C ÂU H ỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP
3.Tính toán kết cấu dàn 1 Khái ni ệm chung
65
Dàn là kết cấu khi làm việc chịu uốn ngang là chủ yếu( vì thế người ta còn gọi dàn là loại dầm vách rỗng). Nhờ sử dụng vật liệu triệt đểhơn( hầu hết các phần tử dàn đều tham gia chịu lực) nên đối với kết cấu có khẩu độ lớn người ta thường dùng dàn để thay dầm. Mặc dù ở một khía cạnh khác, dầm có hình thức đơn giản và dễ chế tạo hơn( do có thể sử dụng các phương pháp hàn có năng suất cao), dễ bảo dưỡng hơn,…Một số kiểu dàn thông dụng giới thiệu trên hình vẽ.
Hình 4.5: Một số dạng kết cấu dàn
Theo hình dáng, có thể định nghĩa: dàn là hệ thống các phần tử( dạng thanh) chịu lực được liên kết với nhau tại các điểm nút và bất biến về hình dáng hình học.
Nếu liên kết ở các nút dàn có thể xoay tựdo, thì đó là dàn bản lề.
Nhiều kết quả nghiên cứu đã khẳng định rằng, ứng lực trong các phần tử dàn hàn không khác biệt nhiều so với ở dàn bản lề( đinh tán, ghép bu lông). Bởi thế dàn hàn trong tính toán cũng được coi như là dàn bản lề. Nhờ vậy, việc tính toán được giản đơn đi nhiều mà vẫn đủ chính xác.
Nút : Chính là điểm giao nhau của các phần tử chịu lực. Thực ra đó là một bộ phận kết cấu dùng để liên kết các thanh với nhau.
Hiểu bất biến về hình dáng hình học như thế nào? Hệ thống được coi là bất biến về hình dáng hình học nếu như dưới tác dụng của ngoại lực, chuyển vị của một điểm bất kỳ chỉ thuần tuý là biến dạng đàn hồi, nghĩa là khi cất bỏ tải trọng đi thì điểm đó lại trở về vịtrí ban đầu.
66
Vị trí tam giác cơ sở của dàn( hình vẽ) gồm 3 thanh và 3 khớp là một hệ bất biến về hình dáng.
Hình 4.6: Kết cấu dàn cơ sở
Từđây ta có thể kiến tạo nên một hệ phức tạp bằng cách thêm vào một số thanh và một số khớp.
Nếu gọi số thanh là i và số khớp là k thì Số thanh thêm vào sẽ là i – 3
Số khớp thêm vào sẽ là k – 3
Để cho hệ bất biến về hình dáng tương quan giữa số thanh và số khớp phải là
i = 2k – 3
Đây cũng là điều kiện để dàn là một hệtĩnh định, tức là có thể tìm nội lực trong tất cả các thanh bằng các phương pháp cân bằng tĩnh.
Thực vậy, tại một nút có hai phương trình x0; y 0k nút có 2kphương trình - 3 phương trình đểxác định lực gối tựa có 2k- 3 phương trình.
Hệ có i thanh chỉ chịu lực dọc trục( nén hoặc kéo) nên có i nghiệm cần tìm. Vậy hệphương trình là tĩnh định nếu i = 2k – 3.
- Nếu i < 2k – 3 thì để hệ là bất biến về hình dáng hình học, trong hệ phải có một số nút cứng.
- Nếu i > 2k – 3 hệsiêu tĩnh. Trong trương hợp này đểxác định ứng lực trong các phần tử của dàn, ngoài hệ phương trình cân bằng tĩnh cần phải dùng thêm các phương trình biến dạng khác.
3.2. Tính toán vật liệu gia công kết cấu dàn3.2.1. Đọc bản vẽ: 3.2.1. Đọc bản vẽ:
+ Xác định các kích thước ghi trên bản vẽ
- Xác định kích thước tổng thể của dàn: (chiều dài, chiều rộng…) - Xác định kích thước của các chi tiết trong kết cấu.
+ Xác định các ký hiệu ghi trên bản vẽ
- Ký hiệu về dung sai kích thước, ký hiệu về độ nhám bề mặt… - Ký hiệu về vật liệu
67 …
+ Liệt kê đầy đủ các loại vật liệu chế tạo dàn
Trong một kết cấu hàn có thể có các chi tiết được làm từ các loại vật liệu khác nhau và có các kích thước khác nhau
3.2.2. Tính toán vật liệu gia công
Thông thường khi tính toán vật liệu sẽ cấu thành nên kết cấu hàn người ta dựa vào bảng sau:
STT Tên chi tiết Hình vẽ chi tiết Số lượng Vật liệu Ghi chú 1
2
- Tên chi tiết: có thể chỉ cần ghi ký hiệu của chi tiết đó mà trên bản vẽ đã ký hiệu
- Hình vẽ của chi tiết: cần phải vẽ chính xác hình dạng của chi tiết và ghi cụ thể kích thước của chi tiết đó
- Số lượng: xác định chính xác số lượng của chi tiết đó trong kết cấu hàn - Vật liệu: xác định vật liệu chế tạo chi tiết đó
4. Giới thiệu kết cấu tấm vỏ4.1. Khái niệm chung