Top 14 # Bài Tập Cơ Kết Cấu 2 Có Lời Giải / 2023 Xem Nhiều Nhất, Mới Nhất 11/2022 # Top Trend | Caffebenevietnam.com

Bài Tập Cơ Kết Cấu 2 Có Lời Giải / 2023

BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 1Bài tập 1: Cho hệ như hình dưới Tìm chuyển vị đứng tại trung điểm K của dầm Dầm và khung chịu tải trọng Bỏ qua ảnh hưởng của N và Q đến chuyển vị so với M k mkmM MdsEJ  TRẠNG THÁI “M”

Tính phản lực tại gối tựa

Tổng hình chiếu theo phương X=0 BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 210X

Tính phản lực tại gối tựa

BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 3

Tính nội lực sinh ra trong dầm Mô men tại hai đầu dầm =0

Biểu đồ mô men trạng thái “k”

Chuyển vị tại nút K ở giữa dầm là : Chú ý: trước khi nhân biểu đồ: Biểu đồ mô men trạng thái K phải là 1 đoạn thẳng Biểu đổ mô men trạng thái M là 1 dấu Do đó ta phải chia đôi biểu đồ mô men ở trạng thái K thành 2 hình tam giác 2442 52*[ * ]*[ * ]3 8 2 8 41 52 [ ]*[ ]24 325384kmkmkmqL L LqLqL   Bài tập 2: tìm góc xoay tương đối của hai chân cột

BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 4TRẠNG THÁI “M”

Tính phản lực tại gối tựa

Tính nội lực sinh ra trong dầm Mô men tại hai thanh đứng của khung=0 Mô men tại mặt cắt đầu dầm ngang M MBiểu đồ mô men trạng thái M : BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 5TRẠNG THÁI “K” Tính phản lực tại gối tựa

Tổng hình chiếu theo phương X=0 10XTính nội lực sinh ra trong dầm

NHẬN XÉT : Ở TRẠNG THÁI M, do không có mô men trên hai thanh đứng, nên ta chỉ cần tìm mô men dầm ngang ở trạng thái K Mô men đầu dầm ngang bên trái M=M Tương tự mô men tại đầu dầm ngang bên phải M=M BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 6Biểu đồ mô men trạng thái “k”

Góc xoay tương đối ở hai chân cột là : Chú ý: trước khi nhân biểu đồ: Biểu đồ mô men trạng thái K phải là 1 đoạn thẳng Biểu đổ mô men trạng thái M là 1 dấu

Bài tập 3 : tìm chuyển vị đứng tại K TRẠNG THÁI “M”

Tính phản lực tại gối tựa

2P TRẠNG THÁI “K” Tính toán tương tự như trên ta có bảng thống kê sau:

Tìm góc xoay TƯƠNG ĐỐI tại giao điểm 2 thanh dầm ngang

TRẠNG THÁI “M”

max min2mt t t t t t     TRẠNG THÁI “K”

Xét nửa phần bên phải có tổng mô men tại gối K=0

Gối bên trái lún xuống 2cm Gối kế tiếp lún lên 1 cm Tìm chuyển vị tại khớp nối, góc xoay tại gối bên phải Giải: a/ Tìm chuyển vị tái khớp nối Đặt lực P=1 tại khớp nối, ta có hệ sau: Tương đương với hệ sau:

b/ Tìm góc xoay tại gối bên phải

Tổng hình chiếu phương ngang 10XXét hệ chính ta có:

Tổng hình chiếu phương X=0 10XBÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 13Góc xoay tại gối bên phải là:

Chiều dài tất cả các cạnh là 4 mét Tìm chuyển vị đứng và góc xoay tại K a/ Tìm chuyển vị đứng tại K Đặt lực P=1 tại K, ta có hệ sau:

Xét hệ phụ:

Xét hệ chính: BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 14

b/ Góc xoay tại K:

Hệ phụ:

Hệ chính:

a/ Vẽ biểu đồ mô men uốn: Hệ phụ: BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 16

Mô men tại gối tựa (xét phần bên trái)

Biểu đồ mô men:

Tổng hình chiếu phương Y: 3 10.5Y Y qL 

Biểu đồ mô men như sau :

Biểu đồ mô men của hệ là: b/ Tính chuyển vị đứng tại D và góc xoay tại B

Phản lực tại gối:

BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 18

Vậy góc xoay = 0 Bài 1:

Biều đồ mô men: Tại giữa dầm ngang: 222LM Y L qL qL  Tìm chuyển vị ngang tại K: Đặt lực P=1 nằm ngang tại K, vẽ được biểu đồ mô men như sau: BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 22

Như vậy điểm D sẽ đi lên (ngược chiều với chiều lực P=1)

b/ Tìm góc xoay tại C : Cho M=1 tại mặt cắt C: Biểu đồ mô men là: BÀI TẬP CƠ KẾT CẤU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM 24

Chương 2 Cơ Kết Cấu 1 / 2023

Published on

1. BÀI GIẢNG CƠ HỌC KẾT CẤU CHƯƠNG 2 PGS. TS. ĐỖ KIẾN QUỐC KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

2. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU 1. Hệ đơn giản  Hệ dầm: thanh thẳng, chịu uốn là chủ yếu (thường N = 0). Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 2

3. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU 1. Hệ đơn giản  Hệ dầm: Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 3

4. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU 1. Hệ đơn giản  Hệ dầm: Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 4

5. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU 1. Hệ đơn giản (tt)  Hệ khung: thanh gãy khúc, nội lực gồm M, Q, N. Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 5

6. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU 1. Hệ đơn giản (tt)  Hệ khung: Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 6

7. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU 1. Hệ đơn giản (tt)  Hệ khung: Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 7

8. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ TĨNH ĐỊNH 1. Hệ đơn giản (tt)  Hệ khung: Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 8

9. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 1. Hệ đơn giản (tt)  Hệ dàn: Thanh xiên Đốt Mắt Biên trên Thanh đứng Biên dưới Nhịp Hình 2.3 Trong thực tế, mắt dàn là nút cứng → hệ siêu tĩnh phức tạp. Để đơn giản hoá, dùng các giả thiết sau:  Mắt dàn là khớp lý tưởng. Nội lực chỉ có  Tải trọng chỉ tác dụng ở mắt dàn. lực dọc N ≠ 0  Trọng lượng không đáng kể ( bỏ qua uốn thanh). Ưu điểm: tiết kiệm vật liệu → kết cấu nhẹ, vượt nhịp lớn. Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 9

10. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ TĨNH ĐỊNH (TT) 1. Hệ đơn giản (tt)  Hệ dàn: Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 10

11. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 1. Hệ đơn giản (tt)  Hệ dàn: Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 11

12. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 1. Hệ đơn giản (tt)  Hệ dàn: Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 12

13. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 1. Hệ đơn giản (tt)  Hệ 3 khớp   Nội lực: M, Q, N; Lực dọc nén: dùng vật liệu dòn. Phản lực: có lực xô nên kết cấu móng bất lợi hơn. Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 13

14. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 2. Hệ ghép Được nối bởi các hệ đơn giản. Thường có 2 loại trong thực tế: Dầm tĩnh định nhiều nhịp Khung tĩnh định nhiều nhịp Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 14

15. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 2. Hệ ghép (tt)  Về cấu tạo: gồm hệ chính và phụ.  Chính : BBH hoặc có khả năng chịu lực khi bỏ kết cấu bên cạnh.  Phụ : BH hoặc không có khả năng chịu lực khi bỏ qua kết cấu bên cạnh. Dầm tĩnh định nhiều nhịp Khung tĩnh định nhiều nhịp Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 15

16. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 2. Hệ ghép (tt) Cách tính: từ phụ → chính; truyền lực từ phụ → sang chính. Dầm tĩnh định nhiều nhịp Khung tĩnh định nhiều nhịp Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 16

17. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 3. Hệ liên hợp (Xem sách) Liên hợp các dạng kết cấu khác nhau như dầm – vòm, dầm – dây xích, dàn – vòm … Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 17

18. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 3. Hệ liên hợp Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 18

19. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 3. Hệ liên hợp Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 19

20. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 3. Hệ liên hợp Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 20

21. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 4. Hệ có mắt truyền lực Mắt truyền lực có tác dụng cố định vị trí tải trọng tác dụng vào kết cấu chính. Hệ thống dầm truyền lực Mắt truyền lực Nhịp Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 21

22. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 4. Hệ có mắt truyền lực Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 22

23. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 4. Hệ có mắt truyền lực Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 23

24. 2.1 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC CỦA HỆ KẾT CẤU(TT) 4. Hệ có mắt truyền lực Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 24

25. 2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN. 1. Nội lực: M, Q, N  M : vẽ theo thớ căng.  Q & N : ghi dấu ( qui ước như SBVL). M N Q Hình 2.7 Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 25

26. 2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN (TT) 2. Phương pháp vẽ:  Phương pháp mặt cắt :  Tính phản lực.  Chia đoạn (phụ thuộc q, P, trục thanh).  Lập biểu thức từng đoạn.  Vẽ Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 26

27. 2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN (TT) 2. Phương pháp vẽ (tt):  Phương pháp đặc biệt :  Tính phản lực.  Chia đoạn.  Nhận xét dạng biểu đồ & điểm đặc biệt.  Tính điểm đặc biệt và vẽ biểu đồ. Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 27

28. 2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN (TT) 3. Thí dụ: Cho hệ có liên kết và chịu lực như hình vẽ. Hãy vẽ biểu đồ M, Q, N. q P= qa qa 2 2 a a Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 28

29. 2.2 NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM & KHUNG ĐƠN GIẢN (TT) 3. q Thí dụ (tt): qa 2 2 Phản lực: HA = P = qa P= qa a HA = qa VA = 0 Nội lực: qa2 qa 2 VD = qa a qa qa 2 Chú ý: nút cân bằng qa 2 2 qa 2 8 qa 2 2 qa2 Q M qa qa N qa qa qa P = qa Hình 2.10 Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 29

30. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 1. Phương pháp tách mắt:  Nội dung:  Lần lượt tách mắt và viết phương trình cân bằng lực để thu được các phương trình đủ để tìm nội lực. P 3 N2 h 1 α N1 2 B A d d Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động d d 30

31. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 1. Phương pháp tách mắt (tt):  Trình tự & thủ thuật:  Trình tự: tách mắt sao cho mỗt mắt chỉ có 2 lực dọc chưa biết.  Thủ thuật: lập 1 phương trình chứa 1 ẩn: loại bỏ lực kia bằng cách chiếu lên phương trình vuông góc với nó. P y 3 x N2 h 1 A α 1 α N1 2 d N2 B d d N1 A d Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 31

32. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 1. Phương pháp tách mắt (tt):  Thí dụ: Cho hệ dàn có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy xác định nội lực thanh N1, N2 P 3 N2 h 1 α N1 2 d d d Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động d 32

33. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 1. Phương pháp tách mắt (tt):  Thí dụ (tt): Giải A P = ∑ Y = 0: N sinα + A = 0 ⇒ N = 2 2 sinα 2sinα P X = 0: N1 + N 2 cosα = 0 ⇒ N1 = -N 2 cosα = – cotgα ∑ 2 P 3 y N2 N2 x h α α 1 N1 1 N1 2 P A= B A 2 d d d d Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 33

34. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 1. Phương pháp tách mắt (tt):  Nhận xét:  Mắt có 2 thanh, không có tải trọng: N1=N2=0.  Mắt có 3 thanh: N1 = N2 = 0; N3 = 0 N1 N2 N3 N1 α N2  Nhược điểm: Dễ bị sai số truyền Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 34

35. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 2. Phương pháp mặt cắt đơn giản  Nội dung: Cắt dàn ( không nhiều hơn 3 thanh). Lập 3 phương trình cân bằng → giải 3 ẩn. N3 J N2 h PI A= 2 d N1 P d d d B P Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 35

36. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 2. Phương pháp mặt cắt đơn giản (tt)  Thủ thuật: Lập phương trình chứa 1 ẩn, bằng cách loại đi 2 lực chưa cần tìm.  Nếu 2 thanh song song: chiếu lên phương vuông góc.  Nếu 2 thanh cắt nhau: lấy mômen với điểm N J cắt. 3 N2 h P I A= d2 N1 P d d d B P Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 36

37. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 2. Phương pháp mặt cắt đơn giản (tt)  Thí dụ: Cho hệ dàn có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy xác định nội lực trong thanh N1, N2, N3. N3 J N2 h N1 I d P d d d P Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 37

38. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 2. Phương pháp mặt cắt đơn giản (tt)  Thí dụ: (Giải) M Id Ad =− ∑ MI = 0 ⇒ N = − 3 h h d MJ A.2d =− ∑ M J = 0 ⇒ N1 = h h Q A ⇒ N2 = − =− d ∑Y = 0 sin α sin α Nhận xét: M – Thanh biên : dấu và trị số ∼ d h – Thanh xiên : dấu và trị số ∼ Qd N3 J N2 h A= P d2 N1 I P d d d B P Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 38

39. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 3. Phương pháp mặt cắt phối hợp  Nội dung: Khi số ẩn lớn hơn 3 dùng 1 số mặt cắt phối hợp để tạo đủ số phương trình. Trong thực tế thường dùng nhiều lắm là 2 mặt cắt. P 1 2-2 α N1 N2 P A= 2 1 Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động B 39

40. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 3. Phương pháp mặt cắt phối hợp (tt) Thí dụ: Cho hệ dàn có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy xác định nội lực trong thanh N1, N2, N3 P 1 2-2 α N1 N2 1 Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 40

41. 2.3 TÍNH TOÁN HỆ DÀN (TT) 3. Phương pháp mặt cắt phối hợp (tt) Thí dụ (tt): Giải 2-2 P 1 α N1 N2 P A= 2 M/c 1-1: 1 B A P ∑ Y = 0 ⇒ N1cosα − N 2cosα + A = 0 ⇒ N 2 − N1 = cosα = 2cosα M/c 2-2 (tách mắt): ∑ X = 0 ⇒ N1sinα + N 2sinα = 0 ⇒ N1 = − N 2 P P N2 = N1 = − → 4cosα 4cosα Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 41

42. 2.4 TÍNH TOÁN HỆ 3 KHỚP 1. Tính phản lực Phân tích phản lực như hình vẽ. Mỗi phương trình P3 cân bằng chỉ chứa 1 ẩn: ∑ MB d = 0 ⇒ VA ∑ MA =0 ∑ MC = 0 ⇒ ZA ∑M = 0 ⇒ ZA Trai Phai C d ⇒ VB C P2 P1 B HA A ZA VdA VA β VB ZB HB VdB Sau đó, có thể phân tích phản lực theo phương đứng và ngang. Nếu tải trọng thẳng đứng thì: HA = HB = H – Lực xô của hệ 3 khớp Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 42

44. 2.4 TÍNH TOÁN HỆ 3 KHỚP (TT) 3. Thí dụ: Cho hệ có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy vẽ biểu đồ M, Q, N q C a A B a a Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 44

45. 2.4 TÍNH TOÁN HỆ 3 KHỚP (TT) 3. Thí dụ (tt): Giải qa 2 2 q qa 2 2 C C a H A B qa M H= qa/2 A qa a a qa qa/2 qa C C N Q B A qa/2 B qa/2 B A qa Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động qa 45

46. 2.5 TÍNH TOÁN HỆ GHÉP  Trình tự tính  Tách hệ ghép ra các hệ đơn giản.  Tính hệ phụ.  Truyền lực từ hệ phụ sang chính và tính hệ chính.  Ghép các biểu đồ lại. Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 46

47. 2.5 TÍNH TOÁN HỆ GHÉP (TT)  Thí dụ: Cho hệ ghép có liên kết và chịu tải trọng như hình vẽ. Hãy vẽ biểu đồ M, Q q = 10 kN/m P = 40 kN 3 3 2 Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 8m 47

48. 2.5 TÍNH TOÁN HỆ GHÉP (TT)  Thí dụ: q = 10 kN/m P = 40 kN 3 3 8m 2 P = 40 kN 20 kN 20 kN 40 60 20 q = 10 kN/m 20 kN 80 M (kNm) 60 45 20 Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động Q 35 (kN) 48

49. 2.5 TÍNH TOÁN HỆ GHÉP (TT)  Thí dụ (tt)  So sánh với dầm đơn giản: q = 10 kN/m P = 40 kN 3 3 2 8m 40 80 60 M (kNm) 60 q = 10 kN/m 40 kN 75 Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 80 49

50. 2.5 TÍNH TOÁN HỆ CÓ MẮT TRUYỀN LỰC Trình tự tính  Truyền lực từ dầm phụ xuống dầm chính.  Tính dầm chính.  Thí dụ:  q Chương 2: Xác định nội lực do tải trọng bất động 50

Đề Bài Và Lời Giải Kết Cấu Thép 1 / 2023

Published on

đề Bài và lời giải kết cấu thép 1

1. 1 N=120KN e=100 N=120KN 320 1212286 12 H×nh 2.12 Chương 2: Liên kết VÝ dô 2.1: KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho liªn kÕt h n ®èi ®Çu nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc (320×12)mm nh− h×nh vÏ 2.12. BiÕt liªn kÕt chÞu lùc kÐo N=120KN ®−îc ®Æt lÖch t©m 1 ®o¹n e = 10cm. Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34s cã f=2100daN/cm2 ; que h n N42 cã fwt = 1800 daN/cm2 ; γC =1; B i l m: Do lùc trôc ®Æt lÖch t©m 1 ®o¹n e = 10cm, sinh ra m”men: M = Ne = 120.10 = 1200 KNcm = 120000 daNcm. ChiÒu d i tÝnh to¸n cña ®−êng h n: lw = b – 2t = 32 – 2.1,2 = 29,6 cm; M”men kh¸ng uèn cña ®−êng h n: )(23,175 6 2,1.6,29 6 2 22 cm hl W fw w === DiÖn tÝch cña ®−êng h n: Aw = lw.t = 29,6.1,2 = 35,52 (cm2 ) Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña ®−êng h n: )/(1800)/(65,1022 52,35 12000 23,175 120000 22 cmdaNfcmdaN A N W M cwt =<=+=+= γσ VËy liªn kÕt ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc. VÝ dô 2.2: X¸c ®Þnh lùc lín nhÊt t¸c dông lªn liªn kÕt h n ®èi ®Çu xiªn nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc (320×12)mm nh− h×nh vÏ 2.13. BiÕt gãc nghiªng α= 450 . Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34 cã f=2100 daN/cm2 ; que h n N42 cã fwt=1800daN/cm2 ; γC=1; fv=1250daN/cm2 B i l m: ChiÒu d i thùc tÕ cña ®−êng h n: ltt = (b/sin450 ) = 45,25 cm; ChiÒu d i tÝnh to¸n cña ®−êng h n: lw = ltt – 2t = 45,25 – 2.1,2 = 42,85 cm; DiÖn tÝch cña ®−êng h n: Aw = lw.t = 42,85.1,2 = 51,42 (cm2 ) øng suÊt ph¸p trªn ®−êng h n ®èi ®Çu xiªn: )1(1309130894 2/2 42,51.1.1800 cos . cos 1 KNdaN Af N f A N wcwt cwt w ≈==≤⇒ ≤= α γ γ α σ øng suÊt tiÕp trªn ®−êng h n ®èi ®Çu xiªn: )2(90990898 2/2 42,51.1.1250 sin .sin 2 KNdaN Af Nf A N wcv cv w ≈==≤⇒≤= α γ γ α τ N=?N 320 12 452.5 12 12 45

4. 4 M = Ne = N.10 = 10N (KNcm) = 1000N (daNcm). Tõ ®iÒu kiÖn bÒn cho liªn kÕt: ( ) cw ffff f W eN A N W M A N γβσ min . ≤+=+= ∑∑∑∑ Ta cã, lùc lín nhÊt t¸c dông lªn liªn kÕt: ( ) )(657)(65677 5,903 10 2,123 1 1.1260 1 min KNdaN W e A f N ff cw ≈≈ + + = + ≤ ∑∑ γβ VÝ dô 2.6: ThiÕt kÕ liªn kÕt h n gãc c¹nh nèi 2 thÐp gãc L 100x75x8, liªn kÕt c¹nh d i, víi b¶n thÐp cã chiÒu d y t=10mm. BiÕt lùc kÐo tÝnh to¸n N = 400(KN). Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34 cã f=2100 daN/cm2 ; que h n N42 cã fwf=1800daN/cm2 ; fws = 1500 daN/cm2 ; βf=0,7; βs= 1; γC=1; N=400KN L100x75x8 l s f l m f t=10 N H×nh 2.16 B i l m: Víi chiÒu d y tÊm thÐp l 10mm v thÐp gãc ghÐp l 8mm, chän chiÒu cao ®−êng h n hf s = 8mm, hf m = 6mm ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn: hfmin =4(mm) < hf s =8 (mm) < hfmax =1,2tmin = 9,6 (mm). hfmin =4(mm) < hf m =6 (mm) < hfmax =1,2tmin = 9,6 (mm). Ta cã: (βfw)min = min (βf fwf; βs fws) = min (1800.0,7; 1500.1) = 1260 (daN/cm2 ) Néi lùc ®−êng h n sèng chÞu: Ns = kN = 0,6N = 240 (KN) Néi lùc ®−êng h n mÐp chÞu: Nm = (1-k)N = 0,4N = 160 (KN) Tæng chiÒu d i tÝnh to¸n cña ®−êng h n sèng: ( )∑ ≈=≥ cm hf N l s fcw ss f 40 8,0.1.1260 24000 min γβ Tæng chiÒu d i tÝnh to¸n cña ®−êng h n mÐp: ( )∑ ≈=≥ cm hf N l m fcw mm f 22 6,0.1.1260 16000 min γβ VËy, chiÒu d i thùc tÕ cña 1 ®−êng h n sèng: lf s = ∑( lf s )/2 + 1 = 21 (cm) ChiÒu d i thùc tÕ cña 1 ®−êng h n mÐp: lf m = ∑( lf m )/2 + 1 = 12 (cm) VÝ dô 2.7: KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho liªn kÕt bul”ng nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc (400×16)mm, liªn kÕt sö dông 2 b¶n ghÐp cã kÝch th−íc (400×12)mm nh− h×nh vÏ 2.17. BiÕt lùc kÐo tÝnh to¸n N = 2000

8. 8 Ch−¬ng 3: DÇm thÐp VÝ dô 3.1: KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho dÇm ch÷ IN036 cã s¬ ®å dÇm ®¬n gi¶n nhÞp l = 6m, chÞu t¶i träng ph©n bè ®Òu qc= 2500 daN/m nh− h×nh vÏ 3.7. BiÕt c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc cña thÐp IN036: Wx = 743 cm3 ; Ix = 13380 cm4 ; h = 36cm; Sx = 423 cm3 ; tw = 12,3 mm; bá qua träng l−îng b¶n th©n dÇm. Sö dông thÐp CCT34 cã f =2100 daN/cm2 ; fV =1250 daN/cm2 ; ®é vâng [∆/l] = 1/250; γC=1; γq=1,2. l=6m q M V ql /8 2 ql/2 ql/2 y x h I No36 H×nh 3.7 B i l m: T¶i träng tÝnh to¸n t¸c dông lªn dÇm: qtt = qcγq= 2500.1,2 = 3000 (daN/m) M”men lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm: )(13500 8 6.3000 8 22 max daNm lq M tt === Lùc c¾t lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm: )(9000 2 6.3000 2 max daN lq V tt === KiÓm tra bÒn cho dÇm h×nh: )/(2100)/(1817 743 10.13500 22 2 max cmdaNfcmdaN W M c x =<=== γσ )/(1250)/(3,231 23,1.13380 423.9000. 22max cmdaNfcmdaN tI SV cv wx x =<=== γτ KiÓm tra ®é vâng cho dÇm h×nh: ( ) 004,0 250 1 0025,0 13380.10.1,2.384 10.6.25.5 384 .5 6 323 ==   ∆ <=== ∆ lEI lq l x c VËy dÇm thÐp ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc. VÝ dô 3.2:

9. 9 ThiÕt kÕ tiÕt diÖn dÇm ch÷ I ®Þnh h×nh cho dÇm cã s¬ ®å dÇm ®¬n gi¶n nhÞp l = 6m, chÞu t¶i träng ph©n bè ®Òu qc= 1000 daN/m nh− h×nh vÏ 3.8. Sö dông thÐp CCT34 cã f =2100 daN/cm2 ; fV =1250 daN/cm2 ; ®é vâng [∆/l]=1/250; γC=1; γq=1,2. l=6m q M V ql /8 2 ql/2 ql/2 y x h I No? H×nh 3.8 B i l m: T¶i träng tÝnh to¸n t¸c dông lªn dÇm: qtt = qcγq= 1000.1,2 = 1200 (daN/m) M”men lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm: )(5400 8 6.1200 8 22 max daNm lq M tt === Lùc c¾t lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm: )(3600 2 6.1200 2 max daN lq V tt === Tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o tra bÒn cho dÇm h×nh: )(1,257 2100 10.5400 3 2 maxmax cm f M Wf W M c xc x ==≥⇒<= γ γσ Chän I N024 cã c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc: Wx = 289 cm3 ; Ix = 3460 cm4 ; h = 24cm; Sx = 163 cm3 ; tw = 9,5 mm; gbt=27,3(daN/m). KiÓm tra l¹i tiÕt diÖn dÇm ® chän: M”men lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm: ( ) ( ) )(5529 8 6.05,1.3,271200 8 22 max daNm lgq M bttt ≈ + = + = Lùc c¾t lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm: ( ) ( ) )(3686 2 6.05,1.3,271200 2 max daN lgq V bttt ≈ + = + = KiÓm tra bÒn cho dÇm:

10. 10 )/(2100)/(1913 289 10.5529 22 2 max cmdaNfcmdaN W M c x =<=== γσ )/(1250)/(8,182 95,0.3460 163.3686. 22max cmdaNfcmdaN tI SV cv wx x =<≈== γτ KiÓm tra ®é vâng cho dÇm h×nh: ( ) 004,0 250 1 00398,0 3460.10.1,2.384 10.6).273,010.(5 384 .5 6 323 ==   ∆ <= + == ∆ lEI lq l x c VËy dÇm thÐp ® chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc. VÝ dô 3.3: X¸c ®Þnh t¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm ®¬n gi¶n nhÞp l = 6m, cã tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang IN024 nh− h×nh vÏ 3.9. BiÕt c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc cña thÐp IN024: Wx = 289 cm3 ; Ix = 3460 cm4 ; h = 24cm; Sx = 163 cm3 ; tw = 9,5 mm; bá qua träng l−îng b¶n th©n dÇm. Sö dông thÐp CCT34 cã f =2100 daN/cm2 ; fV=1250 daN/cm2 ; ®é vâng [∆/l] = 1/250; γC=1; γq=1,2. l=6m q=? M V ql /8 2 ql/2 ql/2 y x h I No24 H×nh 3.9 B i l m: T¶i träng tÝnh to¸n t¸c dông lªn dÇm: qtt = qcγq= qC.1,2 (daN/m) M”men lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm: )(5,4 8 6 8 2 . 2 max daNmq qlq M tt tttt === Lùc c¾t lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm: )(3 2 6. 2 max daNq qlq V tt tttt === Tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o bÒn cho dÇm h×nh:

11. 11 )/(1124 2,1 7,1348 )/(7,1348 10.5,4 289.2100 5,4 . )/(2100 1 2 2max 1 1 mdaN q q mdaN Wf qcmdaNf W M q tt xc c x c tt ≈== ==≤⇒=<= γ γ γσ Tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o ®é vâng cho dÇm h×nh: ( ) )/(1033)/(33,10 5.10.6 384.3460.10.1,2 250 1 .5 384 250 1 384 .5 32 6 3 2 3 mdaNcmdaN l EI l q lEI lq l x x c c == =   ∆ ≤⇒=   ∆ <= ∆ Ta cã t¶i träng tiªu chuÈn lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm: qc max = min (qc 1 v qc 2 ) = 1033 (daN/m). VÝ dô 3.4: KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho dÇm I tæ hîp h n cã kÝch th−íc b¶n bông (1000×8)mm, b¶n c¸nh (240×16)mm nh− h×nh vÏ 3.10. BiÕt Mmax= 10000 daNm; Vmax= 130000 daN. Sö dông thÐp CCT34 cã f =2100 daN/cm2 ; fV=1250daN/cm2 ; B i l m: C¸c ®Æc tr−ng h×nh häc cña dÇm: I =         ++ 412 2 12 233 f ff ffw h tb btthw =       ++ 4 6,101.24.6,1 12 24.6,1 2 12 8,0.100 233 = 271168 (cm4 ) Wx = 2,5255 2,103 2.271168 2. == h Ix (cm3 ) H×nh 3.10 Sx = 07,1923 2 6,101 .6,1.24 2 == f ff h tb (cm3 ) KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn cho dÇm: )/(2100)/(8,1913 2,5255 1000000 22max cmdaNfcmdaN W M c x =<=== γσ )/(1250)/(3,1152 8,0.271168 07,1923.130000 . . 22max cmdaNfcmdaN tI SV cv wx x =<=== γτ VËy tiÕt diÖn dÇm ® chän ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn. VÝ dô 3.5: X¸c ®Þnh kÝch th−íc s−ên gèi cho dÇm I tæ hîp h n cã kÝch th−íc b¶n bông (1200×10)mm, b¶n c¸nh (200×16)mm nh− h×nh vÏ 3.11. Vmax= 1000 KN. Sö dông thÐp CCT34 cã f =2100 daN/cm2 ; fc=3200daN/cm2 ; y x 16100016 240 8

12. 12 18 10 1612001620f 200. 200 18 tf C1 H×nh 3.11 B i l m: X¸c ®Þnh tiÕt diÖn s−ên gèi tõ ®iÒu kiÖn Ðp mÆt t× ®Çu: )(3,31 1.3200 100000 2maxmax cm f V Af A V cc scc s ≈=≥⇒≤= γ γσ Chän bs = bf = 20 (cm) ChiÒu d y s−ên gèi: )(6,1 20 3,31 cm b A t s s s ≈=≥ KiÓm tra chiÒu d y s−ên theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh: )(65,0 6,31 20 6,31 6,31 2100 10.1,2 6 cm b t f E t b s s s s ==≥⇒==≤ VËy, chän s−ên cã kÝch th−íc chúng tôi = 20.1,8 (cm) KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ: Ta cã: c1 = 0,65tW. )(54,20210010.1,2.1.65,0 6 cmfE == A = AS + Aqu = 1,8.20 + 1.20,54 = 56,54 (cm2 ) IZ = )(1202 12 1.20 12 54,20.1 12 . 12 . 4 333 1 3 cm tbct ssw =+=+ 61,4 54,56 1202 === A I i z z (cm) 26 61,4 120 === z w z i h λ . Tra b¶ng ta cã ϕ = 0,949. )/(2100)/(1864 949,0.54,56 100000 22max cmdaNfcmdaN A V c =<=== γ ϕ σ VËy, tiÕt diÖn s−ên gèi ® chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc. VÝ dô 3.6:

14. 14 MM xx Vx Vx 1100 12001616… 200. 200. H×nh 3.13 Chän chiÒu cao ®−êng h n hf =8(mm) tháa m n ®iÒu kiÖn: hfmin = 6(mm) < hf =8(mm) < hfmax =1,2tmin = 9,6 (mm). ChiÒu d i tÝnh tãan cña 1 ®−êng h n: lf = ltt – 1 = 110 -1 = 109 (cm) DiÖn tÝch tÝnh to¸n cña c¸c ®−êng h n: ∑Af = ∑lf. hf = 2.109.0,8= 174,4 (cm2 ) M” men kh¸ng uèn cña c¸c ®−êng h n: ∑Wf = ∑lf 2 . hf/6= 2.1092 .0,8/6 = 3168,3 (cm2 ) M”men uèn m mèi h n nèi bông ph¶i chÞu: )(5,21305,0.2000 380599 144000 .300. KNmeV I I MM x d w xw =+=+= Trong ®ã: I =         ++ 412 2 12 233 f ff ffw h tb btthw =       ++ 4 6,121.20.2 12 20.6,1 2 12 1.120 233 = 380599 (cm4 ) IW = 12 3 wthw = 12 1.1203 = 144000(cm4 ) Ta cã: (βfw)min = min (βf fwf; βs fws) = min (1800.0,7; 1500.1) = 1260 (daN/cm2 ) Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt: 22         +         = ∑∑ f w f x W M A V σ ( ) )/(1260)/(8,1146 3,3564 100.21350 4,174 200000 2 min 2 22 cmdaNfcmdaN w =<=      +      = β VËy liªn kÕt ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc.

15. 15 Chương 4: Cột Ví dụ 4.1.Chọn tiết diện cột đặc chịu nén đúng tâm (I định hình ). Biết cột có có chiều dài l = 5 m. Cột có liên kết theo phương x hai đầu khớp; theo phương y 1 đầu ngàm, một đầu khớp. Tải trọng tác dụng N = 3500 kN. Vật liệu là thép CCT38 có f = 2300 daN/cm2 ; [λ]= 120, γ =1 . Bài làm: f = 2300 daN/cm2 =23 kN/cm2 . Chiều dài tính toán của cột ly = 0,7.5= 3,5 (m); lx=1.5=5 (m) Chọn sơ bộ độ mảnh λ=40 tra bảng được giá trị φ=0,900. Diện tích tiết diện cột cần thiết là: Ayc = N/(f. φ. γc)=3500/(23.0,9)= 169,1 (cm2 ). Bán kính quán tính ixyc = lx/λ = 500/40= 12,5 (cm). iyyc = ly/λ = 350/40= 8,75 (cm). Chiều rộng và chiều cao tiết diện cột: byc = iyyc/αy =8,75/0,24= 36,5 (cm); hyc = ixyc/αx =12,5/0,42= 29,8 (cm). Từ bảng tra chọn thép I cánh rộng 40K1 có: A=175,8 cm2 ; h= 393 mm; b= 400 mm; d=11mm; t=16,5 mm; r=22 mm; Ix= 52400 cm4 ; Wx =2664 cm3 ; ix= 17,26 cm; Sx=1457 cm3 ; Iy= 17610 cm4 ; Wx =880 cm3 ; ix= 10 cm; g=138 kG/m. Độ mảnh λy= ly/ iy = 350/10= 35 ; λx= lx/ ix = 500/17,26= 28,97→ λmax=35→ φ =0,918. Kiểm tra σ= N/( A.φ)= 3500/(175,8.0,918)= 21,7 (kN/cm2 ) < f. γc = 23 kN/cm2 . Ổn định tổng thể cột đã chọn thỏa mãn. (kô cần kiểm tra ôđ cục bộ với tiết diện định hình) Ví dụ 4.2. Chọn tiết diện cột đặc chịu nén đúng tâm (I tổ hợp ). Biết cột có có chiều dài l = 6,5 m. Cột có liên kết theo phương x hai đầu khớp; theo phương y 1 đầu ngàm, một đầu khớp. Tải trọng tác dụng N = 4500 kN. Vật liệu là thép CCT38 có f = 2300 daN/cm2 ; [λ]= 120, γ =1 . Bài làm: f = 2300 daN/cm2 =23 kN/cm2 . Chiều dài tính toán của cột ly = 0,7.6,5= 4,55 (m); lx=1.6,5=6,5 (m)

16. 16 Chọn sơ bộ độ mảnh λ=40 tra bảng được giá trị φ=0,900. Diện tích tiết diện cột cần thiết là: Ayc = N/(f. φ)=4500/(23.0,9)= 217,3 (cm2 ). Bán kính quán tính ixyc = lx/λ = 650/40= 16,25 (cm). iyyc = ly/λ = 455/40= 11,35 (cm). Chiều rộng và chiều cao tiết diện cột: byc = iyyc/αy =11,35/0,24= 47,4 (cm); hyc = ixyc/αx =16,25/0,42= 38,7 (cm). Chọn tiết diện cột: cánh- 2.48.1,8=172,8 (cm2 ) bụng 217,3- 172,8= 44,5 (cm2 ) hw =38,7-2.1,8=35,1 cm chọn 36 cm; → tw ≈44,5/36= 1,24 (cm); chọn hw =38 cm; tw= 1,2 cm. Kiểm tra ổn định -đặc trưng hình học: Iy =2.1,8.483 /12+38.1,23 /12= 33183 cm4 ; A=2.1,8.48+1,2.38=218,4 (cm2 ) iy = 4,218 33183 = A Iy =12,3 (cm) λy= ly/ iy = 445/12,3= 36,2 ; Ix =48.41,63 /12- (48-1,2).383 /12= 73964 cm4 ; ix = 4,218 73964 = A Ix =18,4 (cm) λx= lx/ ix = 650/18,4= 35,3→ λmax=36,2 → φ =0,912. -kiểm tra ổn định tổng thể σ= N/( A.φ)= 4500/(218,4.0,912)= 22,6 (kN/cm2 ) < f. γc = 23 kN/cm2 . (σ -f.γc)/ f.γc= 1,8%< 5% thỏa mãn. -kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng 4 10.1,2 23 2,36== E f λλ =1,2 <2       w w t h = (1,3+ 0,15λ ) f E = (1,3+0,15.1,2) 23 21000 =44,7 w w t h =380/12= 31,6 <       w w t h =44,7 -kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh b0= (480-12)/2=234 (mm)         ft b0 = (0,36 + 0,1λ ) f E = (0,36+0,1.1,2) 23 21000 =14,5 ft b0 =234/18= 13 <         ft b0 =14,5.

17. 17 Vậy tiết diện đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định tổng thể, ổn định cục bộ cánh và bụng. Ví dụ 4.4. X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cét chÞu nÐn ®óng t©m cã c¸c sè liÖu sau. Cét cã tiÕt diÖn ch÷ I tæ hîp, b¶n c¸nh ( 480×18)mm, b¶n bông (450×12) mm. Cét cã chiÒu d i l=6,5 m , hai ®Çu liªn kÕt khíp. C−êng ®é thÐp f=2300daN/cm2 , [λ] =120 Bài làm: Chiều dài tính toán của cột lx=ly = 0,7.6,5= 4,55 (m). A=2.1,8.48+1,2.45=226,8 (cm2 ) Iy =2.1,8.483 /12 + 45.1,23 /12= 33182 cm4 ; Ix =48.48,63 /12- (48-1,2).453 /12= 103778 cm4 ; iy = 8,226 33182 = A I y =12,09 (cm); λy= ly/ iy = 445/12,09= 36,8 ix = 8,226 103778 = A Ix =21,4 (cm); λx= lx/ ix = 445/21,4=20,8 λmax= λy=36,8 → φ =0,911. Lực lớn nhất cột có thể chịu : Nmax = A. φ .f. γc =226,8.0,911.23.1= 4752 kN.

23. 23 Phân tải trọng theo 2 phương. mkGqq mkGqq tctc tctc y x /99,5425sin.130sin /78,11725cos.130cos 0 0 === === α α mkGqq mkGqq tttt x tttt y /14,7625sin.180sin /08,16325cos.180cos 0 0 === === α α Tính nội lực. chúng tôi ,,lq M tt y x 2641818264 8 6308163 8 22 == × == chúng tôi ,,lq M tt x y 1233434123 8 631476 8 22 == × == Hai mô men lớn nhất này cùng xuất hiện trên cùng 1 tiết diện giữa dầm. Tính Wct và chọn b, h. Chọn k = 1,2, với tga = 0,423 / 0,906 = 0,46. Từ: uu x x mRtgk W M ≤+ ).1( α ct uu x x Wcm,),,( , )tg.k( mR M W ==×+ × =+≥⇒ 3 1297460211 151120 26418 1 α cm,,,kWh x 91212972166 33 =××== b = 12,9 / 1,2 = 10,75cm Chọn h = 14cm, b = 12cm. Tính các thông số tiết diện đã chọn. 3 22 392 6 1412 6 cm bh Wx = × ==

24. 24 3 22 336 6 1214 6 cm hb Wy = × == 4 33 2744 12 1412 12 cm bh Jx = × == 4 33 2016 12 1214 12 cm hb J y = × == Kiểm tra tiết diện đã chọn. Giả thiết về mu: Do cả hai cạnh tiết diện đều nhỏ hơn 15cm nên mu = 1,0. Bền uốn: 2 1203104 336 12334 392 26418 cm/kGRm, W M W M uu y y x x maxymaxxmax =≤=+=+=+= σσσ Tiết diện đã chọn đảm bảo yêu cầu cường độ. Độ võng: cm, , EJ lq f y tc x x 5960 201610 360109954 384 5 384 5 5 424 = × ×× ×=×= cm,0 , EJ lq f x tc y y 939 274410 3601078117 384 5 384 5 5 424 = × ×× ×=×= Hai độ võng lớn nhất này cùng xuất hiện trên một tiết diện giữa dầm, vì thế: cmfff yx 11,1939,0596,0 2222 =+=+= 200 1 324 1 360 1,11 =    <== l f l f Đảm bảo điều kiện biến dạng. Bài 2: Chọn tiết diện xà gồ chịu lực như hình vẽ biết qtc = 130 kg/m; n=1,3; [f/l]= 1/200; Ru= 130 kg/cm2 .

25. 25 Giải: Phân tải trọng theo 2 phương: qxtc= qtc.cosα= 130 cos250 = 117,8 kg/m; qytc= qtc.sinα= 130 sin250 = 54,9 kg/m. qxtt= qxtc.n= 117,8.1,3= 153 kg/m; qytt= qytc.n= 54,9.1,3= 71,4 kg/m. Mômen uốn lớn nhất: Mx= qxtt.l2 /2= 153.1,22 /2= 110,16 kg.m; My= qytt.l2 /2= 71,4.1,22 /2= 51,4 kg.m. Giả thiết k= h/b= 1,2 và có tg250 = 0,466. Theo điều kiện cường độ ta có: Wx= 3 132 130.1 )466,0.2,11.(11016 . ).1( cm Rm tgkM uu x = + = + α Wx = bh2 /6= h3 /(6k)→ h= cmkW 8,9132.2,1.66 33 == b=h/k= 9,8/1,2= 8,2 cm. Chọn tiết diện bxh= 8×10 cm và kiểm tra lại: + Theo cường độ: 22 /130130.1./8,130 8.8.10 6.5140 10.10.8 6.11016 cmkgRmcmkg W M W M uu y y x x ===+=+= fσ Sai số= 100%.(130,8-130)/130= 0,6% <5% nên chấp nhận được. + Theo độ võng: cm EI lq f y tc y x 33,0 12/8.10.10.8 120.549,0 8 . 35 44 === 200 1 212 1 120 46,033,0 2222 <= + = + = l ff l f yx thỏa mãn. cm EI lq f x tc x y 46,0 12/10.8.10.8 120.178,1 8 . 35 44 ===

27. 27 Xác định thông số vật liệu. Gỗ nhóm V, W = 18%, T = 20°C có Rn = Rem = 135kG/cm2 , R90 em = 22kG/cm2 , Rtr = 25kG/cm2 . 2 33 90 30 /31,82 30sin1 22 135 1 135 sin11 cmkG R R R R em em em em = °      −+ =       −+ = α Yêu cầu tối thiểu của h’r. Từ 1,5h ≤ l’tr ≤ 10h’r ⇒ 30 cm ≤ l’tr ≤ 10h’r ⇒ 3 cm ≤ h’r Tính h’r + h”r. cm bRm N hh emem n rr 52,5 2031,820,1 30cos106,10cos 3 ”’ = ×× °× =≥+ α α Chọn h’r , h”r. Từ điều kiện cấu tạo: ( ) cmh;cmhChän cm,hh cm, h h cmhh cmhcmh ” r ‘ r ‘ r ” r ” r ‘ r ” r ‘ r ‘ r 63 525 676 3 20 3 2 32 ==⇒          ≥+ ==≤ +≥ ≥≥ Xác định chiều dài mặt trượt 1. kGN hh h N n rr r em 33,353310600 63 3 ”’ ‘ ‘ =× + = + = kGNN emtr 305230cos33,3533cos” =°×== α Trượt một phía: b = 0,25; một bên không đối xứng nên e = h / 2 = 10 cm.

29. 29 2 033 /87 30sin)1 25 135 (1 135 sin)1 )90( (1 )30( cmkg R R R R em em em em = −+ = −+ = α Kiểm tra ép mặt: Nem= Nn= 11000kg <Rem(30).Aem=87.208= 18096 kg thỏa mãn. Từ điều kiện làm việc chịu trượt tính ltr’ và ltr”. Ntr’=Ntr.Aem’/Aem=Nn.cosα. Aem’/Aem= 11000.cos300 .3/(3+6)= 3175kg. β=0,25; e=h/2= 20/2=10 cm. cm eNbR N l trtr tr tr 9,9 10/25,0.317520.25.8,0 3175 /.8,0 ‘ ‘ ‘ = − = − = β Theo cấu tạo 1,5h= 1,5.20=30 cm< ltr'< 10hr’=10.3=30 cm nên chọn ltr’= 30 cm. Tính cm eNbR N l trtr tr tr 3,28 10/25,0.30cos1100020.25.15,1 30cos11000 /.15,1 0 0 ‘ ” = − = − = β Theo quan hệ gần đúng ltr”= ltr’+htrên/(2sinα)= 30+ 20/(2sin300 )= 50 cm. Vậy chọn ltr”=50 cm. Ngoài ra còn cấu tạo thêm 2 bulông an toàn, gỗ guốc, gỗ gối. Gỗ guốc có bề rộng bằng bề rộng thanh cánh dưới, cao 6-8 cm. Gỗ gối xác định theo điều kiện chịu uốn, ép mặt do phản lực gối tựa gây ra. Liên kết chốt Bài 1: Cho 2 thanh gỗ hộp tiết diện 16x18cm nối dài với nhau bằng 2 bản ốp bằng gỗ tiết diện 8x18cm, liên kết với nhau bằng bu lông có đường kính d = 18mm. N = 11T. Gỗ nhóm VI, độ Nm W = 18%, T = 20°C. Thiết kế liên kết. NN Lời giải.

30. 30 Xác định khả năng chịu lực của một mặt cắt chốt. Đây là liên kết đối xứng. chốt thép, a = 8 cm, c = 16 cm, d = 1,8 cm. kGadT a em 11528,188080 =××== kGcdT c em 14408,1165050 =××== kGdkGadTu 8108,12502502,711828,11802180 222222 =×=≤=×+×=+= Kh ả năng chịu lực của một mặt cắt chốt: ( ) ( ) kG,,;;minT;T;TminT u c em a em 2711271114401152 === Số lượng chốt cần thiết. 737 22711 11000 , ,Tn N nch = × == ⇒ chọn 8 chốt. Bố trí chốt. Do b = 18cm = 10d = 10 x 1,8 nên: S1 = 6d = 6 x 1,8 = 10,8cm. S2 = 3d = 3 x 1,8 = 5,4cm. S3 = 2,5d = 2,5 x 1,8 = 4,5cm. Bố trí kiểu ô vuông. Số chốt theo phương vuông góc thớ: 7,21 4,5 5,4218 1 2 2 3 1 =+ ×− =+ − ≤ S Sh n chốt Chọn n1 = 2chốt, 4 hàng. 2 x 4 = 8 chốt. Bố trí như hình vẽ. Kiểm tra giảm yếu do khoét lỗ.

31. 31 Fth = 16 x (18 – 2 x 1,8) = 230,4 cm2 22 /76958,0/7,47 4,230 11000 cmkGRmcmkG F N kk th k =×=<===σ Đảm bảo. Bài 2: Cho 2 thanh gỗ tiết diện 12×18 cm nối dài với nhau bằng 2 bản gỗ ốp 8×18 cm và liên kết với nhau bằng bu lông vó đường kính d=18 mm. Kiểm tra khả năng chịu lực của liên kết chịu kéo đó biết nhóm gỗ VI, độ Nm 18% có Rk= 95kg/cm2 và lực kéo N= 11 T. Giải: Đây là liêm kết chốt thép đối xứng nên khả năng chịu lực tính theo các giá trị sau: Tem a = 80ad=80.8.1,8= 1152kg; Tem c =50cd=50.12.1,8=1080 kg; Tu=180d2 +2a2 =180.1,82 +2.82 =711kg< 250d2 =250.1,82 =810 kg. Vậy Tmin= min (1152,1080,711)= 711 kg. Số lượng chốt cần thiết nch=N/(n.Tmin)= 11000/(2.711)= 8 chốt. Số chốt cần cho mối nối là 16 chốt. Kiểm tra giảm yếu của thanh chịu kéo do lỗ chốt gây ra: Ath=c(b-n.d)= 12.(18-2.1,8)= 172,8 cm2 . Ứng suất chịu kéo σ= N/Ath= 11000/172,8= 63,6 kg/cm2 < m.Rk=1.95=95 kg/cm2 thỏa mãn.