Cắt mặt biểu đồ bằng mặt phẳng đứng

VI. Bố cục của đề tài

2.11 Cắt mặt biểu đồ bằng mặt phẳng đứng

Cắt mặt biểu đồ bằng mặt phẳng đứng xOz sẽ cú được đường cong CDx. Đú là biểu đồ tương tỏc ứng với hai nội lực Nz và M_x cũn M_y= 0 (hỡnh 2.17a).

Cắt bằng mặt phẳng yOz cú đường cong CDy là biểu đồ theo N_z và M_y cũn M_x=0

(hỡnh 2.17b).

Cỏc đường CD_x và CD_y là biểu đồ tương tỏc của nộn lệch tõm phẳng theo hai phương Ox và Oy.

Cắt bằng mặt phẳng Oz lập với mặt phẳng xOz một gúc , cú được đường cong CD_, đú là biểu đồ tương tỏc của nộn lệch tõm xiờn ứng với N và mụmen M= 2

y 2 x M M 

(hỡnh 2.17c) với M_x=M.cos, M_y=M.sin; tg=

x y M M Mx x z z N Nz(max) x D O Ok Dkx Ok Dky O Dy z(max) N Nz z x y M M x z z N Nz(max)  D O Ok Dk C C C a) b) c) Hỡnh 2.18. Cắt mặt biểu đồ bằng mặt phẳng đứng [1] 2.12. Cắt mặt biểu đồ bằng mặt phẳng ngang:

Dựng mặt phẳng ngang song song với mặt xOy làm mặt cắt. Mặt phẳng này cắt trục Oz tại điểm Ok ứng với giỏ trị N_k. Giao tuyến của mặt cắt và mặt biểu đồ là đường cong D_kxD_ky (hỡnh 2.18a). Đú là biểu đồ tương tỏc của nộn lệch tõm xiờn ứng với lực nộn N_k hằng số.

biểu đồ tương tỏc của trường hợp uốn xiờn (hỡnh 2.18b).

Với tiết diện cú cốt thộp đặt đều theo chu vi và đối xứng qua hai trục, đường cong thường cú dạng lồi (đường A – hỡnh 2.18c)

O ^Dkx ky D  k D D  D_y x D O ^x x D_ky kx D O a) b) c) N=0 Hỡnh 2.19. Cắt mặt biểu đồ bằng mặt phẳng ngang [1] 2.13.Cột chữ nhật chịu nộn lệch tõm một phƣơng 2.13.1 Khỏi niệm nộn lệch tõm một phương

Nộn lệch tõm 1 phương là trường hợp mặt phẳng uốn chứa trục đối xứng của tiết diện.

2.13.2 Giả thiết tớnh toỏn

 Ứng suất trong vựng bờ tụng chịu nộn cú dạng hỡnh chữ nhật và đạt đến cường độ chịu nộn tớnh toỏn;

 Biến dạng phõn bố tuyến tớnh theo chiều cao;

 Bỏ qua khả năng chịu kộo của bờ tụng.

2.13.3 Sơ đồ ứng suất (hỡnh 2.20)

Hỡnh 2.21.Sơ đồ ứng suất tớnh toỏn cột chữ nhật chịu nộn lệch tõm 1 phương [3]

2.13.4 Biểu đồ tƣơng tỏc (Hỡnh 2.21)

CHƢƠNG III VIẾT CHƢƠNG TRèNH TRấN MÁY VI

TÍNH ĐỂ XÂY DỰNG MẶT BIỂU ĐỒ TƢƠNG TÁC

Để cú thể sử dụng được mặt biểu đồ tương tỏc ta phải xõy dựng họ cỏc đường cong là cỏc mặt cắt của mặt biểu đồ tương tỏc. Ở đõy, họ cỏc đường cong được xõy dựng là cỏc mặt cắt ngang của mặt biểu đồ tương tỏc.

3.2. Trỡnh tự xõy dựng họ đƣờng cong là cỏc mặt cắt tƣơng tỏc

- Xỏc định đỉnh của mặt tương tỏc, chớnh là N_z(max) khi M_x=M_y=0. Khi chịu nộn đỳng tõm thỡ khả năng chịu nộn của tiết diện là:

N_z(max) = R_b.b.h – R_sc.f_si

Với yờu cầu về số lượng n_n mặt cắt, ta sẽ xõy dựng n_n đường tương tỏc cỏch đều nhau và cú N_zl= n (m ax) z n N (l-1) (với l = 1n_n).

Ta nhận thấy l = 1 tức là N_z1=0 ứng với trường hợp uốn xiờn.

M_x x z z(max) N N [_z l] = x(l-1) z(max) Khi l=n _nN n_n z N [1] = 0 z N ( l )

- Xỏc định đường giới hạn vựng nộn theo 2 biến α và Px

Tựy thuộc vào vị trớ của đường giới hạn vựng nộn ta sẽ cú cỏc dạng vựng nộn. Với mỗi giỏ trị α, khi thay đổi Px ta sẽ cú được một họ cỏc tia xuất phỏt từ một điểm. Số lượng điểm trờn 1 đường cong cắt ngang qua biểu đồ tương tỏc phụ thuộc vào bước nhảy của α.

Ta nhận thấy khi α = 0 hoặc α = -π/2 là trường hợp nộn lệch tõm phẳng.

+ Từ vựng nộn đó xỏc định, ta xỏc định phần tỏc dụng của bờ tụng lờn N_z, M_x, M_y bằng cỏch chiếu lờn trục z (xỏc định Nz), lấy moment với trục x (xỏc định Mx), lấy moment với trục y (xỏc định M_y).

+ Xỏc định cỏc giỏ trị h_0i, từ đú xỏc định _si của từng thanh cốt thộp.

Như vậy, với mỗi giỏ trị α (tuơng ứng với chỉ số l), ta thay đổi Px cho đến khi tớnh được N_z[l](Px) = N_z[l] thỡ dừng lại. Cho α thay đổi từ 0 đến -π/2 ta sẽ được một đường cong tương tỏc (M_xi;M_yi).

3.3. Sơ đồ khối:

Sử dụng cỏc kết quả đó tớnh trong chƣơng II và trỡnh tự để tớnh toỏn được nờu ở trờn để xõy dựng sơ đồ khối tớnh toỏn mặt biểu đồ tương tỏc, ở đõy, là họ cỏc đường cong cỏc mặt cắt ngang của biểu đồ

CHƢƠNG IV HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM

Chọn chương trỡnh tớnh cột 2D hoặc 3D

Khởi động chương trỡnh: xuất hiện giao diện 3D (nếu chọn tớnh 3D) như hỡnh vẽ

Sau khi gỏn dữ liệu xong, click chuột vào ụ “ đƣờng kớnh thộp” và chọn đường kớnh thộp bố trớ.

Chọn số khoảng mà thộp bố trớ theo 2 phương: phương x và phương y.

Click chọn vào ụ “ biểu đồ tƣơng tỏc”

Cick chọn ụ “kiểm tra” sẽ xuất hiện cỏc biểu đồ N & M*

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Qua nghiờn cứu và thử nghiệm, nhúm tỏc giả nhận thấy rằng:

 Chương trỡnh vẽ đường cong cắt ngang mặt biểu đồ tương tỏc theo N_z cho kết quả nhanh và rất thuận lợi cho việc kiểm tra khả năng chịu nộn lệch tõm xiờn của tiết diện bố trớ cốt thộp cho trước.

 Việc ỏp dụng chương trỡnh vẽ đường cong cắt ngang mặt biểu đồ tương tỏc sẽ mang lại nhiều ứng dụng trong việc kiểm tra thiết kế cũng nhưng trong tớnh toỏn thiết kế cấu kiện cột bờ tụng cốt thộp chịu nộn lệch tõm xiờn.

KIẾN NGHỊ

 Hướng nghiờn cứu tiếp theo của nhúm là viết chương trỡnh tớnh toỏn cho tiết diện chữ T, chữ I, hỡnh trũn..

 Nhúm tỏc giả kiến nghị nhà trường tạo điều kiện để nhúm cú thể giới thiệu sản phẩm đến cỏc đơn vị để phỏt triển sản phẩm của mỡnh

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Gs. Ts Nguyễn Đỡnh Cống (2008),tớnh toỏn tiết diện cột bờ tụng cốt thộp, Nhà xuất bản Xõy dựng.

[2] TS Nguyễn Trung Hũa, Kết cấu bờ tụng cốt thộp theo quy phạm Hoa Kỳ, Nhà xuất bản Xõy dựng.

[3] Ths Ngụ Thế Phong (2005), Kết cấu bờ tụng cốt thộp, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật

[4] Nguyễn Phựng Quang, Matlab và Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật

[5] Vừ Bỏ Tầm (2009), Kết cấu bờ tụng cốt thộp – Cấu kiện cơ bản (tập 1), Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP Hồ Chớ Minh.

[6] Bựi Quang Trường, Tớnh kết cấu bờ tụng cốt thộp, Nhà xuất bản Xõy dựng. [7] Ts Hồ Văn Sung, Thực hành xử lý số tớn hiệu trờn mỏy tớnh PC với Matlap, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật

[8] Phạm Thị Ngọc Yến (2005), Cơ sở Matlap và ứng dụng, Nhà xuất bản Lao động - Xó hội.

[9] Nguyễn Trung Hoà (biờn dịch và chỳ giải),Quy phạm Anh quốc BS 8110-1997 -Kết

cấu bờ tụng và bờ tụng cốt thộp, Nhà xuất bản xõy dựng, Hà Nội, 2003.