ÔN tập kết cấu THÉP p1 BLUE

ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE TÀI LIỆU ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 ➢ CÁC DẠNG BÀI TẬP KHI THI Bài tập liên kết hàn Bài tập liên kết ghép Bài tập liên kết bu lông Bài tập dầm thép Bài tập cột thép Bài tập giàn ➢ HÌNH THỨC THI: ❖ Thi trắc nghiệm: sinh viên điền đáp án trả lời vào phiếu trả lời - phần trắc nghiệm: 20 câu (4đ) - phần tập: (6đ) Thời gian làm 90p ❖ Thi tự luận (thi online): sinh viên trình bày vào giấy - phần lý thuyết: câu hỏi lý thuyết (4đ) - phần tập: (6đ) Thời gian làm 90p KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE DẠNG BÀI BÀI TẬP VỀ LIÊN KẾT HÀN Xác định chiều dài tối thiểu cần thiết đường hàn liên kết sống mép thép góc liên kết Câu : Xác định chiều dài tối thiểu cần thiết đường hàn liên kết sống mép thép góc liên kết sau, biết: Liên kết hàn thép góc vào thép Bản thép có chiều dày t = 10 mm Thép góc cạnh số hiệu 90x7 Lực kéo tính tốn N = 460 kN Chiều cao đường hàn liên kết sống mép thép góc hf = mm Vật liệu thép CCT38 có f = 230 N/mm², fu = 380 N/mm² Hàn tay, dùng que hàn có fwf = 180 N/mm²; βf = 0.7; βs = Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.95 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a Ns ( kN ) `~ 322 ~` `_ 0.5 _` b Nm ( kN ) `~ 138 ~` `_ 0.4 _` c ls ( mm ) `~ 350 ~` `_ 0.3 _` d lm ( mm ) `~ 160 ~` `_ 0.3 _` Bài giải: a Lực tác dụng lên đường hàn sống: N S = k N = 0, 7.460 = 322 kN b Lực tác dụng lên đường hàn mép: N m = (1 − k ).N = (1 − 0, 7).460 = 138 kN Trong đó: k hệ số phân phối lực liên kết thép góc với thép - Đều cạnh: k=0,7 - Không cạnh, ghép cạnh ngắn: k=0,75 - Không cạnh, ghép cạnh lớn: k=0,6 c Chiều dài thực tế đường hàn sống: N h f  lw  (  f w )min  c →  ls  Ns h f (  f w )min  c Với: (  f w )min = ( f wf  f ; f ws  s ) = (126;171) = 126 N / mm2 f wf  f = 180.0,7 =126 N / mm2 f ws s = ( 0, 45 fu ) s = 0, 45.380.1 = 171 N / mm2 f u : cường độ kéo đứt tiêu chuẩn thép KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN →  ls  BLUE STRUCTURE Ns 322.103 = = 336, 26mm h f (  f w )min  c 8.126.0,95 → lstt = 336, 26 + 10 = 346, 26mm → chọn lstt = 350mm d Chiều dài thực tế đường hàn mép: Áp dụng công thức: →  lm  N h f  lw  (  f w )min  c Nm 138.103 = = 144,11mm h f (  f w )min  c 8.126.0,95 → lstt = 144,11 + 10 = 154,11mm → chọn lmtt = 160mm Xác định lực kéo lớn liên kết hàn đối đầu (đường hàn thẳng góc) Câu : Xác định lực kéo lớn mà liên kết hàn đối đầu hai thép chịu được, cho biết: Thép có tiết diện b x t = ( 520 x 10 ) mm Liên kết chịu lực kéo N đặt lệch tâm với độ lệch tâm e = 90 mm Đường hàn có fwt = 200 N/mm² Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.85 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a Aw ( mm2 ) `~ 5000 ~` `_ 0.3 _` b Ww ( mm3 ) `~ 416667 ~` `_ 0.3 _` c Nmax ( kN ) `~ 409 ~` `_ 0.9 _` Bài giải: a Chiều dài tính toán đường hàn: lw = b − 2t = 520 − 2.10 = 500mm → Aw = t.lw = 10.500 = 5000mm b Momen kháng uốn đường hàn: Ww = t.lw2 10.5002 = = 416666, 67 mm3 6 c Lực kéo lớn mà liên kết hàn đối đầu chịu được: KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE N M N N e +  f wt  c  +  f wt  c A w Ww A w Ww  e   N  +   f wt  c  A w Ww  f wt  c 200.0,85 → N max = = = 408653,85 N = 408, kN 90   e   + +      A w Ww   5000 416666.67  Xác định lực kéo lớn liên kết hàn đối đầu (đường hàn xiên góc) Câu 2.a : Xác định lực kéo lớn mà liên kết hàn đối đầu hai thép chịu được, cho biết: Thép có tiết diện b x t = ( 380 x ) mm, dùng đường hàn đối đầu xiên góc α = 45 ˚ Vật liệu thép CCT38 có f = 230 N/mm² Đường hàn có fwt = 190 N/mm²; fwv = 120 N/mm² Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.8 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a Khả chịu kéo đường hàn N1max ( kN ) `~ 1005 ~` `_ 0.4 _` b Khả chịu cắt đường hàn N2max ( kN ) `~ 635 ~` `_ 0.4 _` c Khả chịu lực thép Nbt ( kN ) `~ 629 ~` `_ 0.4 _` d Nmax ( kN ) `~ 629 ~` `_ 0.3 _` Bài giải: a Khả chịu kéo đường hàn N1max - Chiều dài tính tốn: lw = l − 2t = 537, − 2.9 = 519, 4mm (Do đường hàn xiên góc) Trong đó: sin  = - Ta có:  w = → N1max  b b 380 →l = = = 537, 4mm l sin  sin 450 N1max sin   f wt  c t.lw f wt  c t.lw 190.0,8.9.519, = = 1004854, N = 1005kN sin  sin 450 b Khả chịu cắt đường hàn N 2max - Ta có:  w = KẾT CẤU BLUE N 2max cos   f wt  c t.lw Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN → N 2max  BLUE STRUCTURE f wv  c t.lw 120.0,8.9.519, = = 634644, N = 635kN cos  cos 450 c Khả chịu lực thép Nbt Áp dụng công thức:  bt = Nbt  f  c A → Nbt  A f  c = 380.9.230.0,8 = 629280 N = 629,3kN d Nmax = ( N1max ; N2max ; Nbt ) = 629,3kN Xác định momen uốn lớn liên kết hàn đối đầu Câu : Xác định mô men uốn lớn mà liên kết hàn đối đầu hai thép chịu được, cho biết: Thép có tiết diện b x t = ( 560 x 12 ) mm Đường hàn có fwt = 190 N/mm² Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.7 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a lw ( mm ) `~ 536 ~` `_ 0.5 _` b Ww ( mm3 ) `~ 574592 ~` `_ 0.5 _` c Mmax ( kN.m ) `~ 76.4 ~` `_ 0.5 _` Bài giải: a Chiều dài tính tốn đường hàn: lw = b − 2t = 560 − 2.12 = 536mm tlw2 12.5362 = = 574592mm3 b Momen kháng uốn đường hàn Ww = 6 c Momen uốn lớn M max - áp dụng công thức:  w = M  f wt  c Ww → M max  Ww f wt  c = 574592.190.0, = 76420736 N mm = 76, 4kN m Xác định trị số ứng suất liên kết hàn đối đầu Câu 5.a 6: Xác định trị số ứng suất liên kết hàn đối đầu thép hình vẽ, biết: Liên kết chịu tác động đồng thời mô men uốn M = 20 kN.m lực cắt V = 193 kN Tiết diện thép b x t = ( 320 x 12 ) mm KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a σw ( N/mm² ) `~ 114 ~` `_ 0.6 _` b τw ( N/mm² ) `~ 54.3 ~` `_ 0.6 _` c σtđ ( N/mm² ) `~ 148 ~` `_ 0.3 _` Bài giải: a Ứng suất pháp:  w = M 20.106 = = 114,13 N / mm Ww 175232 - Trong đó: Ww = b Ứng suất tiếp:  w = tlw2 t.(b − 2t ) 12.(320 − 2.12) = = = 175232mm3 6 V V 193.103 = = = 54,34 N / mm Aw t.lw 12.(320 − 2.12) c Ứng suất tương đương:  td =  w2 + 3. w2 = 114,132 + 3.54,342 = 147,7 N / mm2 DẠNG BÀI LÊN KẾT BẢN GHÉP Xác định chiều dài tối thiểu cần thiết ghép Lbg Câu : Xác định chiều dài tối thiểu cần thiết ghép (Lbg = ?) liên kết hàn nối hai thép tiết diện b x t = ( 600 x ) mm, sử dụng hai ghép tiết diện bbg x tbg = ( 580 x ) mm Các đường hàn góc cạnh có chiều cao hf = mm Liên kết chịu lực kéo dọc trục N = 390 kN Vật liệu thép có fu = 340 N/mm² Hàn tay, dùng que hàn có fwf = 200 N/mm²; βf = 0.7; βs = Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.8 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a (β fw)min = ( N/mm² ) `~ 140 ~` `_ 0.5 _` b Chiều dài đường hàn thực tế lf chọn = ( mm ) `~ 160 ~` `_ 0.5 _` KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE c lbg = ( mm ) `~ 370 ~` `_ 0.5 _` Bài giải: a Tính (  f w )min Ta có: (  f w )min = ( f wf  f ; f ws  s ) = (140;153) = 140 N / mm2 f wf  f = 200.0,7 = 140 N / mm2 f ws  s = 0, 45 f u  s = 0, 45.340.1 = 153 N / mm f u : cường độ kéo đứt tiêu chuẩn thép b Chiều dài đường hàn thực tế - Áp dụng công thức: → l f  N h f  lw  (  f w )min  c N 390.103 = = 580,35mm h f (  f w )min  c 6.140.0,8 chiều dài tính tốn đường hàn: l ttf = l f = 580,35 = 145, 09mm Chiều dài thực tế đường hàn: l thucte = l ttf + 10 = 145,09 + 10 = 155,09mm f → Chiều dài đường hàn cần chọn: l chon = 160mm (chọn bội số 10) f c Chiều dài ghép: lbg = 2.l chon + 2.a = 2.160 + 2.25 = 370mm f Xác định chiều cao tối thiểu cần thiết đường hàn góc liên kết hàn nối hai thép ghép: Câu : Xác định chiều cao tối thiểu cần thiết đường hàn góc liên kết hàn nối hai thép tiết diện b x t = ( 400 x 11 ) mm Hai ghép có tiết diện bbg x tbg = ( 380 x ) mm và chiều dài Lbg = 540 mm Liên kết chịu lực kéo dọc trục N = 590 kN Vật liệu thép có fu = 380 N/mm² Hàn tay, dùng que hàn có fwf = 200 N/mm²; βf = 0.7; βs = Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.8 KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a (β fw)min ( N/mm² ) `~ 140 ~` `_ 0.5 _` b Chiều dài tính toán đường hàn lftt ( mm ) `~ 235 ~` `_ 0.5 _` c hf ( mm ) `~ ~` `_ 0.5 _` Bài giải: a Tính (  f w )min Ta có: (  f w )min = ( f wf  f ; f ws  s ) = (140;171) = 140 N / mm2 f wf  f = 200.0,7 = 140 N / mm2 f ws s = ( 0, 45 fu ) s = 0, 45.380.1 = 171 N / mm2 f u : cường độ kéo đứt tiêu chuẩn thép b Chiều dài tính tốn đường hàn: l thucte f - Ta có chiều dài ghép: lbg = 2.l thucte + 2.a = mm f → Chiều dài thực tế đường hàn: l thucte = f lbg − 2.a = 540 − 2.25 = 245mm mà l thucte = l ttf + 10 → chiều dài tính tốn đường hàn: f l ttf = l thucte − 10 = 245 − 10 = 235mm f → Chiều dài tính tốn tổng đường hàn: l f = 4.l ttf = 4.235 = 940mm c Chiều cao tối thiểu đường hàn: h f - Áp dụng công thức: → hf  N h f  lw  (  f w )min  c N 590.103 = = 5,6mm  l f ( fw )min  c 940.140.0,8 → Chiều cao tối thiểu đường hàn: h f = 6mm KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE DẠNG BÀI LÊN KẾT BU LÔNG KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Xác định số lượng bu lông Câu : Xác định số lượng bu lông tối thiểu cần thiết (1 bên) liên kết nối hai thép tiết diện b x t = ( 420 x 10 ) mm ghép tiết diện bbg x tbg = ( 380 x 14 ) mm Liên kết chịu lực kéo tâm N = 500 kN Sử dụng bu lơng cường độ cao có diện tích tiết diện thực thân bu lông Abn = 303 mm2 Thép bu lơng có fhb = 560 N/mm² Các hệ số μ = 0.4; γb1 = 0.9; γb2 = 1.2 Đường kính bu lơng d = 22 mm Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.95 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a [N]hb ( kN ) `~ 50.9 ~` `_ 0.5 _` b nb ( ) `~ 12 ~` `_ _` Bài giải: a Tính  N hb = f hb Abn  b1..n f  b2 = 560.303.0,9.0, 4.1 = 50904 N = 50,9kN 1.2 n f :số mặt phẳng ma sát liên kết b Số lượng bu lông bên cần thiết: nbyc  1,1.N 1,1.500.103 = = 11,37  N hb  c 50904.0,95 → Chọn: n=12 (cái) Do liên kết có ghép đặt phía không đối xứng, nên số lượng bu lông tăng 10% so với tính tốn Xác định lực kéo lớn liên kết bu lơng (có ghép) Câu 9.a : Xác định lực kéo lớn chịu liên kết bu lơng nối hai thép tiết diện b x t = ( 540 x 10 ) mm ghép tiết diện bbg x tbg = ( 530 x ) mm Vật liệu thép CCT42 có f = 245 N/mm² Dùng bu lơng cường độ cao có diện tích tiết diện thực thân bu lông Abn = 352 mm2 Thép bu lơng có fhb = 640 N/mm² Các hệ số μ = 0.35; γb1 = 0.8; γb2 = 1.2 Đường kính bu lơng d = 24 mm Đường kính lỗ bu lông dlỗ = 27 mm Số lượng bu lơng phía liên kết n = Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.9 KẾT CẤU BLUE Trang 10 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a [N]hb ( kN ) `~ 105.13 ~` `_ 0.4 _` b Nmax bu lông ( kN ) `~ 567.71 ~` `_ 0.3 _` c Nmax thép ( kN ) `~ 1190.70 ~` `_ 0.4 _` d Nmax ( kN ) `~ 567.71 ~` `_ 0.4 _` Bài giải: a Tính  N hb = f hb Abn  b1..n f  b2 = 640.352.0,8.0,35.2 = 105130 N = 105,15kN 1, b Tính N max bulong Áp dụng công thức: nbyc  N  N hb  c → Nmax bulong   N hb  c nbyc = 105130.0,9.6 = 567702 N = 567,7kN c Tính N max banthep Áp dụng cơng thức: N  f  c Ac Có: An = A − Agy = A − m.t.dlo = 540.10 − 3.10.27 = 4590mm2 ; 0,85 A = 0,85.540.10 = 4590mm2 Ta thấy: An  0,85 A Ac = A = 5400 N → N max banthep  Ac f  c = 5400.245.0,9 = 1190700 N = 1190, 7kN d N max = ( N max bulong ; N max banthep ) = ( 567, 7;1190, ) = 567, kN KẾT CẤU BLUE Trang 11 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Xác định lực kéo lớn liên kết bu lông (không dùng ghép) Câu 9.b : Xác định lực kéo lớn chịu liên kết bu lơng nối thép có kích thước tiết diện b1 x t1 = ( 360 x 10 ) mm b2 x t2 = ( 350 x 14 ) mm Vật liệu thép CCT38 có f = 230 N/mm² Bu lơng thường có fvb = 200 N/mm²; fcb = 465 N/mm² Đường kính bu lơng d = 22 mm Đường kính lỗ bu lơng dlỗ = 25 mm Số lượng bu lông dùng liên kết n = 12 Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.9 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a [N]minb ( kN ) `~ 68.4 ~` `_ 0.4 _` b Nmax bu lông ( kN ) `~ 671.80 ~` `_ 0.3 _` c Nmax thép ( kN ) `~ 592.02 ~` `_ 0.4 _` d Nmax ( kN ) `~ 592.02 ~` `_ 0.4 _` Bài giải: a Tính  N min b = ( N cb ;  N vb )  N cb = d.(  tmin ) fcb  b = 22.10.465.0,9 = 92070N = 92,07kN  N vb = f vb A. b nv = 200  222 0,9.1 = 68423 N = 68, 4kN nv :số mặt phẳng ma sát liên kết ( ) →  N min b =  N cb ;  N vb = 68, 4kN b Tính N max bulong Áp dụng công thức: nbyc  1,1N  N min b  c (Do liên kết chồng không đối xứng, nên số lượng bu lông tăng 10% so với tính tốn) → N max bulong   N min b  c nbyc 1,1 = 68423.0,9.12 = 671789 N = 671,8kN 1,1 c Tính N max banthep KẾT CẤU BLUE Trang 12 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN Áp dụng công thức: BLUE STRUCTURE N  f  c  bl An Có: An = A − Agy = A − m.t.dlo = 360.10 − 4.10.25 = 2600mm2 → Nmax banthep  An f  c  bl = 2600.230.0,9.1,1 = 592020N = 592,02kN ;  bl = 1,1 d N max = ( N max bulong ; N max banthep ) = ( 671,8;592, 02 ) = 592, 02kN Xác định lực kéo lớn liên kết bu lông (liên kết với thép góc) Câu 9.c : Xác định lực kéo lớn (N = ?) để liên kết bu lơng hình vẽ chịu được, biết: Liên kết sử dụng bu lông cường độ cao có đường kính bu lơng d = 20 mm; đường kính lỗ bu lơng dlỗ = 23 mm Diện tích tiết diện thực thân bu lơng Abn = 245 mm2 Thép bu lơng có fhb = 720 N/mm² Các hệ số μ = 0.35; γb1 = 0.9; γb2 = 1.1 Thép có tiết diện b x t = ( 340 x 16 ) mm Sử dụng thép góc số hiệu L 100x8 Diện tích tiết diện thép góc Ag = 1550 mm2 Vật liệu thép CCT42 có f = 245 N/mm² Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.85 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a [N]hb ( kN ) `~ 50.51 ~` `_ 0.4 _` b Nmax bu lông ( kN ) `~ 195.15 ~` `_ 0.3 _` c Nmax thép ( kN ) `~ 322.79 ~` `_ 0.4 _` d Nmax ( kN ) `~ 195.15 ~` `_ 0.4 _` Bài giải: a Tính  N hb = f hb Abn  b1..n f  b2 = 720.245.0,9.0,35.1 = 50514 N = 50,514kN 1,1 b Tính N max bulong Áp dụng công thức: nbyc  1,1N  N hb  c (Do liên kết có ghép đặt phía bên phải khơng đối xứng, nên số lượng bu lông tăng 10% so với tính tốn) → N max bulong  KẾT CẤU BLUE  N hb  c nbyc 1,1 = 50,514.0,85.5 = 195,15kN 1,1 Trang 13 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE c Tính N max banthep Áp dụng cơng thức: N  f  c Ac Có: An = A − Agy = A − m.t.dlo = 1550 −1.8.23 = 1366mm2 ; A toán thép góc lấy Ag ;t lấy chiều dày thép góc 0,85 A = 0,85.1550 = 1317,5mm2 Ta thấy: An  0,85 A Ac = A = 1550mm → N max banthep  Ac f  c = 1550.245.0,85 = 322787 N = 322, 79kN d N max = ( N max bulong ; N max banthep ) = (195,15;322, 79 ) = 195,15kN Xác định số lượng bu lơng (liên kết thép góc) Câu 9.d : Xác định số lượng bu lông tối thiểu cần thiết liên kết thép góc số hiệu L 100x8 với thép tiết diện b x t = ( 240 x 12 ) mm Liên kết chịu lực kéo dọc trục N = 600 kN Diện tích tiết diện thép góc Ag = 1550 mm2 Vật liệu thép CCT42 có f = 245 N/mm² Sử dụng bu lơng cường độ cao có đường kính bu lơng d = 22 mm; đường kính lỗ bu lơng dlỗ = 24 mm Diện tích tiết diện thực thân bu lông Abn = 303 mm2 Thép bu lơng có fhb = 600 N/mm² Các hệ số μ = 0.35; γb1 = 0.9; γb2 = 1.1 Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.95 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a [N]hb ( kN ) `~ 104.12 ~` `_ 0.5 _` b nb ( ) `~ ~` `_ _` Bài giải: f hb Abn  b1..n f a Tính  N hb =  b2 = 600.303.0,9.0,35.2 = 104121N = 104,12kN 1,1 b Số lượng bu lông bên cần thiết: nbyc  N  N min b  c KẾT CẤU BLUE = 600 = 6, 065 → Chọn: n= 7(cái) 104,12.0,95 Trang 14 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE DẠNG BÀI DẦM THÉP Xác định trị số ứng suất pháp ứng suất tiếp lớn dầm thép I Câu 15 : Xác định trị số ứng suất pháp ứng suất tiếp lớn dầm thép I định hình có sơ đồ đầu ngàm chịu tải trọng phân bố qc = 11.5 kN/m Nhịp dầm L = 5.6 m Hệ số độ tin cậy tải trọng γq = 1.1; γg = 1.05 Tiết diện dầm I22 có Wx = 232 cm3; Ix = 2550 cm4; Sx = 131 cm3; tw = 5.4 mm; h = 220 mm Trọng lượng m dài dầm gc = 0.24 kN/m Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a q ( kN/m ) `~ 12.9 ~` `_ 0.5 _` b σmax = ( N/mm² ) `~ 145 ~` `_ 0.5 _` c τmax = ( N/mm² ) `~ 34.4 ~` `_ 0.5 _` Bài giải: a Ta có: q = qc  q + g c  g = 11,5.1,1 + 0, 24.1,05 = 12,9kN / m b Ứng suất pháp lớn nhất:  max = M max 33,71 = = 145301kN / m2 = 145,3N / mm2 Wx 232.10−6 Trong đó: M max qL2 12,9.5, 62 = = = 33, 71kN m (dựa vào hình đề bên trên) 12 12 c Ứng suất tiếp lớn nhất:  max = Vmax S x 36,12.103.131.103 = = 34,36 N / mm I x tw 2550.104.5, Trong đó: Vmax = qL 12,9.5, = = 36,12kN (dựa vào hình đề bên trên) 2 Xác định độ võng dầm thép I định hình Câu 16 : Xác định độ võng dầm thép I định hình có sơ đồ đơn giản, chịu tải trọng phân bố pc = 11 kN/m Nhịp dầm L = m Mô đun đàn hồi thép E = 210000 N/mm² Tiết diện dầm I18 có Ix = 1290 cm4 Trọng lượng m dài dầm gc = 0.18 kN/m KẾT CẤU BLUE Trang 15 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a qc ( kN/m ) `~ 11.2 ~` `_ 0.7 _` b Δ = ( mm ) `~ 13.8 ~` `_ 0.8 _` Bài giải: a Ta có: q c = p c + g c = 11 + 0.18 = 11,18kN / m b Xác định độ võng dầm: q c L4 11,18.40004 = = = 13, 76mm 384 E.I x 384 210000.1290.10 Kiểm tra khả chịu uốn cắt dầm thép I Câu 15.a : Kiểm tra khả chịu uốn cắt dầm thép I định hình có sơ đồ đầu ngàm chịu tải trọng phân bố qc = 14.5 kN/m Nhịp dầm L = 4.6 m Hệ số độ tin cậy tải trọng γq = 1.1; γg = 1.05 Tiết diện dầm I16 có Wx = 109 cm3; Ix = 873 cm4; Sx = 62.3 cm3; tw = mm; h = 160 mm Trọng lượng m dài dầm gc = 0.16 kN/m Vật liệu thép CCT34 có f = 210 N/mm²; fv = 120 N/mm² Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.85 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a q ( kN/m ) `~ 16.1 ~` `_ 0.5 _` b Khả chịu uốn (Đạt = 1; Không đạt = -1) `~ -1 ~` `_ 0.5 _` c Khả chịu cắt (Đạt = 1; Không đạt = -1) `~ ~` `_ 0.5 _` Bài giải: a Ta có: q = qc  q + g c  g = 14,5.1,1 + 0,16.1,05 = 16,12kN / m b Tính:  max = M max 28, 42 = = 260734kN / m2 = 260,7 N / mm2 −6 Wx 109.10 Trong đó: M = KẾT CẤU BLUE ql 16,12.4, 62 = = 28, 42kN m (dựa vào hình đề bên trên) 12 12 Trang 16 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Kiểm tra:  max = 260,  f  c = 210.0.85 = 178,5 N / mm → Khả chịu uốn khơng đạt c Tính:  max Vmax S x 37, 076.62,3.10−6 = = = 52917,18kN / m = 52,9 N / mm −8 −3 I x tw 873.10 5.10 Trong đó: Vmax = qL 16,12.4, = = 37, 076kN m (dựa vào hình đề bên trên) 2 Kiểm tra:  max = 52,9  f v  c = 120.0,85 = 102 N / mm → Khả chịu cắt đạt Xác định ứng suất pháp lớn dầm thép I Câu 15.b : Xác định ứng suất pháp lớn dầm thép I tổ hợp hàn sau, biết: Dầm có sơ đồ đầu ngàm, chịu tải trọng phân bố qc = 65 kN/m (bao gồm trọng lượng thân) Hệ số độ tin cậy tải trọng γq = 1.1 Nhịp dầm L = 15.5 m Tiết diện dầm h = 980 mm; b = 290 mm; tw = 10 mm; tf = 18 mm Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a q ( kN/m ) `~ 71.5 ~` `_ 0.5 _` b Mmax ( kN.m ) `~ 1431 ~` `_ 0.5 _` c σmax ( N/mm² ) `~ 225 ~` `_ 0.5 _` Bài giải: a Ta có: q = qc  p = 65.1,1 = 71,5kN / m b Tính: M max = qL2 71,5.15,52 = = 1431,5kN m (dựa vào hình đề bên trên) 12 12 c Ứng suất pháp lớn nhất:  max = Trong đó: Wx = 2.I x 2.3,12.109 = = 6,36.106 mm3 h 980 b t3 t h3 f f Ix = w w +  + b f t f 12  12  KẾT CẤU BLUE M max 1431,5.106 = = 225 N / mm2 Wx 6,36.10  hf      2  10.9443  290.183  962   = +  + 290.18    = 3,12.10 mm 12      12  Trang 17 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE hw = h − 2t f = 980 − 2.18 = 944mm; hf = h − t f = 980 − 18 = 962 = mm; b = b f = 290mm Xác định ứng suất tiếp lớn dầm thép I Câu 15.c : Xác định ứng suất tiếp lớn dầm thép I tổ hợp hàn sau, biết: Dầm có sơ đồ công xôn, chịu tải trọng phân bố qc = 80 kN/m (bao gồm trọng lượng thân) Hệ số độ tin cậy tải trọng γq = 1.1 Nhịp dầm L = m Tiết diện dầm h = 1380 mm; b = 520 mm; tw = 13 mm; tf = 20 mm Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a q ( kN/m ) `~ 88 ~` `_ 0.5 _` b Vmax ( kN ) `~ 440 ~` `_ 0.5 _` c τmax ( N/mm² ) `~ 27.7 ~` `_ 0.5 _` Bài giải: a Ta có: q = qc  p = 80.1,1 = 88kN / m b Tính: Vmax = qL = 88.5 = 440kN (dựa vào hình đề bên trên) c Ứng suất pháp lớn nhất:  max = Vmax S x I x tw Trong đó: S x = S w + S f = tw b t3 tw hw3 f f Ix = + 2 + b f t f 12  12  h hw2 13402 1360 + b f t f f = 13 + 520.20 = 10.106 mm3 8  hf      2  13.13403  520.203  1360   10 = + 2 + 520.20    = 1, 22.10 mm 12      12  hw = h − 2t f = 1380 − 2.20 = 1340mm; hf = h − t f = 1380 − 20 = 1360mm; b = b f = 520mm →  max = Vmax S x 440.103.10.106 = = 27, N / mm2 10 I x tw 1, 22.10 13 Xác định độ võng dầm thép I tổ hợp hàn sau Câu 16.a : Xác định độ võng lớn dầm thép I tổ hợp hàn sau, biết: Dầm có sơ đồ cơng xơn, chịu tải trọng phân bố qc = 60 kN/m (bao gồm trọng lượng thân) Nhịp dầm L = 4.5 m Mô đun đàn hồi thép E = 210000 N/mm² Tiết diện dầm h = 1380 mm; b = 440 mm; tw = 10 mm; tf = 16 mm KẾT CẤU BLUE Trang 18 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a Ix ( cm4 ) `~ 859046 ~` `_ 0.75 _` b Δ ( mm ) `~ 1.70 ~` `_ 0.75 _` Bài giải: a Ta có: ( )  ( b f − tw ) / hw3  440.13803  ( ( 440 − 10 ) / ) 13483   b f h3    Ix =  −2 = −2  = 8.6.10 mm  12  12 12 12         Trong đó: hw = h − 2t f = 1380 − 2.16 = 1348mm; b = b f = 440mm b Xác định độ võng dầm: q c L4 60.45004 = = = 1, mm E.I x 384 210000.8, 6.109 DẠNG BÀI CỘT THÉP Chọn số hiệu thép I Câu 21 : Chọn số hiệu thép phù hợp để làm tiết diện cột đặc chịu nén tâm theo điều kiện ổn định, với số liệu sau: Lực nén tính tốn N = 690 kN (bao gồm trọng lượng thân) Sơ đồ cột theo phương vng góc với trục x đầu khớp; theo phương vng góc với trục y đầu ngàm Chiều cao cột L = m Thép cột có f = 210 N/mm² Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.9 (Gợi ý: chọn λgt khoảng 50 - 60 ) Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a λx `~ 26.5 ~` `_ 0.2 _` b λy `~ 53.6 ~` `_ 0.2 _` KẾT CẤU BLUE Trang 19 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE c φmin `~ 0.85 ~` `_ 0.2 _` d Chọn thép hình `~ 270 ~` `_ 0.9 _` Bài giải: ❖ Giả thiết độ mảnh: gt = 55 ; kết hợp f = 210 N / mm2 Tra bảng (trong đề thi) ta có: min = 0,85 (ý c) N 690.103 = = 4295mm  f  c 0,85.210.0,9 → Ayc  → Chọn thép hình I27a có A = 4320mm2  Ayc (tra bảng đề cho) (ý d) Từ bảng tra: I x = 5500cm ; i y = 2,8cm ❖ Ta có: lx = .L = 1.3 = 3m (sơ đồ cột theo phương vng góc với trục x đầu khớp:  = ) l y =  L = 0,5.3 = 1,5m (sơ đồ cột theo phương vng góc với trục y đầu ngàm:  = 0,5 ) ix = Ix 5500.104 = = 112,83mm A 4320 → x = lx 3.103 = = 26,59 ix 112,83 (ý a) → y = ly 1,5.103 = 53,57 2,8.10 (ý b) iy = Xác định lực nén lớn chịu từ điều kiện ổn định tổng thể cột thép I Câu 21.a : Xác định lực nén lớn chịu từ điều kiện ổn định tổng thể cột thép I tổ hợp hàn chịu nén tâm, biết: Sơ đồ cột theo phương vuông góc với trục x đầu ngàm, đầu khớp; theo phương vng góc với trục y đầu ngàm, đầu khớp Chiều cao cột L = 4.6 m Cột có tiết diện h = 330 mm; b = 320 mm; tw = mm; tf = 12 mm Thép cột có f = 230 N/mm² Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.85 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a λx `~ 22.2 ~` `_ 0.4 _` KẾT CẤU BLUE Trang 20 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE b λy `~ 40 ~` `_ 0.4 _` c φmin `~ 0.9 ~` `_ 0.2 _` d Nmax ( kN ) `~ 1776 ~` `_ 0.5 _` Bài giải: Xác định đặc trưng hình học tiết diện: ( )  ( b f − tw ) / hw3  320.3303  ( ( 320 − 8) / ) 3063   b f h3    Ix =  −2 = −2  = 0, 21.10 mm  12  12 12 12         Trong đó: hw = h − 2t f = 330 − 2.12 = 306mm; b = b f = 320mm I y = t f b3f 12 + hw tw3 12.3203 306.83 = + = 65,55.106 mm4 12 12 12 A = 2bf t f + hwtw = 2.320.12 + 306.8 = 10128mm2 ix = Ix 0, 21.109 = = 144mm A 10128 iy = Iy A = 65,55.106 = 80,5mm 10128 lx = .L = 0, 7.4, = 3, 22m (sơ đồ cột theo phương vng góc với trục x đầu ngàm đầu khớp:  = 0,7 ) l y =  L = 0, 7.4, = 3, 22m (sơ đồ cột theo phương vuông góc với trục y đầu ngàm đầu khớp:  = 0,7 ) lx 3, 22.103 = 22,36 a Độ mảnh cột: x = = ix 144 b Độ mảnh cột: y = ly iy = 3, 22.103 = 40 80,5 c Ta có: max = max ( x ;  y ) = 40 ; kết hợp f = 230 N / mm2 Tra bảng (trong đề thi) ta có: min = 0,897 d Áp dụng cơng thức:  = N  A  f  c → N  f  c  A = 230.0,85.0,897.10128 = 1776081N = 1776 N KẾT CẤU BLUE Trang 21 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE DẠNG BÀI GIÀN THÉP Xác định lực nén lớn chịu giàn tiết diện ghép từ hai thép góc Câu 23 : Xác định lực nén lớn chịu giàn tiết diện ghép từ hai thép góc số hiệu L 80x60x7, ghép cạnh lớn Thơng số thép góc đơn Ag = 938 mm2; cx = 25.1 mm; cy = 15.2 mm; ix0 = 25.1 mm; iy0 = 17.4 mm Bề dày mã t = mm Sơ đồ giàn theo phương vng góc với trục x hai đầu khớp; theo phương vng góc với trục y hai đầu khớp Chiều dài giàn L = 1.5 m Thép có cường độ f = 210 N/mm² Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.95 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a λx `~ 59.8 ~` `_ 0.3 _` b λy `~ 57.9 ~` `_ 0.3 _` c φmin `~ 0.82 ~` `_ 0.3 _` d Nmax ( kN ) `~ 308 ~` `_ 0.6 _` Bài giải: Chiều dài tính tốn: lx = .L = 1.1,5 = 1,5m (sơ đồ cột theo phương vng góc với trục x đầu khớp:  =1) l y =  L = 1.1,5 = 1,5m (sơ đồ cột theo phương vng góc với trục y đầu khớp:  =1) - A = Ag = 2.938 = 1876mm2 - ix0 = iy0 = I x0 → I x0 = ix0 Ag = 25,12.938 = 590949, 4mm Ag I y0 Ag → I y0 = iy0 Ag = 17, 42.938 = 283988,9mm - I x = 2.I x0 = 2.590949, = 1,18.106 mm 2     tbm  8   I y =  I y0 +  c y + A = 283988,9 + 15, + 938    = 1, 26.10 mm    g  2       KẾT CẤU BLUE Trang 22 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN a Ta có: ix = BLUE STRUCTURE Ix 1,18.106 = = 25, 08mm A 1876 (chú ý: trường hợp đề thi cho thép góc có tiết diện giống bên ta lấy ln ix = ix0 , mà khơng cần tính bước tơ vàng bên nữa.) → Như áp dụng ln: ix = ix0 = 25,1mm → x = b Ta có: i y = lx 1,5.103 = = 59,8 ix 25,1 Iy A = 1, 26.106 = 25,9mm 1876 1,5.103 → y = = = 57,9 iy 25,9 ly c Ta có: max = max ( x ;  y ) = 59,8 ; kết hợp f = 210 N / mm2 Tra bảng (trong đề thi) ta có: min = 0,822 d Áp dụng công thức:  = N  A  f  c → N  f  c  A = 210.0,95.0,822.1876 = 307643N = 308kN Câu 23.a : Xác định lực nén lớn chịu giàn ghép từ hai thép góc số hiệu L 75x6 Thơng số thép góc đơn Ag = 873 mm2; c = 20.5 mm; i0 = 22.9 mm Bề dày mã t = mm Sơ đồ giàn theo phương vng góc với trục x hai đầu ngàm; theo phương vng góc với trục y đầu ngàm, đầu khớp Chiều dài giàn L = m Thép có cường độ f = 245 N/mm² Hệ số điều kiện làm việc kết cấu γc = 0.85 Yêu cầu xác định điền phương án trả lời vào phiếu trả lời trắc nghiệm: a λx `~ 43.7 ~` `_ 0.3 _` b λy `~ 41.7 ~` `_ 0.3 _` c φmin `~ 0.88 ~` `_ 0.3 _` d Nmax ( kN ) `~ 319 ~` `_ 0.6 _` KẾT CẤU BLUE Trang 23 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Bài giải: Chiều dài tính tốn: lx = .L = 0,5.2 = 1m (sơ đồ cột theo phương vng góc với trục x đầu ngàm:  = 0,5 ) l y =  L = 0, 7.2 = 1, 4m (sơ đồ cột theo phương vuông góc với trục y đầu ngàm đầu khớp:  = 0,7 ) - A = Ag = 2.873 = 1746mm2 I x0 → I x0 = I y0 = i02 Ag = 22,92.873 = 457809,9mm4 Ag - ix0 = iy0 = - I x = 2.I x0 = 915619,8mm 2     tbm  8   I y =  I y0 +  c + A = 457809,9 + 20,5 + 873    = 1,96.10 mm    g 2         a Ta có: ix = Ix 915619,8 = = 22,9mm A 1746 (chú ý: trường hợp đề thi cho thép góc có tiết diện giống bên ta lấy ix = ix0 , mà không cần tính bước tơ vàng bên nữa.) → Như áp dụng ln: ix = ix0 = 22,9mm → x = lx 1.103 = = 43, 67 ix 22,9 1,96.106 = = 33,5mm A 1746 Iy b Ta có : i y = → y = ly iy = 1, 4.103 = 41,78 33,5 c Ta có: max = max ( x ;  y ) = 43, 67 ; kết hợp f = 245 N / mm2 Tra bảng (trong đề thi) ta có: min = 0,877 d Áp dụng cơng thức:  = N  A  f  c → N  f  c  A = 245.0,85.0,877.1746 = 318881N = 318,8kN CHÚC CÁC BẠN ÔN TẬP TỐT! KẾT CẤU BLUE Trang 24 ... THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE DẠNG BÀI LÊN KẾT BU LÔNG KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Xác định số lượng bu lông Câu : Xác định số lượng bu lông tối thiểu cần... 567, kN KẾT CẤU BLUE Trang 11 ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE STRUCTURE Xác định lực kéo lớn liên kết bu lông (không dùng ghép) Câu 9.b : Xác định lực kéo lớn chịu liên kết bu lơng nối thép. .. đầu thép hình vẽ, biết: Liên kết chịu tác động đồng thời mô men uốn M = 20 kN.m lực cắt V = 193 kN Tiết diện thép b x t = ( 320 x 12 ) mm KẾT CẤU BLUE Trang ÔN THI KẾT CẤU THÉP P1 - ĐHKTHN BLUE