Kết cấu gỗ pdf

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh


MỤC LỤC

CHƯƠNG I: VẬT LIỆU GỖ XÂY DỰNG
§ 1. Đại cương
§ 2. Tính chất cơ lý của gỗ
§ 3. Phòng chống mục, mối mọt và phòng hà
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CÁC PHÂN TỐ GỖ TIẾT DIỆN NGUYÊN
§ 1. Nguyên lý và các số liệu tính toán kết cấu gỗ
§ 2. Các số liệu tính toán
§ 3. Tính toán các phân tố gỗ tiết diện nguyên
CHƯƠNG III: LIÊN KẾT KẾT CẤU GỖ
Nguyên tắc chung tính toán liên kết
§ 1. Liên kết mộng
§ 2. Liên kết chốt
§ 3. Liên kết chêm
§ 4. Liên kết dán





Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

CHƯƠNG I: VẬT LIỆU GỖ XÂY DỰNG

t 1. Đại cương
Kết cấu gỗ là loại kết cấu dùng cho các công trình xây dựng hay bộ phận của công trình chịu tải
trọng và làm bằng vật liệu gỗ hay chủ yếu bằng vật liệu gỗ.
Vật liệu gỗ là vật liệu xây dựng tự nhiên phổ biến khắp nơi, nên kết cấu gỗ được sử dụng rất rộng
rãi. Để có thể sử dụng tốt và hợp lý kết cấu gỗ, cần biết ưu khuyết điểm của nó và phạm vi áp dụng
thích hợp.
1.Ưu nhược điểm của kết cấu gỗ
- Ưu điểm:
+ Gỗ là vật liệu nhẹ và khoẻ: được đánh giá qua hệ số c= ρ /R (tỉ số của trọng lượng riêng chia
cho cường độ tính toán của vật liệu).
Với gỗ: c=5,4.10
-4
(1/m); với bêtông: c=2,4.10
-3
(1/m). Gỗ nhẹ hơn bêtông.
Với gỗ nhóm 4: c=4,3.10
-4
(1/m); với thép CT3: c=3,7.10
-4
(1/m).
+ Dễ chế tạo và gia công: cưa, bào, xẻ, khoan lỗ, đóng đinh.
+ Vật liệu phổ biến, mang tính chất địa phương: không chỉ có ở các khu rừng núi và có khắp ở
các khu đồng bằng.
- Với các vật liệu gỗ chưa qua chế biến có các nhược điểm sau:
+ Gỗ là loại vật liệu không bền: dễ bị hư hỏng, mối mọt, dễ cháy. Không bền bằng kết cấu
bêtông và thép và không dùng trong các kết cấu vĩnh cửu.
+ Gỗ có tính chất không đồng nhất và không đẳng hướng: cùng một loại gỗ, tuỳ theo địa phương
tính chất có thể khác nhau. Khả năng chịu lực của gỗ theo các phương khác nhau là khác nhau.
+ Gỗ có nhiều khuyết tật, làm giảm khả năng chịu lực và khó khăn cho chế tạo như: mắt gỗ, khe
nứt, thớ vẹo, lỗ mục, thân dẹt, thót ngọn,…

+ Gỗ là vật liệu ngậm nước: lượng nước trong gỗ thay đổi theo môi trường không khí. Khi gỗ hút
hay nhả hơi nước sẽ bị dãn nở hay co ngót không đều theo các phương dẫn tới bị nứt nẻ, cong vênh.
+ Kích thước gỗ trong tự nhiên hạn chế (gỗ xẻ: 30<b<320 (cm); 1<l<8 (m))
Khắc phục các nhược điểm trên của gỗ (gỗ thiên nhiên chưa qua chế biến) bằng cách dùng các
thanh và tấm gỗ dán, do nhiều lớp mỏng dán lại với nhau. Loại này có đủ tính chất sau: nhẹ, khoẻ, chịu
lực tốt, đẹp mắt, dễ vận chuyển lắp dựng; chế tạo mang tính công nghiệp cao. Nó được xử lý bằng hoá
chất nên không bị mục, mối, mọt. Gỗ dán có tiết diện vuông vắn, khó cháy (khả năng chịu lửa hơn hẳn
so với kết cấu gỗ thông thường).
2. Phạm vi sử dụng
Kết cấu gỗ được dùng cho các loại công trình:
- Các công trình kiến trúc cổ: tạo sự trang nghiêm, trang trọng.
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

- Nhà dân dụng:sàn, vì kèo, khung nhà, dầm mái, xà gồ, cầu phông, lito, cầu thang, kết cấu bao
che, nhà công sở, các loại nhà một tầng, hai tầng, nhà văn hoá, trụ sở ở nông thôn, thị trấn, thành phố
miền rừng núi, là rất thích hợp.
- Nhà sản xuất: nhà sản xuất nông nghiệp và nhà máy: kho thóc gạo, chuồng trại chăn nuôi, các
xưởng chế biến,…
- Giao thông vận tải: chủ yếu làm cầu trên các đường ôtô, đường sắt. Do tuổi thọ không cao, nên
nó chỉ thích hợp cho các loại cầu nhỏ, hay cầu tạm,cầu phao,
- Thuỷ lợi, cảng: làm cầu tầu, bến cảng, cống nhỏ, đập nhỏ,
- Dùng trong xây dựng làm dàn giáo, ván khuôn, cầu công tác, tường chắn,
3.Lịch sử phát triển ( Xem giáo trình)
Các công trình lâu đời truyền thống: chùa Một Cột, chùa Keo, chùa Tây Phương
Đặc điểm: - kết cấu chịu lực khung không gian, độ cứng dọc nhà lớn, gỗ chịu nén và uốn,
không chịu kéo ( thích hợp tính năng chịu lực tốt của gỗ).
- Cột chôn không sâu , dùng sức nặng nhà chịu lực xô ngang
- Liên kết chủ yếu là mộng, chốt chắc chắn, dễ tháo lắp.

- Bảo vệ bằng sơn son thiếp vàng, ngâm nước, ngâm bùn, mái đua hắt nước mưa,
-Kiến trúc trang trí chi tiết khéo léo kết hợp kết cấu chịu lực.

Hiện nay kết cấu gỗ dùng ít, hình thức kết cấu ngèo nàn do chưa được quan tâm nghiên cứu,
khai thác bảo quản chưa hợp lý.
4.Quy định phân loại và sử dụng gỗ
4.1. Phân loại gỗ
Theo tập quán có: gỗ quý, thiết mộc, hồng sắc, gỗ tạp.
Tất cả các loại gỗ được phân loại làm 8 nhóm theo Nghị định 10- CP, căn cứ vào đặc tính kỹ
thuật: tính chất cơ lý, màu sắc, cấu trúc, thích ứng với các phạm vi sử dụng nhất định.
Nhóm I: gồm những loại gỗ có màu sắc, mặt gỗ, hương vị đặc biệt, tức là các loại “gỗ quý” như
trắc, gụ, lát, mun.
Nhóm II: gồm các loại gỗ có tính chất cơ học cao nhất tức là các nhóm thiết mộc: đinh, lim, sến,
táu, trai, nghiến, kiền kiền,
Nhóm III: gồm những gỗ có tính chất dẻo dai, dùng để đóng tàu thuyền như chò chỉ, tếch, săng
lẻ. (hồng sắc tốt)
Nhóm IV: gỗ có màu sắc, mặt gỗ và khả năng chế biến thích hợp cho công nghiệp gỗ lạng và đồ
mộc như re, mỡ, vàng tâm, giổi,… (hồng sắc tốt)
Nhóm V đến nhóm VIII: căn cứ vào sức chịu lực của gỗ, cụ thể là dựa vào tỉ trọng của gỗ.
Nhóm V: hồng sắc tốt như giẻ, thông,…
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Nhóm VI: gỗ hồng sắc thường như sồi, ràng ràng, bạch đàn,muồng, sấu , xoan,
Nhóm VII, VIII: gồm các gỗ tạp xấu nhất: gạo, núc nác, không dùng trong xây dựng.
Ngoài ra theo TCVN 1072-71; 1077-71 phân loại theo chỉ tiêu ứng suất có 6 nhóm; theo khối
lượng thể tích có 6 nhóm; theo TCXD 44-70 chia 3 nhóm (A: cấu kiện chịu kéo chính; B: chịu nén,
uốn; C: cầu phong, li tô, ván sàn, chịu lực phụ.
4.2. Gỗ dùng trong xây dựng

Được quy định như sau (áp dụng cho ND 10- CP (4/1960):
- Nhà lâu năm quan trọng như nhà máy, hội trường được dùng gỗ nhóm II làm kết cấu chịu lực,
trừ lim, táu, nghiến.
- Cột cầu, dầm cầu, cửa cống là các bộ phận thường xuyên chịu mưa gió và tải trọng lớn được
dùng mọi loại gỗ nhóm II.
- Nhà dân dụng như nhà ăn, ở, nhà kho, dùng gỗ nhóm V chịu lực.
- Các bộ phận không chịu lực: khung cửa, litô, nhà tạm, ván khuôn, dùng gỗ từ nhóm VI trở
xuống.
4.3. Quy định về kích thước gỗ
Gỗ dùng trong xây dựng có đường kính 15cm trở lên, chiều dài từ 1m đến 4,5m.
Một số bộ phận kết cấu lớn và quan trọng như dầm nhà, vì kèo, cột nhà, dầm cầu, có thể dùng gỗ
từ 4,5m trở lên.
Kích thước gỗ xẻ: phải lấy theo quy cách thống nhất.
Gỗ ván có chiều dày từ 1 đến 4cm, gỗ hộp có tiết diện nhỏ nhất là 3x1cm, lớn nhất là 20x20cm.
5. Cấu trúc và thành phần hoá học của gỗ
Gỗ Việt Nam hầu hết thuộc loại cây lá rộng, chỉ có khoảng 10 loại gỗ cây lá kim: thông, ngọc
am, kim giao, sam, Gỗ cây lá rộng có cấu trúc phức tạp hơn.
Cắt ngang thân cây, bằng mắt thường ta thấy những lớp sau (từ vỏ vào trong):
- Vỏ cây: gồm hai lớp vỏ ngoài và vỏ trong, để bảo vệ cho cây.
- Lớp gỗ giác(gỗ sống): màu nhạt và ẩm, là gỗ còn sống, chứa các chất dinh dưỡng, dễ bị mục
mọt.
- Lớp gỗ lõi (gỗ chết): màu thẫm và cứng hơn gỗ giác, là gỗ đã chết, chứa ít nước, khó mục mọt
hơn. Nhiều loại gỗ mà giác và lõi không phân biệt.
- Tuỷ (ruột) ở trung tâm, là bộ phận mềm yếu nhất,
dễ mục nát, xốp.
- Tia lõi: những tia nhỏ hướng vào tâm, để hút nước
và gỗ thường bị nứt theo các tia này.
Nhiều loại gỗ, ta còn thấy các vòng tròn đồng tâm
bao quanh tuỷ gọi là vòng tuổi.
H×nh 1.1 - MÆt c¾t ngang c©y gç

Kt cu g Chu Th Hong Anh

Kt cu g Chu Th Hong Anh

V cỏc mt ct ca thõn cõy:
1. Mt ct ngang thõn
2. Mt ct xuyờn tõm
3. Mt ct tip tuyn.
Cn c theo cỏc loi mt ct phõn bit 3 phng ti trng: phng dc trc, phng xuyờn tõm,
phng tip tuyn.
Dựng kớnh hin vi quan sỏt ta thy:
- Vi cõy g lỏ rng:
t bo th g hỡnh thoi xp ni nhau theo chiu di thõn cõy, chim ti 76% th tớch g v l b
phn chớnh chu lc ca g;
mch g l nhng t bo ln hỡnh ng xp chng lờn nhau dn nha;
tia lừi l nhng t bo nm ngang dn nha theo phng ngang,
nhu t bo nm quanh mch g gi cht dinh dng.
- Vi cõy g lỏ kim: khụng cú mch g, ch cú qun bo lm nhim v ca t bo th g, mch
g v tia lừi.

V thnh phn hoỏ hc
G gm cỏc cht hu c, thnh phn nguyờn t: C, H, O v mt ớt N.
Ngoi ra cũn cú cỏc khoỏng cht, ch yu l mui Ca, Na, K to thnh tro khi t.

1 1
1-1
Hình 1.2 - Các mặt cắt thân gỗ
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

t 2. Tính chất cơ lý của gỗ
1. Độ ẩm
Độ ẩm của gỗ được đánh giá bằng lượng nước chứa trong gỗ, có ảnh hưởng đến tính chất vật lý
và cơ học của gỗ, được xác định theo công thức:

12
2
G -G
W 100%
G

(1-1)
G
1
, G
2
là trọng lượng gỗ ẩm và sau khi sấy cho nước bốc hơi ra hết.
Nước trong gỗ có hai loại:
+ Nước tự do: nằm trong các khoảng trống rỗng bên trong gỗ, giữa các tế bào. Dễ thoát, dễ vào.
+ Nước hấp phụ: nằm trong tế bào. Khó thoát, ít thay đổi theo các loại gỗ, lớn nhất nằm trong
khoảng 28 đến 32%.
Gỗ mới hạ: W=30%-50%, vỏ gỗ W=100%. Để ngoài tự nhiên, dần dần hơi nước thoát ra, đạt
trạng thái cân bằng, ít biến động. Tại Việt Nam, độ ẩm thăng bằng vào khoảng 17%-20%.
Sự thay đổi độ ẩm hấp phụ ảnh hưởng trực tiếp đến hình dạng của gỗ, gây ra co ngót, nở, cong
vênh, nứt. Sự co ngót, nở theo các phương khác nhau là khác nhau. Theo phương ngang: 6-10% theo
phương tiếp tuyến; 3-5% theo phương xuyên tâm. Co ngót dọc thớ khoảng 0,1%.
Sự co ngót, nở, cong vênh, nứt nẻ của gỗ rất tác hại đến kết cấu gỗ, làm hỏng kết cấu: liên kết
mộng lỏng ra, các tấm ván bị cong vênh gây ra các khe nứt làm mất khả năng chịu lực của kết cấu gỗ.
Để tránh hiện tượng này, trong các công trình xây dựng, độ ẩm của gỗ không quá 25%; gỗ dán

không quá 15% (trừ các kết cấu gỗ nằm trong nước).
2. Khối lượng thể tích
- Khối lượng riêng của chất gỗ hầu như giống nhau với mọi loại gỗ, vào khoảng 1,54 (
3
T/m
).
- Khối lượng thể tích: thay đổi khác nhau nhiều tuỳ theo loại gỗ. Nó phụ thuộc vào cấu trúc của
gỗ: số lượng lỗ rỗng, thành tế bào dày hay mỏng, lượng nước. Khối lượng thể tích cũng là một đặc
trưng cho độ bền của gỗ: qua thực nghiệm chứng tỏ là gỗ càng nặng càng khoẻ, khối lượng thể tích và
cường độ của gỗ có sự tương quan gần như tuyến tính.
Gỗ nghiến: G = 1,1 (
3
T/m
).
Gỗ sến: G = 1,08 (
3
T/m
).
Gỗ xoay: G = 1,15 (
3
T/m
).
Với gỗ có G < 0,45 (
3
T/m
), không được phép dùng làm kết cấu chịu lực.
Tính chất cơ học của gỗ gồm có chỉ tiêu về độ bền, độ đàn hồi khi chịu tác dụng lực kéo, nén,
uốn, ép mặt, trượt,… Đó là những số liệu cần thiết để tính toán kết cấu gỗ.
Các đặc điểm tính chất cơ học của gỗ:
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

+Cấu trúc gỗ gồm các thớ chỉ xếp theo phương dọc, có tính chất xếp lớp rõ rệt theo vòng tuổi.
Gỗ chịu lực tốt nhất theo phương dọc thớ, kém nhất theo phương ngang thớ ( kém vài chục lần phương
dọc thớ) cho nên gỗ là vật liệu không đẳng hướng và không đồng nhất.
+Cường độ gỗ không đồng nhất, thể hiện rất rõ của sự phân tán các kết quả thí nghiệm ngay
trong một cây gỗ, tuỳ theo mẫu thí nghiệm lấy ở chỗ nào của thân cây. Nên tính chất cơ học phải được
thí nghiệm rất nhiều và lấy trung bình.
+ Cường độ gỗ phụ thuộc vào tốc độ gia tải và thời gian tác dụng của tải trọng.
3. Ảnh hưởng của thời gian chịu lực. Cường độ lâu dài của gỗ
Cường độ phụ thuộc nhiều vào tốc độ gia tải: tải trọng càng nhanh thì cường độ càng cao.
Tiến hành thí nghiệm để xác định quan hệ giữa cường độ của gỗ với thời gian gia tải, ta có biểu
đồ đường cong như hình vẽ.

Quan hệ ứng suất- thời gian

Khi tải trọng đặt rất nhanh (t=0) ta được cường độ bền tức thời ú
b
.Trên hình vẽ, khi thời gian gia
tải là rất rất nhỏ tức là thời gian đặt tải lâu vô hạn, thì cường độ của gỗ sẽ đi xuống và tiệm cận với một
đường nằm ngang. Trị số của tiệm cận này là
ld

gọi là cường độ lâu dài của gỗ, là ứng suất lớn nhất
gỗ có thể chịu được không bao giờ bị phá hoại dù tải trọng tác dụng lâu vô hạn. Khi

>
ld


, sớm hay
muộn gỗ cũng sẽ bị phá hoại.
Xác định R
tc
ta dựa vào
ld


R
tc
=
bbld
K

.)6,05,0(
0


K
0
là hệ số lâu dài.
4. Sự làm việc của gỗ chịu kéo, nén, uốn
a. Kéo
Tiến hành kéo một mẫu gỗ như hình vẽ.
Vẽ biểu đồ biểu diễn quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của gỗ khi kéo.
N
N
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Đường biểu diễn gần như thẳng nên có thể coi như ứng suất tỉ lệ với biến dạng, nhất là trong giai
đoạn đầu. Giới hạn tỉ lệ quy ước lấy bằng 0,5 giới hạn bền. Mẫu gỗ bị phá hoại đột ngột ở biến dạng
tương đối nhỏ khoảng 0,8%. Vậy gỗ chịu kéo làm việc như vật liệu dòn; không chảy dẻo, không kèm
theo vết nứt.
Cường độ chịu kéo dọc thớ của gỗ thường tới trên 80-100(MPa). Cường độ chịu kéo ngang thớ
của gỗ rất nhỏ, khoảng bằng 1/20-1/15 cường độ kéo dọc thớ.
Nên trong kết cấu gỗ, không bao giờ cho gỗ chịu kéo ngang thớ.
Các khuyết tật như thớ chéo, mắt của gỗ làm giảm rất nhiều cường độ chịu kéo.

H×nh 1.4 - BiÓu ®å øng suÊt - biÕn d¹ng khi kÐo, nÐn





Biểu đồ kéo, nén của gỗ

b. Nén
Cường độ nén dọc thớ của gỗ nhỏ hơn cường độ kéo vài lần, khoảng 30-45(MPa). Giới hạn tỉ lệ
cũng quy ước bằng 0,5 giới hạn bền. Gỗ bị phá hoại ở biến dạng tương đối khoảng 0,6-0,7%. Khi chịu
nén gỗ làm việc như vật liệu dẻo, ứng suất được phân bố đều trước khi phá hoại nên ít chịu ảnh hưởng
của các yếu tố khuyết tật. Nén là hình thức chịu lực phù hợp nhất với gỗ.
c. Uốn.
H×nh 1.5 - BiÓu ®å øng suÊt - biÕn d¹ng khi kÐo, nÐn
 


 




Sự làm việc của gỗ khi uốn
Cường độ chịu uốn của gỗ vào khoảng trung gian giữa cường độ kéo và nén, từ 70-90(MPa).ảnh
hưởng của khuyết tật cũng trung bình. Các giai đoạn:
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Khi mômen uốn nhỏ, ứng suất pháp phân bố dọc chiều cao tiết diện theo quy luật đường thẳng,
biểu đồ dạng tam giác, trị số ứng suất thớ biên xác định bằng công thức:

W
M


(1-2)
Khi tăng tải, ứng suất nén phân bố theo đường cong và tăng chậm, vùng nén xuất hiện biến dạng
dẻo. Ứng suất kéo tiếp tục tăng nhanh theo quy luật gần như đường thẳng.
Trục trung hoà lùi xuống phía dưới.
Mẫu bắt đầu bị phá hoại khi vùng nén ứng suất đạt cường độ nén, các thớ gỗ bị gãy làm xuất hiện
các đường gấp nếp trên mặt gỗ.
Mẫu gỗ bị phá hoại hẳn khi ứng suất các thớ biên dưới đạt cường độ kéo.
Trong giai đoạn sau không thể xác định σ theo công thức bền mà ở đây dùng công thức quy ước
có kể đến ảnh hưởng của hình dạng tiết diện:

Wm
M
u



(1-3)
d. Môđun đàn hồi E của gỗ được xác định bằng phần đường thẳng ban đầu của biểu đồ ứng suất
- biến dạng, tức là

.E
.
Với gỗ Việt Nam, trị số E thay đổi trong phạm vi rộng, từ 6000 đến 20000(MPa)
5. Sự làm việc của gỗ về ép mặt và trượt
a. Ép mặt
Là sự truyền lực từ cấu kiện này sang cấu kiện khác qua mặt tiếp xúc nhau; ứng suất ép mặt xuất
hiện ở chỗ tiếp xúc.
Ứng suất ép mặt tính theo công thức:

em
m
N
R
A


(1-4)
- Ép mặt dọc thớ:
em n
RR

- Ép mặt ngang thớ: có biểu đồ quan hệ ứng suất - biến dạng như hình vẽ. Cường độ giới hạn ứng
với ứng suất tỉ lệ
tl


ứng với lúc gỗ bắt đầu bị biến dạng nhiều.






Biểu đồ ép mặt ngang thớ



H×nh 1.6 - Ðp mÆt ngang thí
Kt cu g Chu Th Hong Anh

Kt cu g Chu Th Hong Anh


tlcm
KR

.)90(
0

. (1-5)
K
0
l h s lõu di.
ẫp mt ngang th li c phõn thnh:
+ộp mt ton b- cng nh nht, thc cht l nộn ngang th;
+ộp mt mt phn chiu di- cng tng theo t l l/l

cm
khi l/l
cm
3;
+ộp mt mt phn din tớch : cng ln nht do cú s tham gia cỏc phn g xung quanh, din
tớch tip xỳc cng nh, cng ộp mt cng cao
N N
N
Hình 1.7 - ép mặt toàn bộ và ép mặt cục bộ
a) ép mặt toàn bộ b) ép mặt cục bộ
trên một phần diện tích
c) ép mặt cục bộ
trên một phần chiều dài

ẫp mt ngang th
a) ép mặt dọc thớ b) ép mặt ngang thớ c) ép mặt xiên thớ
N
N
N N

Hình 1.6 - Những hình thức ép mặt

Cỏc dng ộp mt:
a) dc th; b) ngang th; c) xiờn th

- ẫp mt xiờn th:
Cng R ca nú ph thuc vo gúc nghiờng

.

3
)90(
sin)1(1
)(


cm
cm
cm
cm
R
R
R
R
(1-6)




Biu ộp mt xiờn th




Hình 1.8 - ép mặt xiên thớ
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

b. Trượt
Tuỳ theo vị trí của lực tác dụng đối với thớ gỗ, ta phân biệt các trường hợp chịu trượt của gỗ như
sau: cắt đứt thớ và trượt dọc thớ, trượt ngang thớ và trượt chéo thớ.
Khả năng chống cắt đứt thớ rất lớn; sự phá hoại này hầu như không xảy ra bao giờ vì gỗ bị phá
hoại trước về ép mặt hay uốn.
Hay gặp nhất là trượt dọc thớ và ngang thớ. Cường độ trượt dọc thớ khoảng 7-10 MPa; trượt
ngang thớ khoảng một nửa trượt dọc thớ.
Q
Q
H×nh 1.9 - C¸c d¹ng tr-ît
a) C¾t ®øt thí
b) Tr-ît däc thí
c) Tr-ît ngang thí
d) Tr-ît chÐo thí
Q
Q
Q
Q
Q


Các trường hợp chịu trượt

Kiểm tra trượt dọc thớ theo công thức:

tb
tr
tr
T

R
A


(1-7)
Cường độ chịu trượt trung bình:

e
l
R
R
tr
tr
tb
tr




1
)(
(1-8)
Trong đó: l
tr
- chiều dài mặt trượt;
e- cánh tay đòn của cặp lực trượt;
R
tr(α)
- cường độ chịu trượt xiên thớ (góc α)
Cường độ chịu trượt

tb
tr
R
tùy thuộc vào sự phân bố ứng suất nên chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố:
loại trượt 1 phía hay 2 phía; tỉ số l
tr
/e ; có lực ép vuông góc hay không.
- Trượt một phía: không đều  R
tb
nhỏ.
Trượt hai phía: đều hơn  R
tb
lớn hơn.
- Tỷ số l
tr
/ e giảm  R
tb
tăng và ngược lại.
Tuy nhiên l
tr
/ e  3 để tránh tách thớ. Tốt nhất là l
tr
/ e = 3 ~ 4.
- Có lực ép  R
tb
tăng và ngược lại.
- Trượt chéo thớ cường độ phụ thuộc vào góc  và tương tự như ép mặt xiên thớ. Góc  càng
nhỏ  cường độ trượt càng lớn.
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

H×nh 1.10 - Tr-ît mét phÝa vµ tr-ît hai phÝa
a) Tr-ît mét phÝa b) Tr-ît hai phÝa
Q
Q



Q
Q





Biểu đồ phân bố ứng suất trượt
Q
Q
H×nh 1.11 - HiÖn t-îng t¸ch thí
M=Qe
Q



Hiện tượng tách thớ

Cường độ chịu trượt xiên thớ




3
)90
sin)1(1
)(


tr
tr
tr
tr
R
R
R
R
(1-9)
Vì R
tr(90)
=0,5 R
tr
nên


3
sin1
)(


tr
tr

R
R
. (1-10)
6. Các nhân tô ảnh hưởng đến cường độ của gỗ
a. Ảnh hưởng của độ ẩm
Độ ẩm của nước hấp phụ ảnh hưởng rõ rệt đến cường độ của gỗ.
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

W tăng thì R giảm, E giảm.
Cường độ kéo dọc thớ ít thay đổi.
Các cường độ khác thay đổi khá nhiều: độ ẩm thay đổi 1% thì cường độ gỗ thay đổi 3-5%.
Để so sánh cường độ của gỗ khi độ ẩm thay đổi, phải chuyển các chỉ tiêu cường độ về cùng một
độ ẩm thống nhất. Độ ẩm tiêu chuẩn quy định là 18%.
Với độ ẩm từ 7-22%, cường độ được chuyển về cường độ ẩm tiêu chuẩn theo công thức:

 
18
1 ( 18)
w
W
  
  
(1-11)
w

- cường độ tại độ ẩm W;

- hệ số điều chỉnh độ ẩm, bằng 0,05 với nén dọc thớ; 0,015 với kéo dọc thớ; 0,035 với nén

ngang thớ; 0,04 với uốn tĩnh; 0,03 với trượt.
b. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Khi nhiệt độ tăng gây ứng suất cục bộ, cường độ của gỗ giảm đi.
Theo thí nghiệm, khi nhiệt độ tăng từ 20
0
đến 50
0
, cường độ kéo giảm 15-20%; nén giảm 20-40%.
Nhiệt độ tiêu chuẩn của gỗ là 20
0
.
Cường độ ở nhiệt độ T
0
C đưa về nhiệt độ tiêu chuẩn 20
0
C
theo công thức:

20 T
(T 20)
  
  
(MN/m
2
) (1-12)

- hệ số điều chỉnh nhiệt độ, bằng 0,35 khi nén dọc thớ; 0,45 khi uốn; 0,40 khi kéo dọc thớ;
0,04 khi trượt dọc thớ.
- Không dùng nhiệt độ quá 50
0

- Phải đổi theo độ ẩm trước rồi mới theo nhiệt độ sau.
c. Ảnh hưởng của tật bệnh
Các tật bệnh ảnh hưởng lớn nhất đên tính năng cơ học của gỗ: mắt cây, thớ nghiêng và khe nứt.
Mắt cây là chỗ của cành cây đâm ra từ thân cây. Tại đó, thớ gỗ bị lượn vẹo, cấu tạo biến đổi đột
ngột, gây ra hiện tượng tập trung ứng suất lớn khi chịu tải.
Với cấu kiện chịu kéo, mắt gỗ bằng 1/4 cạnh thanh gỗ, cường độ còn 27%. Với cấu kiện nén ít tai
hại hơn, mắt gỗ bằng 1/3 cạnh thanh gỗ, cường độ còn 60-70%.
Gỗ cấp A mắt không quá 10% đường kính; cấp B không quá 30% đường kính.

Thớ nghiêng là tật khi các thớ không nằm theo phương trục dọc của cây gỗ.
Mức độ vặn nghiêng được tính bằng độ nghiêng phần trăm của thớ trên một
khoảng chiều dài dọc thân cây.
Với độ nghiêng 12%, thớ nghiêng giảm cường độ kéo dọc còn 76%, cường
độ uốn còn 90%.
H×nh 1.12 - Thí nghiªng

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh


Khe nứt làm mất tính nguyên vẹn và giảm khả năng chịu lực của gỗ. Ngoài ra, vết nứt còn tạo
điều kiện cho hơi ẩm thâm nhập vào và làm mục bên trong lòng thanh gỗ.
Khe nứt ít ảnh hưởng đến cường độ kéo, nén dọc thớ chủ yếu trượt, kéo ngang thớ.
Mối. Mục. Mọt.(xem bài phòng mối mục, mọt, hà )

d. Ảnh hưởng của khối lượng riêng:
Nói chung ρ càng lớn thì cường độ càng cao và càng khó mối, mọt, mục…
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

t 3. Phòng chống mục, mối mọt và phòng hà
1. Phòng mục
Mục là do nấm sinh trưởng trong gỗ và ăn gỗ, làm gỗ bị biến sắc, trở lên nhẹ xốp, tính chất cơ
học giảm nhiều và dần bị phá hoại.
Biện pháp: khử các điều kiện sinh trưởng của nấm hay dùng hoá chất để diệt nấm. Cách đơn giản
là sấy khô đến độ ẩm 18-20% và giữ không cho gỗ ẩm trở lại. Song nó chỉ áp dụng với các kết cấu tại
chỗ khô ráo, còn kết cấu ngoài trời, chôn trong đất thì dùng phương pháp hoá chất.
2. Phòng mối, mọt
Mối mọt là các loại côn sống trùng trong gỗ, lấy gỗ làm thức ăn, do đó gỗ bị phá hoại.
Biện pháp ngăn chặn:
+ Không cho mối xâm nhập: đầu cột và hố chôn cột cũng được trộn thuốc diệt mối mọt
+ Diệt các tổ mối, bằng cách dùng các hoá chất.
3. Phòng hà
Hiện tượng này thường xảy ra tại các công trình nước mặn và nước lợ. Hiện tượng này làm phá
hoại nghiêm trọng gỗ của cầu bến tàu, thuyền phà.
Biện pháp:Thui cho lớp cháy sém thành một lớp than mỏng bọc ngoài, rồi định kỳ vài tháng lại
mang đi thui một lần (để diệt những hà đang đục phá gỗ).
Biện pháp hiệu quả nhất là ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất.
4. Ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất
a) Hóa chất
- Dùng thuốc muối vô cơ.
NaF: độc đối với nấm; không biến màu gỗ nhưng dễ bị cuốn trôi.
Na
2
SiF
6
: độc đối với mối mọt; ít tan, dùng với NaF.

CuSO
4
: chống hà, nấm; dễ tan, độc với cả người và côn trùng.
C
6
Cl
5
O
4
: diệt nấm, mối, mọt và hà.
- Thuốc dầu nhập khẩu
Crêozot: tẩm cho tà vẹt, công trình giao thông
Cao NaF (gồm bột NaF, nhựa đường, dầu hỏa): phòng mục
Thuốc đônalit U: trừ nấm.
Thuốc đônalit UA: trừ cả mối, mọt.
Đuôtex và hylotax gồm DDT và 666 trừ mối, mọt
Hylotax thêm penta clophenol trừ nấm, mốc.
- Thuốc dầu trong nước:LN1, LN2 tương tự đônalit phòng mục;BQG phòng mối, mọt.
b) Cách ngâm tẩm:
Quét, phun thuốc lên mặt gỗ nhiều lần;ngâm tẩm trong bể dung dịch thuốc để thuốc ngấm;
phun thuốc áp lực cao.
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh


CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CÁC PHÂN TỐ GỖ TIẾT DIỆN NGUYÊN

t 1. Nguyên lý và các số liệu tính toán kết cấu gỗ
-Tính toán theo phương pháp trạng thái giới hạn, gồm có 2 TTGH:

+ Trạng thái giới hạn I: tính toán theo khả năng chịu lực (bền, ổn định)
ΣN
i
tc

n
i
≤ Φ (S,k,R
tc
,m) (2.1)
Trong đó
N
i
tc
- nội lực do tại trọng tiêu chẩn thứ n;
n
i
-hệ số vượt tải tương ứng;
S- đặc trưng hình học tiết diện;
k- hệ số đồng nhất= k
1
.k
2
(k
1
- do kích thước cấu kiện lớn hơn kích thước mẫu; k
2
- do ảnh
hưởng của khuyết tật)
R

tc
-cường độ tiêu chuẩn;
m-hệ số điều kiện làm việc.
R
tt
= R
tc
.m.k là cường độ tính toán
+ Trạng thái giới hạn II: kiểm tra điều kiện sử dụng bình thường (độ võng, nứt, lún, dao động, )
Δ≤ f (2.2)
Δ- biến dạng hoặc chuyển vị do tải trọng tiêu chuẩn gây ra;
f- biến dạng hoặc chuyển vị cho phép.
Khi tính toán theo TTGH thứ 2 luôn dùng tải trọng tiêu chuẩn.
Tính toán theo trạng thái giới hạn có xét đến sự tăng tải trọng, kích thước cấu kiện, các khuyết tật
và điều kiện làm việc nên phản ánh thực tế hơn, tận dụng khả năng chịu lực và tiết kiệm vật liệu

t 2. Các số liệu tính toán
Trong việc tính toán bất cứ một loại kết cấu nào (gỗ, thép, ) ở từng loại công trình, ngoài tải
trọng tiêu chuẩn và hệ số vượt tải, hệ số điều kiện làm việc là những số liệu cần thiết, thì cường độ tính
toán của bản thân từng loại vật liệu là số liệu quan trọng hàng đầu, gồm có:
+ Cường độ nén và ép dọc thớ.
+ Cường độ kéo dọc thớ.
+ Cường độ chịu uốn.
+ Cường độ chịu nén ngang thớ và ép mặt ngang thớ.
+ Cường độ trượt dọc thớ.
+ Cường độ ép mặt xiên thớ.
+ Cường độ chịu trượt xiên thớ.
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Bảng 2.1 - Cường độ tính toán của gỗ

TT
Trạng thái ứng suất
Ký hiệu
Nhóm gỗ
Khi độ ẩm bằng
15%
18%
1
Nén và ép mặt dọc thớ
R
n
, R
em

IV
150
135
V
155
135
VI
130
115
VII
115
110
2

Kéo dọc thớ
R
k
IV
115
110
V
125
120
VI
100
95
VII
85
80
3
Uốn
R
u

IV
170
150
V
185
165
VI
135
120
VII

120
105
4
Ép mặt ngang thớ: ép mặt
cục bộ/ép mặt toàn bộ (tức
nén ngang thớ)
R
90
n

R
90
em


IV
25
24
V
28/25
25/22
VI
20/20
18/18
VII
15/15
13/13
5
Trượt
R

tr
IV
29
25
V
30
25
VI
24
21
VII
22
19
*Các công thức quy đổi khác.
1. Cường độ ép mặt xiên thớ một góc

.


3
90
sin11











em
em
em
em
R
R
R
R
(2.3)
2. Cường độ trượt ngang thớ.
2
90
tr
tr
R
R 
(2.4)
3. Cường độ trượt chéo thớ một góc

.


3
90
sin11











tr
tr
tr
tr
R
R
R
R
(2.5)
4. Cường độ trượt trung bình. (Cụ thể xem bài 2 chương III).
e
l
R
R
tr
tr
TB
tr



1
(2.6)

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Bảng 2.2 - Hệ số điều kiện làm việc

TT
Trạng thái
Ký hiệu
Hệ số
1
Uốn
ngang

a) Ván và thanh có kích thước một cạnh của tiết diện <
15cm
m
u

1,0
b) Ván và thanh có kích thước các cạnh của tiết diện 
15cm, khi tỷ số chiều cao và chiều rộng tiết diện h / b 
3,5
1,15
c) Gỗ tròn, không có rãnh cắt trong tiết diện tính toán
1,2
d) Cấu kiện tổ hợp, liên kết mềm.

- Dầm tổ hợp liên kết chốt đinh, nhịp L  4m, do
hai thanh gỗ ghép lại
0,9
- Như trên nhưng do nhiều thanh ghép lại
0,8
e) Dầm tổ hợp liên kết chêm, do hai hay nhiều thanh
ghép lại
0,8
2
Kéo
a) Cấu kiện không giảm yếu trong tiết diện tính toán
m
k

1,0
b) Tiết diện có giảm yếu trong tiết diện tính toán
0,8
3
Nén và ép mặt (trong cấu kiện)
m
n
, m
em

1,0
4
Trượt
m
tr

1,0

* Mô đun đàn hồi.
Mô đun đàn hồi của gỗ là E = 10
5
kG/cm
2
.



Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

t 3. Tính toán các phân tố gỗ tiết diện nguyên
1.Cấu kiện chịu kéo đúng tâm
Ví dụ: thanh cánh dưới của dàn liên kết mộng,
Cấu kiện chịu kéo đúng tâm khi lực nằm dọc trục cấu kiện.
Tiết diện gỗ có thể bị giảm yếu hoặc không giảm yếu. Nếu chỗ giảm yếu không nằm đối xứng
với đường trục dọc của cấu kiện thì phải tính như cấu kiện chịu kéo lệch tâm.
Tính toán bền kéo đúng tâm theo công thức:

tt
kk
th
N
mR
A



(2-7)
Trong đó:
tt
N
- lực kéo tính toán [kG];
th
A
- diện tích tiết diện đã bị thu hẹp [cm
2
];
A
th
=A
ng
-A
gy
; trên cấu kiện dọc theo truc trong khoảng 20 cm có nhiều giảm yếu thì
coi như giảm yếu trên cùng một tiết diện;
k
m
- hệ số điều kiện làm việc;
k
R
- cường độ tính toán chịu kéo của gỗ [kG/cm
2
] (tra bảng 2.1);.
Ngoài ra độ mảnh giới hạn λ
max
≤ [λ] (2.8)

[λ] = 150: cấu kiện chịu kéo;
= 200 cấu kiện giằng liên kết.
Trong đó: 
max
- độ mảnh lớn nhất của cấu kiện. 
max
= max (
x
, 
y
).

x
, 
y
- độ mảnh của cấu kiện xoay quanh trục x và y.

x
= L
0x
/ i
x

y
= L
0y
/ i
y
. (2.9)
i

x
, i
y
– bán kính quán tính của tiết diện quanh trục x và trục y, (cm);

I
i=
A

Với tiết diện tròn:
4
2
D 4 D
i.
64 D 4



;
Với tiết diện chữ nhật:
3
bh h
i 0,289h
12bh
23
  

L
0x
, L

0y
– Chiều dài tính toán của cấu kiện trong mặt phẳng y0z và x0z. (cm).
L
0x
= μ
x
L
x
L
0y
= μ
y
L
y
. (2.10)
L
x
, L
y
– Chiều dài của cấu kiện trong mặt phẳng y0z và x0z. (cm).
μ
x
, μ
y
– Hệ số chiều dài tính toán của cấu kiện quanh trục x và trục y.
Với cấu kiện chịu kéo μ
x
= μ
y
=1.

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh


Cấu kiện chịu kéo đúng tâm:
a, b, c) sơ đồ cấu kiện;
d) phá hoại theo đường gẫy khúc

2. Cấu kiện chịu nén đúng tâm
Cấu kiện cột nhà, trụ cầu, thanh cánh trên dàn,…


2.1. Tính toán theo cường độ (bền)
Do gỗ có tính dẻo nên cường độ của gỗ không cần xét đến ảnh hưởng của ứng suất tập trung ở
tiết diện giảm yếu. Công thức tính toán như sau:

tt
nn
th
N
mR
A


(2.11)
Trong đó:
tt
N

- lực nén tính toán [kG];
th
A
- diện tích tiết diện đã bị thu hẹp [cm
2
];
n
m
- hệ số điều kiện làm việc;
n
R
- cường độ tính toán chịu nén của gỗ [kG/cm
2
] (tra bảng 2.1).
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

2.2. Tính theo ổn định
Cấu kiện chịu nén có chiều dài lớn phải tính theo ổn định bằng công thức sau:

tt
nn
tt
N
mR
A




(2.12)
Trong đó:
tt
A
- diện tích tính toán của tiết diện [cm
2
];
Nếu chỗ giảm yếu ở bên rìa và đối xứng
tt
A
=
th
A
;
Nếu chỗ giảm yếu không ở bên rìa:
khi
gy
A

25%
ng
A
thì
tt
A
=
ng
A
; khi
gy

A
> 25%
ng
A
thì
tt
A
=(4/3)
th
A
;
n
m
- hệ số điều kiện làm việc;
n
R
- cường độ tính toán chịu nén của gỗ [kG/cm
2
] (tra bảng 2.1);

- hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh
0
ll
ii





- hệ số phụ thuộc vào liên kết hai đầu của cấu kiện;

   
H×nh 2.3 -HÖ sè chiÒu dµi tÝnh to¸n

Hệ số chiều dài tính toán

i - bán kính quán tính của tiết diện;
Ta sẽ xác định được độ mảnh

. Hệ số uốn dọc

được xác định như sau:
Khi


75 thì phá hoại mất ổn định xảy ra ở giai đoạn đàn hồi

2
3100



; (2.13)
Khi

<75 thì phá hoại mất ổn định xảy ra ở giai đoạn chảy dẻo

2
1 0,8
100







; (2.14)
Kiểm tra độ mảnh giới hạn của tiết diện:
 




 

=120 với cấu kiện chính;
= 150 với cấu kiện phụ;
= 200 với hệ giằng.
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

2.3. Một số dạng bài toán với cấu kiện chịu nén:
a. Bài toán thiết kế tiết diện: biết sơ đồ, N, vật liệu,
 

. Xác định tiết diện gỗ
- Với


75:

nn
N
mR
A



(2.15)
2
yc
n n n n
NN
A
m R 3100m R


  
(2.16)
Tiết diện tròn:
00
l 4l
iD



22
00
2
n n n n
N.16.l N 4l

.
D .3100.m .R 3100.m .R A
yc
A

  

2
2
0
nn
N.4l
A
3100.m R



0
nn
lN
A
15,75 m R

(2.17)
Tiết diện chữ nhật:
0
nn
l KN
A
16 m R


với
 
h
K 1,2 1,5
b
  

A
b
K

;
h KA
(2.18)
- Với

<75, làm tương tự trên, ta được các kết quả sau:
Tiết diện tròn:
2
0
nn
N
A 0,001.l
mR

. (2.19)
Từ đó xác định ra đường kính của tiết diện.
Tiết diện hình chữ nhật:
2

0
nn
N
A 0,001.Kl
mR

. Từ đó xác định ra được b, h. (2.20)
b. Bài toán kiểm tra: biết sơ đồ, N, vật liệu, tiết diện cấu kiện. Kiểm tra tiết diện đã cho.
Nếu tiết diện giảm yếu nhiều, kiểm tra bền.
Kiểm tra ổn định theo công thức trên.
c. Thiết kế tải trọng: sơ đồ, vật liệu, tiết diện,
 

. Xác định N
Lực N được xác định theo công thức:

nn
N m R A


(2.21)

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

3. Cấu kiện chịu uốn
3.1. Uốn phẳng: phương của lực tác dụng nằm trong mặt phẳng của một trục quán tính
chính của tiết diện.
Ví dụ: dầm sàn, bản sàn,…

q
q
[ M ]
[ Q ]
q
 





a. Tính bền uốn
Công thức tính toán như sau:

uu
th
M
mR
W


(2.22)
Trong đó:
M - mômen uốn tính toán [kG.cm];
th
W
- mômen chống uốn của tiết diện đã thu hẹp, ở chỗ có mômen uốn tính toán [cm
3
];
u

R
- cường độ chịu uốn tính toán [kG/cm
3
] (tra bảng 2.1);
u
m
- hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện (tra bảng 2.2).
Nếu tiết diện giảm yếu không trùng vị trí tiết diện có mô men lớn nhất thì phải kiếm tra thêm
cường độ tại tiết diện giản yếu đó.

b . Tính bền cắt
Tiết diện chữ nhật:

bh
Q
bJ
SQ
ng
ng
2
3
max
max
max



Giả sử cấu kiện phá hoại về bền uốn trước bền
cắt, tức khi
uu

Rm
W
M

max
max

thì
trtr
Rm
max

,
H×nh 2.7 - Ph©n tè tÝnh tr-ît
Q

 


Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

vậy thì ở trạng thái giới hạn, ta có:
l
WRm
l
W
l
M

l
lqlq
Q
uu
tttt
4
4
4
4
82
max
max
2
max



l
h
Rm
l
hmR
bhl
bhmR
bhl
WmR
uu
uuuu
uu




6
6
2
43
2
max



trtr
uu
uu
trtr
trtruutrtr
Rm
Rm
h
l
Rm
Rm
l
h
Rm
l
h
RmRm 
max


Như vậy, nếu cấu kiện bị phá hoại về bền uốn trước bền cắt, thì
trtr
uu
Rm
Rm
h
l

và ngược lại, nếu
trtr
uu
Rm
Rm
h
l

thì cấu kiện bị phá hoại về bền uốn trước bền cắt, và như vậy chỉ cần kiểm tra bền uốn mà
không cần kiểm tra bền cắt.
Để đơn giản, quy định khi cấu kiện ngắn l/h< 5 mà chịu tải trọng lớn hoặc khi lực tập trung lớn
đặt gần gối thì phải kiểm tra.
Kiểm tra theo công thức:

tr tr
VS
mR
Ib


(2.23)

Trong đó:
V- lực cắt tính toán trên tiết diện ngang đang xét [kG];
S - mômen tĩnh của phần tiết diện nguyên bị trượt đối với trục trung hoà cấu kiện [cm
3
];
I - mômen quán tính của tiết diện nguyên của cấu kiện [cm
4
];
b - bề rộng tiết diện ở mặt trượt [cm];
tr
m
- hệ số điều kiện làm việc,
tr
m
=1,0;
tr
R
- cường độ tính toán về trượt dọc thớ khi uốn [kG/cm
2
] (tra bảng 2.1).

c. Tính theo độ cứng (hay độ võng)
Là xác định độ võng lớn nhất f do tải trọng tiêu chuẩn sinh ra rồi so sánh với độ võng cho phép
 
f
, và thường dùng độ võng tương đối:

ff
ll





(2.24)
Độ võng giới hạn được lấy theo quy phạm, bằng 1/250 với dầm sàn; 1/200 với dầm mái, xà gồ, vì
kèo; bằng 1/150 với cầu phong, ván khuôn.

d. Các bài toán
Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

Kết cấu gỗ Chu Thị Hoàng Anh

- Kiểm tra tiết diện: cho sơ đồ, tải trọng, tiết diện, vật liệu, [f/l].
Các bước:
+ Xác định nội lực
+ Kiểm tra theo các điều kiện trên
- Thiết kế tiết diện: sơ đồ, tải trọng, vật liệu, [f/l].
Các bước:
+ Xác định tải trọng, nội lực.
+ Tính sơ bộ tiết diện theo công thức:

yc
uu
M
W
mR

(2.25)
Từ đó suy ra:
Tiết diện hình tròn:

3
32W
D



Tiết diện hình chữ nhật:
3
h 6kW
; b=h/k
+ Kiểm tra lại tiết diện đã chọn.
- Thiết kế tải trọng: cho sơ đồ, tiết diện, vật liệu, [f/l]
Các bước:
+ Xác định các đặc trưng hình của tiết diện: A, W, I
+ Xác định sơ bộ tải trọng tác dụng: Từ M =
uu
m WR
; M=f(q).
Sẽ xác định được sơ bộ tải trọng q tác dụng.
+ Kiểm tra lại giá trị q vừa chọn.
.

3.2. Uốn xiên: phương của lực tác dụng không nằm trong
mặt phẳng của một trục quán tính chính của tiết diện.
Ví dụ: xà gồ mái
a. Tính toán theo cường độ(tính bền)
Phân tải trọng q theo các trục chính của tiết diện:
q
x
=q sinα; q

y
=qcosα

Xác định được
x y x y
M , M , W , W

Công thức kiểm tra ứng suất lớn nhất:

y
x
x y u u
xy
M
M
mR
WW
  
    
(2.26) (2-17)






H×nh 2.8 - øng suÊt trªn tiÕt diÖn uèn xiªn