C ÂU H ỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP
1.Tính toán kết cấu dầm Khái ni ệm về dầm
1.1.1. Khái niệm
Dầm: là loại kết cấu rất phổ biến trong nhiều thiết bị, máy móc, đặc biệt là trong lĩnh vực xây dựng, giao thông. Ví dụ dầm cầu trục, cầu thép, toa xe, sàn công tác, khung nhà thép, vỏ tàu thuỷ, khung máy, bệ máy, ...
Về chức năng dầm làm việc chống uốn ngang là chủ yếu. Thông thường nó nhận tải từ các phần tử khác và chuyển xuống các gối tựa( tức là phần đỡ dầm).
Hệ dầm: Trong các loại thiết bị hoặc công trình như khung nhà thép, sàn công tác, cầu thép, v.v..., chúng ta thường gặp hàng loạt các dầm bố trí theo một cách thức nhất định gọi là hệ dầm. Hệ dầm trong các công trình xây dựng có nhiệm vụ nhận tải từ các bản sàn và các loại tải trọng trên đó để chuyển xuống các gối tựa như cột, tường hoặc các kết cấu chịu lực khác.
Trong xây dựng, người ta phân biệt ba kiểu hệ dầm: hệ dầm đơn giản, hệ dầm phổ thông và hệ dầm phức tạp.
- Hệ dầm đơn giản: Gồm các dầm bố trí song song với cạnh ngắn của sàn công tác. Hệ dầm đơn giản có khảnăng chịu lực và độ cứng không cao, vì thế hệ dầm này chỉ dùng chủ yếu trong các sàn công tác có một cạnh rất ngắn và tải trọng có giá trị không lớn.
- Hệ dầm phổ thông: Gồm 2 loại dầm đặt vuông góc với nhau và song song với 2 cạnh của sàn công tác. Các dầm nằm song song với cạnh ngắn của sàn công tác tựa lên cột hoặc các kết cấu chiụ lực khác (như tường chịu lực) gọi là các dầm chính (có thể
61
có hai hay nhiều dầm chính). Các dầm liên kết dầm chính với nhau được gọi là dầm phụ. Các kết quả nghiên cứu cho thấy khi tải trọng và kích thước của sàn công tác không quá lớn( q≤3.000 daN/m2và kích thước của sàn công tác nhỏ hơn 12 x 36m) thì hệ dầm phổthông thường có hiệu quả kinh tế nhất.
- Hệ dầm phức tạp: Gồm 3 loại dầm trởlên đặt vuông góc với nhau và song song với các cạnh của sàn công tác. Hệ dầm này có cấu tạo phức tạp và chi phí chế tạo lớn nên chỉ sử dụng trong điều kiện tải trọng và kích thước của sàn rất lớn.
1.1.2. Đặc điểm: Theo cấu tạo tiết diện ngang dầm có thể chia làm hai loại: dầm hình và dầm tổ hợp. và dầm tổ hợp.
+ Dầm hình là dầm từ một loại thép hình phổthông như thép I, thép U, thép góc
hoặc các loại thép hình thành mỏng chuyên dụng khác.
Hình 4.1. Các loại dầm hình.
- Dầm từ thép I (a) có tiết diện đối xứng, mômen chống uốn( Wx) rất lớn, dùng hợp lý đối với các trường hợp chịu uốn phẳng như dầm cầu, dầm sàn công tác, dầm cầu trục, v.v...
- Dầm từ thép U có tiết diện không đối xứng nên khi chịu uốn phẳng dễ bị xoắn. Tuy nhiên dầm chữU( đặc biệt loại biên rộng) có khảnăng chịu uốn xiên tốt và rất dễ liên kết với các bộ phận khác của kết cấu nên thường được dùng làm khung vỏ tàu, xà gồ, sườn máy bay, toa tàu, hoặc dầm sàn công tác với nhịp và tải trọng bé.
Các loại thép cán phổ thông rất đa dạng vì thế trong công nghiệp người ta tiến hành sản xuất hàng loạt với các kích thước chuẩn.
+ Dầm tổ hợp: Dầm tổ hợp được chế tạo từ các loại thép hình, thép tấm hoặc thép định hình. Nếu dùng phương pháp hàn để chế tạo thì quy ước gọi là dầm hàn, còn nếu dùng liên kết đinh tán hoặc bulông thì tương ứng gọi là dầm đinh tán hoặc là dầm bulông. ở đây chỉđề cập đến loại dầm hàn.
62
Hình 4.2. Các loại dầm tổ hợp(a. dầm hàn; b. dầm đinh tán)
Hình 4.3. Dầm hộp.
Dầm hàn chữ I gồm ba phần tửcơ bản: Hai biên( còn gọi là cánh hoặc đế dầm) và vách( còn gọi là thành hay bụng dầm). Ngoài ra, trong dầm hàn còn có các phần tử kết cấu khác như gân cứng vững, vách ngăn, bản nối, v.v...
So với dầm đinh tán hoặc dầm bulông thì dầm hàn nhẹ hơn, chi phí chế tạo thấp hơn nên được sử dụng phổ biến trong những thập kỷ gần đây.
Tuy nhiên, sử dụng dầm hình sẽ giảm được số lượng chi tiết cấu thành, chi phí chế tạo giảm và thời gian đưa công trình vào sử dụng sẽ ngắn hơn. Do vậy, trong mọi trường hợp cần phải cân nhắc kĩ các yếu tố kinh tế- kỹ thuật để chọn loại dầm hình hay loại dầm tổ hợp nhằm đạt hiệu quả tối ưu nhất.
1.2. Tính toán vật liệu gia công kết cấu dầm 1.2.1. Đọc bản vẽ 1.2.1. Đọc bản vẽ
- Xác định các kích thước ghi trên bản vẽ
+ Xác định kích thước tổng thể của kết cấu hàn (chiều dài, chiều rộng, …)
+ Xác định kích thước của các chi tiết trong kết cấu hàn. Ví dụ: Trong một kết cấu dàn cần xác định kích thước của thanh biên, thanh giằng, bản nối…
- Xác định các ký hiệu ghi trên bản vẽ
+ Ký hiệu về sai sốkích thước, ký hiệu vềđộ nhám bề mặt… + Ký hiệu về vật liệu …
- Liệt kê đầu đủ các lại vật liệu chế tạo nên kết cấu hàn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong một kết cấu hàn có thể có các chi tiết được làm từ các loại vật liệu khác nhau và có kích thước khác nhau. Ví dụ: Trong một kết cấu dàn thì thanh biên thường có kích thước lớn hơn thanh giằng.
63
1.2.2. Tính toán vật liệu gia công
Thông thường khi tính toán vật liệu sẽ cấu thành nên kết cấu hàn người ta thường dựa vào bảng sau:
STT Tên chi tiết Hình vẽ chi tiết lượngSố Vật liệu Ghi chú 1
2
- Tên chi tiết có thể chỉ cần ghi ký hiệu của chi tiết đó mà trên bản vẽđã ký hiệu
- Hình vẽ của chi tiết cần phải vẽ chính xác hình dạng và chi đầy đủkích thước của chi tiết đó
- Sốlượng chi tiết cần xác định chính xác tránh chuẩn bị thiếu hoạc thừa - Vật liệu xác định đúng chi tiết đó được chế tạo từ vật liệu gì
2. Tính toán kết cấu trụ2.1. Khái niệm về trụ