Tài liệu TỔNG HỢP CÔNG THỨC KẾT CẤU THÉP pdf

TỔNG HỢP CÔNG THỨC KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG I – CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP Phương pháp tính toán theo trạng thái giới hạn: TTGH I: Độ bền và ổn định: mRSN ≤ TTGH II: Biến dạng và chuyển vị: T ∆≤∆ CHƯƠNG II – LIÊN KẾT HÀN Đường hàn đối đầu Các loại đường hàn Đường hàn góc Có 3 dạng bài toán: 1. Chịu lực dọc N 2. Chịu mô men và lực cắt (M,N) 3. Chịu lực tổng quát (M,N,Q) Loại đh Bài toán Đường hàn đối đầu Đường hàn góc N Tiết diện dạng chữ nhật h nk R F N N , ≤=→ δ hhh LF δ = ; )(1 cmbL h −= Tiết diện dạng hình quạt hh h. βδ = ; ∑ ∑ = hhh LhF . . β h g h N R F N N ≤=→ ∑ τ M, Q h nk h M R W M M , ≤=→ σ h c cx c x Q R bJ SQ Q ≤=→ . . τ TD HCN: h cQ R F Q ≤= 2 3 τ h nk h M R W M M , ≤=→ σ ; 6 2 hh h Lh W β = ∑ =→ h Q F Q Q τ h gQMQM R≤+→⊥ 22 ττττ M,N,Q    → → N M N M σ σ cùng phương, chiều Q Q τ → ; h c cx x Q R bJ SQ ≤= . . τ h nkNM R , ≤+= σσσ      → → → Q M N Q M N τ τ τ ; QNM τττ  ⊥// h gQMM R≤++ 22 )( τττ Chú ý: Đường hàn góc có thêm hệ số β và chỉ có h g R , đường hàn đối đàu không có hệ số β Đường hàn đối đầu có cả ứng suất pháp+ tiếp, đường hàn góc chỉ có ứng suất tiếp. CHƯƠNG 3 – LIÊN KẾT ĐINH TÁN Khả năng chịu lực của đinh: + Chịu cắt: [ ] d cc d c R d nN 4 . 2 π = , + Chịu kéo, nén: [ ] d k d nk R d N 4 2 , π = + Chịu ép mặt: [ ] d epm d epm RdN min ∑ = δ n c là số mặt cắt trong một đinh( 2 thanh → n c = 1, 3 thanh thì n c = 2) Tổng chiều dày nhỏ nhất của các phân tố ép vào một phía của thân đinh Nếu bm δδ 2≤ thì δδ = min ( δ : là chiều dày của thanh chính, : bm δ là chiều dày bản mặt) Có 3 dạng bài toán: Lực tác dụng vuông góc với đinh. 1. Chịu lực dọc: Lực tác dụng song song trục đinh 2. Bài toán chịu lực cắt: Phương của Q vuông góc trục đinh M nằm trong mf song song trục đinh → chịu kéo 3. Bài toán chịu mô men: M nằm trong mf vuông góc trục đinh → chịu cắt. Tính lực tác dụng vào đinh: Trường hợp Sơ đồ Công thức Kéo, nén (N) N N n N N = 1 Chịu uốn (M) M M ∑ = 2 max 1 . l e eM N Uốn + kéo, nén ( M, N) M N N M ∑ ±= 2 max 1 . i e eM n N N Uốn + cắt (M,Q) Q Q M M 2 2 max 2 1 .         +       = ∑ i e eM n Q N e max : khoảng cách từ đinh hay bu lông xa nhất. n: số đinh hay bu lông ∑ 2 i e : tổng bình phương khoảng cách từ các đinh hay bu lông. CHƯƠNG 4 – DẦM THÉP Dầm định hình Có 2 loại dầm: Dầm ghép 1.dầm định hình - Kiểm tra tiết diện chọn theo 2 điều kiện: + Kiểm tra về cường độ(TTGH2): th x W M = σ R≤ tính với tải trọng tính toán c x x R J SQ ≤= δ τ . . Trong đó : + th W Mômen chống uốn của tiết diện thu hẹp + δ chiều dày bản bụng + x S Mômen tĩnh(nguyên) của phần bị trượt đối với trục trung hòa + x J Mômen quán tính của tiết diện nguyên Kiểm tra về độ võng (TTGH1): 0 1 n tc l f ≤ Trong đó : + tc f là độ võng lớn nhất được tính theo tải trọng tiêu chuẩn +l : là nhịp tính toán của dầm + 0 1 n độ võng tương đối giới hạn tra bảng -Đối với dầm đơn : 3 . .384 5 l JE qP l f tctc tc ∑ ∑ + = tc P :tải trọng thường xuyên tiêu chuẩn tc q :tải trọng tạm thời tiêu chuẩn -Đối với dầm thép CT3 ∑∑ ∑ ∑ + + = qp qP h l l f tctc tc .4800 + ứng suất cục bộ: cb b cb R z P ≤= . δ σ +Ổn định tổng thể của dầm: R W M d ≤ ϕ , 2               = h L J J o x y d ψϕ , ),( αψ f= tra bảng (4-2) trang 64 2 54.1       = h l J J o y xoan α 2.dầm ghép Công thức kiểm tra : 1.Cường độ : xn x x y J M = σ R≤ c x x R J SQ ≤= δ τ . . 2.Độ võng: ( ) ox tctc o nEJ lqP nl f 1 384 51 3 ≤ + ⇔≤ ∑ ∑ Ổn định tổng thể của dầm: R W M d ≤ ϕ , 2               = h L J J o x y d ψϕ , 2 54.1),(       == h l J J f o y xoan ααψ xoan J = ).2( 3 3,1 33 ccbb bh δδ + Kiểm tra ổn định cục bộ : 1.ổn định bản cánh 23 2 1 /240010 100 .8,0 cmdaN a c c th =≥         = δ δ σ +Bản cánh: R a c 2100 15 1 δ = , thép CT3 R = 2100daN/cm 2 . 2. Mất ổn định của bản bụng a)Do ứng suất tiếp 3 2 10 100 25,1         = b b th h δ τ c c c σ σ τ .6,0 3 ==≥ =0,6.2400=1440(thép CT3) Ô đầu do τ: R h b o b 2100 70≤= δ λ phải thoả mãn b)Do ứng suất pháp th σ = 3 2 0 10 100         b b h k δ K là hệ số phụ thuộc vào lien kết giữa bản bụng và bản cánh (tra bảng 4.7 trang 81) Ô giữa do σ: R b 2100 160≤ λ Do tác dụng liên hợp của ứng suất pháp và ứng suất tiếp Ô trung gian do σ, τ: m th b th b ≤         +         22 τ τ σ σ m là hệ số điều kiện làm việc CHƯƠNG 5 – CỘT THÉP Cột đặc Cột thép: Cột đặc I/ . Cột đặc Có 2 dạng bài toán - Chọn tiết diện - Kiểm tra ổn định 1. Chọn tiết diện: Xuất phát từ đk ổn định để suy ra kích thước cột ( b, h, δ c , δ b ) Quan hệ giữa b, h, r:    = = hr br y x . . 2 1 α α với yhxb ⊥⊥ , 2. Kiểm tra ổn định: + ổn định tổng thể: R F N ≤ . min ϕ ),( min yx f ϕϕϕ = Bản cánh: A a c ≤ δ + ổn định cục bộ: Bản bụng: b o b h δ λ = II/ . Cột rỗng 1. Chọn tiết diện. Cột rỗng có 1 trục thực và 1 trục ảo . Nên khi chọn TD xuất phát từ đk ổn định trục x → o N = . Xuất phát từ đk ổn định trục y → chiều dài bản ghép b 2. Kiểm tra ổn định ổn định trục x: R F N x ≤ . ϕ , x ox x r l = λ , ll ox . µ = , )( xx f λϕ = tra bảng phụ lục 6 ổn định trục y: R F N y ≤ . ϕ ; )( td yy f λϕ = - Cột bản giằng: 2 1 2 λλλ += y td y ; y oy y r l = λ ; F J r x y = ; 1 1 1 r l = λ - Cột thanh giằng: ty td y FKF / 2 += λλ , )( α fk = , : t F là diện tích thanh giằng Chú ý: : 1 r là bán kính quán tính của 1 nhánh cột: 11 y rr = Cách xác định hệ số µ (µ=0,5; µ = 0,7; µ=1; µ=2) : 1 l là khoảng cách 2 bản giằng. CHƯƠNG 6 : DÀN THÉP Chiều dài tính toán của thanh chịu nén l d 10 µ = ( 15.0 ≤≤ µ ) + thanh cánh thượng -Chiều dài tính toán đối với trục x (trục thẳng góc với mặt phẳng của giàn) bằng khoảng cách giữa hai mắt giàn :l 0x =d -chiều dài tính toán của thanh cánh thượng đối với trục y (trục nằm trong mặt phẳng của giàn ) dl y = 0 or dl y 2 0 = ; Nếu dọc chiều dài y l 0 của thanh cánh có các lực nén khác nhau thì kiểm tra ổn định theo         += 1 2 00 25,075,0 N N ll y td y +thanh bụng giàn -chiều dài tính toán trong mặt phẳng giàn và ngoài mặt phẳng giàn của thanh xiên ở gối tựa và thanh đứng ở gối tựa l 0x = y l 0 = 1 l Kiểm tra tiết diện của thanh chịu kéo 1.kiểm tra về cường độ R F N th ≤= σ r l = λ gh λ ≤ (tra bảng 6-1 trang 158) Kiểm tra tiết diện của thanh chịu nén trung tâm σ = R F N ≤ . min ϕ R F N th ≤= σ r l 0 = λ gh λ ≤ Kiểm tra tiết diện của thanh chịu nén đồng thời chịu uốn dọc ngang 1.kiểm tra ổn định trong và ngoài mặt phẳng uốn σ = R F N ≤ . min ϕ σ = R Fc N y ≤ ϕ 2.kiểm tra cường độ theo công thức th x th W M F N += σ R≤ . TỔNG HỢP CÔNG THỨC KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG I – CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP Phương pháp tính toán theo trạng thái. mf vuông góc trục đinh → chịu cắt. Tính lực tác dụng vào đinh: Trường hợp Sơ đồ Công thức Kéo, nén (N) N N n N N = 1 Chịu uốn (M) M M ∑ = 2 max 1 . l e eM N Uốn