Khi tính toán thanh cánh tại vị trí nút, chúng ta phải kể đến ứng suất gây bởi mô men do độ lệch trục khi các thanh bụng liên kết vào mặt bên thanh cánh (lực tác dụng này không đi qua trọng tâm tiết diện).
Việc kiểm tra bền tại tiết diện tại vị trí giảm yếu của thanh cánh chịu lực trục và mô men được xác định theo biểu thức sau [1]:
( ) ( ) xn yn i xn,yn i yn xn i xn,yn i 2 n xn yn xn,yn M y x M x y N f A − + − σ = + ≤ − I I I I I I I (1) trong đó:
N – lực dọc trong thanh tại tiết diện đang xét;
An – diện tích tiết diện thực của thanh tại hoặc mặt cắt ngang hoặc mặt cắt zích zắc (Hình 1);
Mxn, Myn – mô men uốn đối với các trục xn và yn do sự đặt lệch tâm của lực truyền từ thanh giằng vào nút phía đoạn thanh cánh đang xét. Mxn, Myn xác định theo biểu thức (2);
xn, yn – là các trục trung tâm tại mặt cắt giảm yếu đang xét;
Ixn, Iyn – mô men quán tính của tiết diện thực đối với các trục xn và yn;
Hình 1. Nút tháp thép, các mặt cắt tại vị trí giảm yếu để xác định tiết diện thực, mặt cắt ngang (1-1, 2-2, 3-3, 4-4) và mặt cắt zích zắc (a-b-c-d-e),
Ixn,yn – mô men quán tính li tâm của tiết diện thực đối với hệ trục (xn,yn);
xi,yi – tọa độ điểm kiểm tra ứng suất trong hệ trục (xn,yn);
f – cường độ tính toán.
Mô men uốn Mxn và Myn đối với các trục xn và yn do lực tác dụng lệch trục của thanh bụng được xác định theo biểu thức sau [1]:
xn mdj xj yn mdj yj
M =k N e ; M∑ =k N e∑
(2)
trong đó:
k – hệ số phân phối mô men tại nút cho tiết diện trên và dưới nút, k phụ thuộc tỉ số độ cứng đơn vị của thanh cánh trên nút và thanh cánh dưới nút. Trong trường hợp tiết diện không thay đổi, nút đang xét là nút trung gian (như Hình 4a) hệ số k được xác định như sau:
- Hệ số phân phối mô men cho tiết diện dưới nút: m m m 1 l k l l − = + (3a)
- Hệ số phân phối mô men cho tiết diện trên nút: m 1 m m 1 l k l −l − = + (3b) với lm và lm-1 là khoảng cách từ nút đang xét đến nút dưới và nút trên kề nó;
exj, eyj – khoảng cách từ điểm đặt lực Nmdj đến các trục xn và yn;
Nmdj – lực do các thanh bụng tác dụng lên lỗ thứ j theo phương dọc trục.
Tất cả các đại lượng (N, Mxn, Myn, xi, yi) trong công thức (1) phải đi cùng với dấu của chúng. Lực dọc N được coi là dương khi nó gây kéo, mô men Mxn, và
Myn, coi là dương khi nó gân nén cho phần sống. Dấu của mô men Mxn và Myn được tự động xác định khi các đại lượng (Nmdj, exi, eyi) trong công thức (2) được đưa vào tính toán cùng với dấu của chúng, khi đó Nmdj xem là dương nếu chúng hướng từ khoang chứa thanh đang xét tới tiết diện xem xét.
Mômen quán tính li tâm của tiết diện giảm yếu Ixn,yn đối với hệ trục (xn,yn) được xác định theo công thức gần đúng sau [1]:
Ixn,yn = -abAn (4)
với: a,b – khoảng cách từ trọng tâm tiết diện giảm yếu đến các trục x2 và y2;
An – diện tích tiết diện giảm yếu, vuông góc với trục thanh. Khi tính toán với tiết diện giảm yếu, tại những nơi có tác dụng lực của thanh xiên lên thanh cánh, hệ số điều kiện làm việc γc được lấy bằng 1,0.