5%. Hçnh 1.3: Biãøu âäư kẹo ca thẹp carbon cao. 4.Giai âoản 4 ( Giai âoản tỉû gia cỉåìng, cng cäú) * Âoản CD: Âoản cong thoi . Thẹp khäng chy nỉỵa m lải nhỉ cọ v chëu âỉåüc lỉûc Ỉ Thẹp tỉû gia cỉåìng. Sau âọ, biãún dảng tàng nhanh, tiãút diãûn máùu thẹp bë thu hẻp v bë kẹo âỉït åí σ D = σ b = 3800÷4000 Kg/cm 2 . ε D = ε b = 20 ÷25 %. Gii thêch: Dỉûa vo cáúu trục hảt ca thẹp v cáúu trục tinh thãø ca cạc hảt ferit. Mảng ngun tỉí ca cạc tinh thãø hảt ferit cọ nhỉỵng khuút táût (biãún vë) lm cho cạc pháưn tinh thãø ferit khi chëu lỉûc dãù bë trỉåüt tỉång âäúi våïi nhau. Trong giai âoản t lãû, biãún dảng ca thẹp l do biãún dảng häưi phủc âỉåüc ca cạc mảng ngun tỉí. Sau âọ, mäüt säú hảt feri tcọ biãún vë xút hiãûn trỉåüt lm biãún dảng tàng nhanh hån ỉïng sút (giai âoản ân häưi do). Khi ỉïng sút tiãúp tủc tàng, sỉû trỉåüt cạc hảt riãng l phạt triãøn thnh âỉåìng trỉåüt lm thẹp biãún dảng låïn våïi ỉïng sút khäng âäøi (giai âoản chy do). Sau âọ, mng peclit cỉïng hån so våïi ferit ngun cháút ngàn cn biãún dảng ca cạc tinh thãø. ỈÏng sút do âọ tiãúp tủc tàng (giai âoản tỉû gia cỉåìng). Khi ỉïng sút táûp trung chäù tiãút diãûn thu hẻp vỉåüt quạ lỉûc tỉång tạc ngun tỉí, thẹp måïi bë âỉït. Nháûn xẹt: - Vãư quan niãûm tênh : Khi ỉïng sút trong thẹp vỉåüt quạ giåïi hản chy, thẹp coi nhỉ khäng cn kh nàng lm viãûc bçnh thỉåìng do biãún dảng quạ låïn Ỉ Láúy giåïi hản chy σ c lm giåïi hản khäng âỉåüc phẹp vỉåüt qua. Màût khạc, khi σ < σ c , biãún dảng kãút cáúu nh nãn ph håüp våïi cạc gi thiãút ca sỉïc bãưn váût liãûu. Giai âoản 1: Giai âoản ân häưi. σ < σ tl : Dng l thuút ân häưi. E= const Giai âoản 2: Giai âoản ân häưi-do. σ tl < σ < σ c : Dng l thuút ân häưi - do. E ≠ const. σ = σ c : Dng l thuút do. E= 0. - Hiãûn tỉåüng “thãưm chy”: Chè xy ra åí thẹp cọ hm lỉåüng C% = 0,1÷0,3% . Nãúu khäng, sau giai âoản ân häưi, âỉåìng cong chuøn ngay sang giai âoản tỉû gia cỉåìng. 10 Âäúi våïi thẹp ny, quy ỉåïc láúy giåïi hản chy tỉång ỉïng våïi biãún dảng ε = 0,2 %. Biãøu âäư váût liãûu dn cọ dảng nhỉ hçnh 1.3. 2.2.Tênh toạn cáúu kiãûn chëu kẹo: Tênh theo âiãưu kiãûn bãưn * Cáúu kiãûn khäng cho phẹp biãún dảng do: σ = th F N ≤ γ .R (1.1) F th : Diãûn têch tiãút diãûn thu hẻp. γ : Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc. * Cáúu kiãûn cho phẹp biãún dảng do: σ = th F N ≤ γ .R b / γ b (1.2 ) Våïi: γ b = 1,3 2.3.Cạc âàûc trỉng cå hc ch úu ca thẹp Biãøu âäư kẹo cho tháúy cạc âàûc trỉng cå hc ch úu ca thẹp quy âënh trong quy phảm ty mạc thẹp, âọ l: - Môun ân häưi E: Âäü däúc ca âoản thàóng OA. E= σ / ε = tg α . (α: Gọc nghiãng ca biãøu âäư ân häưi - Thẹp CT 3 E= 2 .10 6 Kg/cm 2 ) . Giai âoản t lãû E= const, giai âoản chy E=0, giai âoản tỉû gia cỉåìng, E ráút nh v E ≈ 0. - Giåïi hản t lãû σ tl : Giạ trë ỉïng sút giåïi hản váût liãûu lm viãûc theo âënh lût Hooke. -Giåïi hản chy σ c : Quan trng nháút vç âọ l ỉïng sút låïn nháút cọ thãø cọ trong váût liãûu m khäng âỉåüc phẹp vüt qua. Khi ỉïng sút trong kãút cáúu âảt σ c (Thẹp CT 3 , σ c = 2400 Kg/cm 2 ), coi nhỉ kãút cáúu âảt trảng thại giåïi hản vãư cỉåìng âäü Ỉ l càn cỉï xạc âënh cỉåìng âäü tênh toạn ca thẹp. - Giåïi hản bãưn σ b : Cỉåìng âäü tỉïc thåìi ca thẹp khi bë kẹo âỉït, Âäúi vọi thẹp CT 3 , σ b > σ c do âọ nọ xạc âënh vng an ton dỉû trỉỵ giỉỵa hai trảng thại lm viãûc v phạ hoải. Âäúi våïi thẹp khäng cọ thãưm chy, σ b l trë säú giåïi hản ỉïng sút lm viãûc (kãø thãm hãû säú an ton). Âäúi våïi thẹp cọ thãưm chy nhỉng cho phẹp biãún dảng do cọ thãø láúy ỉïng sút giåïi hản theo σ b (kãø thãm hãû säú an ton). - Biãún dảng khi âỉït: Âàûc trỉng cho âäü do v âäü dai ca thẹp. Thẹp CT 3 cọ ε b =20÷25% >> ε c = 0,2% chỉïng t thẹp khäng bao giåì bë kẹo âỉït khi cn åí trảng thại do. Thẹp chè bë phạ hoải khi â chuøn sang dn. Gii thêch: Nãúu êt C, mng peclit khäng â âãø ngàn cạc hảt ferit trỉåüt. Ngỉåüc lải, mng peclit dy ln ln ngàn cn khäng cho cạc hảt ferit trỉåüt nãn biãøu âäư s háưu nhỉ khäng cọ thãưm chy. 11 ξ3.Sỉû lm viãûc ca thẹp chëu nẹn: Thẹp chëu nẹn bë phạ hoải dỉåïi 2 dảng: Máút kh nàng chëu lỉûc hồûc máút äøn âënh. - Âäúi våïi máùu ngàõn: (Chiãưu cao máùu l khäng låïn hån 5 âãún 6 láưn so våïi bãư räüng) Sỉû lm viãûc chëu nẹn khäng khạc máúy so våïi khi chëu kẹo, cng cọ cạc giai âoản ân häưi, chy v tỉû gia cỉåìng, tỉïc l cọ cng cạc âàûc trỉng cå hc nhỉ : Giåïi hản t lãû σ tl , giåïi hản chy σ c ,ε c ,mädun ân häưi E . Tuy nhiãn, trong giai âoản tỉû gia cỉåìng khäng xạc âënh âỉåüc giåïi hản bãưn σ b vç thẹp khäng bë kẹo âỉït m bë phçnh ra v tiãúp tủc chëu âỉåüc ti trng låïn Ỉ Thẹp bë phạ hoải l do biãún dảng låïn. - Âäúi våïi máùu di: Thỉåìng thẹp máút kh nàng chëu lỉûc ch úu l do máút äøn âënh. 3.1.Hiãûn tỉåüng máút äøn âënh: Xẹt thanh thàóng chëu tạc dủng lỉûc nẹn âụng tám P. - Khi P cn nh, dỉåïi tạc dủng ca lỉûc ngáùu nhiãn H, thanh lãûch khi vë trê ban âáưu (lỉûc P váùn âụng tám), thäi tạc dủng H, thanh tråí vãư trảng thại ban âáưu Ỉ thanh åí trảng thại cán bàòng äøn âënh. - Khi P âảt giạ trë giåïi hản P th , dỉåïi tạc dủng ca H ngáùu nhiãn d nh khi thäi tạc dủng, thanh khäng thãø tråí vãư trảng thại ban âáưu Ỉ Thanh â bë máút äøn âënh. Hçnh 1.4: Hiãûn tỉåüng máút äøn âënh. 3.2.Tênh toạn äøn âënh thanh chëu nẹn: - Hiãûn tỉåüng : Khi lỉûc nẹn P = P th , thanh khäng cn thàóng m bë ún cong trong màût phàóng cọ âäü cỉïng nh nháút. Sau âọ d tàng P lãn ráút êt thanh váùn bë cong nhanh v máút kh nàng chëu lỉûc . Âäúi våïi thanh chëu nẹn, tênh toạn äøn âënh l xạc âënh P th , tỉì âọ tçm ra σ th . -Âiãưu kiãûn thanh äøn âënh: σ < σ tl . 1.Cäng thỉïc Euler: Xạc âënh P th cho thanh ân häưi chëu nẹn 2 âáưu liãn kãút khåïp l : P th = 2 0 min 2 l EJ π (1.3) E: Mädun ân häưi ca váût liãûu. J min : Mämen quạn tinh nh nháút ca tiãút diãûn. l o : Chiãưu di tênh tọan ca thanh. l o = µ .l (1.4 ) 12 µ : Hãû säú phủ thüc hçnh thỉïc liãn kãút 2 âáưu thanh. Hçnh 1.5: Hãû säú µ theo dảng liãn kãút 2 âáưu thanh nẹn ỈÏng sút tåïi hản: σ th = ng th F P = ng Fl EJ 2 0 min 2 π Cọ: r min = ng F J min (1.5) :Bạn kênh quạn tênh tiãút diãûn λ = min 0 r l (1.6) : Âäü mnh ca cáúu kiãûn → σ th = 2 2 λ π E (1.7) -Nháûn xẹt: * σ th phủ thüc âäü mnh λ v E (âàûc trỉng cå hc váût liãûu) m khäng phủ thüc ngoải lỉûc tạc dủng. * Thanh cọ r min cng låïn, σ th cng låïn tỉïc kh nàng chëu lỉûc ca thanh cng cao. Ỉ Cng diãûn têch thẹp, tiãút diãûn cọ bạn kênh quạn tênh r låïn nháút l hçnh thỉïc tiãút diãûn håüp l nháút. Chỉïng minh cäng thỉïc Euler: B qua trng lỉåüng bn thán thanh, mämen tiãút diãûn x khi thanh máút äøn âënh: M x = P th .y. Gi thiãút khi máút äøn âënh thẹp cn lm viãûc ân häưi (E= const) phỉång trçnh vi phán gáưn âụng ca âỉåìng ân häưi thanh chëu nẹn l: y’’(x)= - min .JE M X = - min . )(. JE xyP th hay y’’(x)+ min . )(. JE xyP th = 0 Âàût α 2 = min .JE P th Ỉ y’’(x)+ α 2 .y (x) = 0 Nghiãûm täøng quạt phỉång trçnh: y(x) = Asin α x +Bcos α x. Âiãưu kiãûn biãn: x=0, y=0 Ỉ B=0; x=l, y=0 Ỉ Asin α =0. A ≠ 0 (Vç nãúu A=0 thç ln cọ y(x)=0 trại gii thiãút ban âáưu thanh â máút äøn âënh (y(x) ≠ 0) Ỉ sin α l = 0 Ỉ α = n. π / l. So sạnh cäng thỉïc α 2 Ỉ P th = 2 min 22 . l JEn π . Khi thanh máút äøn âënh, chè cáưn P th âảt trë säú nh nháút n=1Ỉ P th = 2 min 2 l JE π . 2.Cäng thỉïc Euler måí räüng: 13 - Cäng thỉïc (1.3) (1.7) chè âụng khi thanh lm viãûc trong miãưn ân häưi σ th < σ tl : E= const. Âäúi våïi thẹp CT 3 : σ th = 2 2 λ π E < σ tl = 2000 Kg/cm 2 Ỉ λ ≥ π . tl E σ =105. Khi thanh cọ λ < 105: trỉåïc khi máút äøn âënh â cọ mäüt pháưn váût liãûu chuøn sang lm viãûc åí giai âoản do. E= dσ/dε Ỉ Cäng thỉïc Euler måí räüng: σ th = 2 2 λ π q E (1.8 ) Våïi: E q = J EJEJ 21 + (1.9 ) E q : Mäâun ân häưi quy ỉåïc. E, E d : Mädun ân häưi v mäâun biãún dảng do J 1 , J 2 : Mämen quạn tênh ca pháưn tiãút diãûn lm viãûc ân häưi v pháưn tiãút diãûn biãún dảng do. J: Mämen quạn tênh ca c tiãút diãûn. Chỉïng minh E q : Mämen M = ∫ + 1 11 F dFy σ ∫ 2 22 F dFy σ Våïi σ 1 = P yE 1 . ; σ 2 = P yE d 2 . ; M = ∫ 1 1 2 F dFy P E + ∫ 2 . 2 2 F d dFy P E Ỉ M= E; E d : gi sỉí l hàòng säú P JE 1 . + P JE d 2 . = P JE q . hay E q = J EJEJ 21 + - Thỉûc tãú thanh nẹn dc trủc ln chëu cạc tạc nhán gáy ún (âäü lãûch tám ngáùu nhiãn, âäü cong ban âáưu .) do âọ khäng cọ nẹn dc trủc hon ton m phi kãø âãún âäü lãûch tám nh, âàûc trỉng båíi hãû säú ún dc: ϕ = c th σ σ (1.10) Nãúu láúy cỉåìng âäü tênh toạn ca thẹp R= σ c Ỉ σ th = ϕ.R Màût khạc: σ th = 2 2 λ π E Ỉ 2 2 . λ π ϕ R E = (1.11) Nãn ϕ phủ thüc mạc thẹp v âäü mnh cáúu kiãûn (λ): ϕ = f ( λ )Ỉ Tra phủ lủc I.2 3.Tênh toạn thanh chëu nẹn: Phi tênh c 2 âiãưu kiãûn: 14 - Âiãưu kiãûn bãưn: σ = th F N ≤ R (1.12) F th :Diãûn têch tiãút diãûn thu hẻp - Âiãưu kiãûn äøn âënh: σ = ng F N ≤ ϕ.R (1.13) F ng : Diãûn têch tiãút diãûn ngun Gii thêch: Såí dé tênh äøn âënh âỉåüc láúy F ng , b qua gim úu vç sỉû gim úu củc bäü trãn màût càõt ngang chè nh hỉåíng âãún âäü bãưn m khäng nh hỉåíng nhiãưu âãún âäü äøn âënh ξ4.Sỉû lm viãûc ca thẹp chëu ún: 4.1.Sỉû lm viãûc ca cáúu kiãûn chëu ún: Hçnh 1.6: Sỉû lm viãûc ca cáúu kiãûn chëu ún 1. Trong giai âoản ân häưi: - Khi P nh, biãøu âäư ỉïng sút dảng tam giạc. Cạc thnh pháưn näüi lỉûc M sinh ra ỉïng sút phạp σ v Q sinh ra ỉïng sút tiãúp τ . - Âiãưu kiãûn bãưn ca dáưm chëu ún trong giai âoản ân häưi : σ = th W M ≤ γ .R (1.14) c R bJ SQ . . . γτ ≤= (1.15) M, Q: Mämen v lỉûc càõt do ti trng tênh tọan W th : Mämen khạng ún ca tiãút diãûn gim úu S : Mämen ténh ca pháưn tiãút diãûn ngun trỉåüt âäúi våïi trủc trung ha b : Bãư räüng cáúu kiãûn - Khi P låïn, mämen tàng, ỉïng sút σ tàng theo, khi cạc thåï biãn âảt giåïi hản chy σ = σ c , giai âon ân häưi kãút thục (I). M gh âh = σ c .W th (1.16) 2. Trong giai âoản cọ biãún dảng do: -Tiãúp tủc tàng P, do tênh cháút “thãưm chy” nãn d biãún dảng tàng, ỉïng sút cạc thåï biãn váùn khäng tàng, chè cọ ỉïng sút cạc thåï bãn trong tiãúp tủc tàng v âảt giåïi hản chy, vng do lan dáưn vo cạc thåï trong. Khi ton bäü tiãút diãûn âảt giåïi hản chy σ = σ c , biãøu âäư ỉïng sút cọ dảng hçnh chỉỵ nháût (II). Tải tiãút diãûn âàût lỉûc P xút hiãûn “khåïp 15 do” lm hai pháưn dáưm cọ thãø xoay âỉåüc. ÅÍ trảng thại ny, ton bäü tiãút diãûn dáưm lm viãûc trong giåïi hản do. Mämen âảt giạ trë giåïi hản v khäng tàng âỉåüc nỉỵa, dáưm bë phạ hoải. M gh â = σ c . = σ ∫ F dFy. c . W d (1.17) - Âiãưu kiãûn bãưn ca dáưm chëu ún cọ xẹt âãún biãún dảng do l : σ = d W M ≤ γ .R (1.18) W d = S t + S d : Mämen khạng ún do. S t , S d : Mämen ténh ca pháưn trãn, dỉåïi âäúi våïi trủc trung ha ca tiãút diãûn. * Tiãút diãûn hçnh chỉỵ nháût: dh gh d gh M M = W W c dc . . σ σ = 6/. 4/. 2 2 hb hb = 1,5 Ỉ W d = 1,5 W * Tiãút diãûn chỉỵ I, [ : W d = (1,12 ÷ 1,13) W Ỉ Kh nàng chëu ún khi hçnh thnh khåïp do låïn hån khi lm viãûc ân häưi. - Âiãưu kiãûn cho phẹp kãø âãún biãún dảng do: * Dáưm phi âm bo âiãưu kiãûn äøn âënh täøng thãø. * Ti trng tạc dủng l ti trng ténh * Tải vë trê M max (xút hiãûn khåïp do) cọ ỉïng sút tiãúp τ ≤ 0,3.R Nãn sỉí dủng viãûc tênh khåïp do åí dáưm liãn tủc. - Nãúu trãn tiãút diãûn dáưm cọ c ỉïng sút phạp σ v ỉïng sút tiãúp τ âäưng thåìi tạc dủng thç tiãút diãûn s nhanh chọng âảt giåïi hản chy khi: σ tâ = 22 3 τσ + = σ c Biãøu âäư ỉïng sút cọ dảng hçnh cong. Sỉû chy khäng chè bàõt âáưu tỉì cạc thåï biãn khi σ = σ c m cọ thãø bàõt âáưu tỉì cạc thåï bãn trong khi τ = 3 c σ (ỉïng sút chy khi trỉåüt thưn tụy). Quy phảm cho phẹp tênh gáưn âụng cáúu kiãûn chëu ún âäưng thåìi våïi chëu càõt cọ kãø âãún biãún dảng do theo cäng thỉïc: : σ tâ = 22 3 τσ + ≤ 1,15. γ .R (1.19) Âäúi våïi tiãút diãûn chỉỵ I, hiãûn tỉåüng chy cọ thãø xy ra trỉåïc tiãn åí chäù näúi giỉỵa bn bủng v bn cạnh vç cọ σ v τ låïn nãn kiãøm tra theo (1.19) 4.2.Tênh toạn cáúu kiãûn chëu ún: - Tênh theo âiãưu kiãûn cỉåìng âäü: σ = th W M ≤ γ .R (1.14) τ = δ . . J SQ ≤ γ .R C (1.15) - Tênh theo âiãưu kiãûn biãún dảng: f ≤ [ f ] (1.20) 16 [...]... sau: * Loải phäø thäng: δ = 4 ÷ 60 mm; b = 16 0 ÷ 10 50 mm; l = 6 12 m * Loải dy: δ = 4 16 0 mm; b = 600 ÷ 14 00 mm; l = 4÷8 m * Loải mng: δ = 0,2 ÷ 4 mm; b = 600 ÷ 14 00 mm; l = 1, 2 ÷ 4 m - Sỉí dủng: Lm kãút cáúu bn, låüp mại, dáûp thnh thẹp hçnh mng cọ dảng âàûc biãût ξ7.Phỉång phạp tênh kãút cáúu thẹp: 7 .1. Phỉång phạp tênh theo trảng thại giåïi hản (TTGH): 1. Âënh nghéa: TTGH l trảng thại m kãút cáúu... loải, bẹ nháút L25 16 ×3, låïn nháút L250 16 0×20 - Chiãưu di thanh: l = 4 13 m - Âàûc âiãøm: * Tiãút diãûn cạnh cọ 2 mẹp song song Cáúu tảo liãn kãút thûn tiãûn - Sỉí dủng: * Dng riãng r, hay täø håüp âãø lm thanh nẹn, kẹo, thanh giàòng 2.Thẹp chỉỵ I: Hçnh 1. 12: - Thẹp I v ỉïng dủng - Loải phäø thäng: Gäưm 23 loải Tỉì N 010 ÷N060 (chiãưu cao tỉì 10 0 ÷ 600mm) - Loải måí räüng cạnh: Tỉì N 018 N030a - Chiãưu... nhiãût âäü dỉåïi 00C: cỉåìng âäü thẹp cọ tàng âäi chụt nhỉng thẹp tråí nãn dn Dỉåïi -10 0C: tênh do ca thẹp gim r rãût, âãún -450C, thẹp ráút dn v dãù nỉït ξ6.Quy cạch thẹp dng trong xáy dỉûng Thẹp dng trong xáy dỉûng cọ 2 loải ch úu: Thẹp hçnh v thẹp bn 6 .1. Thẹp hçnh: 1. Thẹp gọc: Hçnh 1. 11: Thẹp gọc v sỉí dủng Hç h 1 12 Th ï ï ì ï d Cọ 2 loải: - Thẹp gọc âãưu cảnh: K hiãûu B×d (mm) (B: bãư räüng cạnh,... trong quy phảm Vê dủ: Trng lỉåüng kãút cáúu chãú tảo åí cäng xỉåíng n = 1, 1; åí cäng trỉåìng n = 1, 2; ti trng giọ n = 1, 3, hoảt ti sn n = 1, 2 1, 4 c Täø håüp ti trng: Gäưm cạc loải sau: -Täø håüp cå bn: Gäưm ténh ti + hoảt ti di hản + nc.hoảt ti ngàõn hản -Täø håüp âàûc biãût: Gäưm ténh ti+hoảt ti di hản + nc.(hoảt ti ngàõn hản + 1 ti trng âàûc biãût) Våïi: nc l hãû säú täø håüp (âỉåüc dng vç xạc sút... ỉïng sút phàóng, ỉïng sút tiãúp låïn nháút s l: τ = 1 (1. 22) 2 Khi 1, σ2 cng dáúu v cọ trë säú âãưu låïn, τ s nh, váût liãûu s khọ trỉåüt hån (biãún dảng gim) trong khi 1 ráút låïn do ỉïng sút táûp trung cọ thãø âảt σc Thẹp bë phạ hoải khi biãún dảng nh Phạ hoải dn Khi 1 = σ2 , τ = 0, sỉû chy khäng xy ra, thẹp bë âỉït dn 5.4.Thẹp chëu ti trng làûp: 1. Ti trng làûp: L ti trng cọ chiãưu cng nhỉ trë säú... âäüng tạc dủng lãn dáưm Hçnh 1. 10: Cạc âàûc trỉng biãún âäøi ỉïng sút 2 ỈÏng sút phạ hoải khi chëu ti trng làûp: Gi l cỉåìng âäü mi hay cỉåìng âäü cháún âäüng σcâ σcâ phủ thüc 3 úu täú ch úu: - Loải ti trng: Mỉïc âäü thay âäøi ti trng âàûc trỉng båïi hãû säú: ρ= σ min σ max (1. 23 ) * Khi ρ cọ giạ trë tỉì 0 ÷ +1 σcâ = σc * Khi ρ cọ giạ trë -1 σcâ = 0,4.σb hay 0,75.σc 19 - Säú láưn cháún âäüng: cng... ún cong (chỉïng t ỉïng sút theo hai phỉång 1 , σ2 ) Hçnh 1. 9: Sỉû táûp trung ỉïng sút do läù khọet, ràơnh càõt - Mỉïc âäü táûp trung ỉïng sút âàûc trỉng båíi hãû säú táûp trung ỉïng sút: k= σ max σ0 (1. 21) σmax: ỉïng sút låïn nháút åí mẹp läù σ0 :ỉïng sút trung bçnh khi thanh khäng bë khọet läù 18 - Å trảng thại ỉïng sút phàóng, khi cọ ỉïng sút hai phỉång 1 , σ2 cng dáúu, giåïi hản t lãû tàng , thẹp... Tỉì N 018 N030a - Chiãưu di thanh: l = 4 13 m - Âàûc âiãøm: * Tiãút diãûn cọ Wx 〉〉 Wy * Chëu ún täút * Khọ liãn kãút do cạnh ngàõn v vạt chẹo - Sỉí dủng: * Dng riãng r, hay täø håüp âãø lm cáúu kiãûn chëu ún, chëu nẹn 3.Thẹp chỉỵ U: Gäưm 22 loải K hiãûu U , tỉì U5 ÷ U40 ( chiãưu cao tỉì 50÷400mm) Tỉì U14 U24a cạnh räüng v dy hån * Chiãưu di thanh l = 4 13 m Hçnh 1. 13: - Thẹp U v ỉïng dủng - Âàûc âiãøm:... âäü tênh toạn R : L cỉåìng âäü âm bo kãút cáúu lm viãûc våïi xạc sút an ton 95 % R= Rtc /γm (1. 29) 23 - γm : Hãû säú an ton ca váût liãûu tênh âãún cạc úu täú báút låüi lm gim cỉåìng âäü kãút cáúu k < 1 γm= 1, 05; thẹp cỉåìng Vê dủ: Thẹp cỉåìng âäü thỉåìng, vỉìa cọ σc ≤ 3800kg/cm2 2 âäü cao σc ≥ 3800kg/cm γm= 1, 15 - Rtc: Cỉåìng âäü giåïi hản tiãu chøn ca thẹp quy âënh trong tiãu chøn thiãút kãú * Thẹp... 4.Cạc loải thẹp hçnh khạc: - Thẹp vng: Cảnh a=80 15 0mm 21 - Thẹp trn: Âỉåìng kênh d=4 ÷250mm Thanh chëu kẹo, buläng, âinh tạn - Thẹp äúng khäng hn: K hiãûu d×δ (d: Âỉåìng kênh ngoi, δ: bãư dy) Tỉì 42×2,5 ÷500 15 Tiãút diãûn âäúi xỉïng, thoạng giọ, bạn kênh quạn tênh låïn, chëu lỉûc täút Dng lm thanh dn, thanh trong cạc thạp trủ cao - Thẹp ray: Hçnh 1. 14: - Cạc dảng thẹp hçnh khạc 6.2.Thẹp bn: - Âỉåüc . diãûn. Chỉïng minh E q : Mämen M = ∫ + 1 11 F dFy σ ∫ 2 22 F dFy σ Våïi σ 1 = P yE 1 . ; σ 2 = P yE d 2 . ; M = ∫ 1 1 2 F dFy P E + ∫ 2 . 2 2 F d dFy. cọ 2 loải ch úu: Thẹp hçnh v thẹp bn 6 .1. Thẹp hçnh: 1. Thẹp gọc: Cọ 2 loải: Hçnh 1. 11: Thẹp gọc v sỉí dủng Hç h 1 12 Th ï ï ì ï d - Thẹp gọc âãưu cảnh: K