Bài tập lớn kết cấu gỗ

HỆ GIẰNG CÁNH THƯNG
HỆ GIẰNG CÁNH THƯNG
HỆ GIẰNG ĐỨNG
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
I – CHỌN LOẠI DÀN VÀ BỐ TRÍ HỆ GIẰNG :
- Căn cứ vào nhòp dàn đã cho là L= 13,5 (m) và độ dốc mái α=24
0
ta chọn
khoảng cách mắt dàn là d= 2,25 (m) . Như vậy ta có
13,5
6
2,25
L
d
= =
khoảng dàn. Các thanh xiên làm bằng gỗ có hướng như hình vẽ. Thanh
đứng làm bằng thép tròn .
- Ta chọn dàn dạng tam giác. Chiều cao đầu dàn:
0
1 1
24 3,005( )
2 2
h tg tg m
α
= = =
-

II- XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1
g
m

=35 kg/m
2
P
m
=35 kg/m
2
g
t
=45 kg/m
2
P
t
=35 kg/m
2
g
m
=172,4 kg/m
2
P
m
=172,4 kg/m
2
g
t
=202,5 kg/m
2
P
t
=157,5 kg/m
2

Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
1. Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dàn:

Ta đổi tải trọng mái ở trên ra tải phân bố đều theo phương nằm ngang
0
0
'
'
35
' 4,5 172,4( / )
cos cos 24
35
' 4,5 172, 4( / )
cos cos 24
45 4,5 202,5( / )
35 4,5 157,5( / )
m
m
m
m
tr tr
tr tr
g
g B Kg m
p
p B kg m
g g B Kg m
p p B Kg m
α
α

= × = × =
= × = × =
= × = × =
= × = × =
2
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
2) Xác đònh trọng lượng bản thân dàn:
lấy
5
bt
k =
(dàn tam giác )
3) Xác đònh tải trọng tác dụng lên mắt dàn:
Lấy hệ số vượt tải: - Hoạt tải n
1
=1,4
- Tónh tải n
2
=1,1
- Tải trọng tác dụng lên mắt thượng
'
51
[ ' 1, 4 ( ' ) 1,1] 172,4 1,4 (172, 4 ) 1,1] 2,25 1033( )
2 2
bt
m m
g
P p g d KG
= × + + × × = × + + × × =
- Tải trọng tác dụng lên mắt hạ:

'
' '
1
1
1 1
51
[ 1, 4 ( ) 1,1] [157,5 1, 4 (202,5 ) 1,1] 2, 25 1060( )
2 2
1033 1060
1047( )
2 2
1 1
( )5 2. ( ) 6280( )
2 2
bt
tr tr
g
P p g d KG
P P
KG
R P P P P KG
= × + + × × = × + + × × =
+ +
→ = =
 
= + + + =
 
 
Ta có sơ đồ tính như hình vẽ

4) Xác đònh các số liệu tính toán cường độ gỗ:
Dùng gỗ nhóm V, độ ẩm 18% có:
R
k
= 120Kg/cm
2
R
n
= Rem =135Kg/cm
2
3
' '
'
' '
172,4 172, 4 202,5 157, 5
51( / )
1000 1000
1 1
. 5 13,5
m m tr tr
bt
bt
p g p g
g Kg m
K l
+ + +
+ + +
= = =
− −
×

Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
R
90
n
=25 Kg/cm
2

0
90 2
22 /
em
R kg cm=

R
u
=150Kg/cm
2
R
tr
=25Kg/cm
2
Thép CT3 có R = 2100 Kg/cm
2
Ghi Chú: dàn có α≤ 30
0
không phải tính tải trọng gió.
III/ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC VÀ NỘI LỰC
1) Kích thước hình học :
·
2 2

2 2
0
0 0 0
2 2
2 2
3,005
2
2,004
3
1
1.002
3
2,25 1,002 2, 463
4,5 2,004 4,926 2,463
1,002
0,4453 24
2,25
24 24 48
2,25 1,002 2, 445
2,25 2,004 2,998
2,25
1,1227
2,004
DE h m
CF h m
BG h m
AB m
AC m BC CD m
tg
BF m

CE m
tgCEF
β β
α β
= =
= =
= =
= + =
= + = ⇒ = =
= = ⇒ =
+ = + =
= + =
= + =
= ⇒
·
0
42ECF =
Các góc được tính dựa vào hệ thức lượng trong tam giác vuông
2) Xác đònh nội lực:
Dùng phượng pháp đồ giải Crêmona để xác đònh nội lực trong các thanh
dàn.
4
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
Xác đònh nội lực của nửa dàn ,còn nửa dàn ta lấy đối xứng.
Giản Đồ Cremona
Kết
quả
được ghi trong bảng sau:
Loại thanh Tên thanh Chiều dài
Kết quả

trên biểu Nội lực
(mm) đồ (cm) (Kg)
AB 2463 b1 12829 -12829
Cánh thượng BC 2463 c3 10269 -10269
CD 2463 d5 7691 -7691
AG 2250 g1 11720 11720
Cánh hạ GF 2250 f2 11720 11720
FE 2250 e4 9365 9365
BG 1002 12 1060 1060
Đứng CF 2004 34 2108 2108
DE 3005 55’ 5214 5214
Xiên BF 2445 32 2578 -2578
CE 2998 54 3145 -3145
IV. TÍNH TOÁN CÁC THANH:
A. TÍNH THANH CÁNH THƯNGAB:
5
d=2250
y
x
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
- Nội lực tính toán là: N=N
AB
= -12829(Kg)
- Sơ đồ tính:
Để tính nội lực thanh cánh thượng AB ta dùng nội lực ở khoang mắt đầu
thanh cánh thượng để tính vì ở đó có lực dọc lớn nhất.Giả thiết thanh
cánh thượng có xà gồ đặt ngoài mắt nên thanh cánh thượng được tính như
thanh chòu nén uốn chòu lực dọc N và lực ngang là tải trọng phân bố đều
q.
- q đuọc tính theo công thức :

'
1, 4 ' ( ' ) 1,1
2
51
1, 4 172,4 (172,4 ) 1,1 459,05( / )
2
bt
m m
g
q p g
q Kg m
= + + ×
= × + + × =
- Mônmen tác dụng lên thanh cánh thượng:

2 2
2 2
459,05 2,25
290,5( )
8 8
459,05 2,25
232,4( )
10 10
nh
g
qd
M Kgm
qd
M Kgm

×
= = =
×
= − = − = −
- Độ lệch tâm:

2
29050 10
2,26( )
12829
nh
M
e cm
N
×
= = =
- Vì 1cm < e < 25cm nên moment kháng uốn dùng công thức Konhetcop
3 3 3
12829 29050
[3,3 0,35( 1) ] [3,3 0,35(2,25 1) ] 400( )
135 12829
yc
n
N M
W d cm
R N
= + − + = + − + =
Chọn tiết diện thanh AB là b x h= 14 x 18 (cm)
1) Kiểm tra tiết diện giữa thanh

2
2 2
3
14 18 252( )
14 18
756( )
6 6
x
F b h cm
bh
W cm
= × = × =
×
= = =
- Độ mảnh theo phượng trong mặt phẳng uốn (x-x) là:

0
2463
47,35 75
0,289 0, 289 18
l
h
λ
= = = <
×
- Ta có:
6
180
140
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN

290,5
38,42
756
12829
50,9
252
nh
x
M
W
N
F

= =


⇒


= =



10% :
nh
x
M
N
W F

>
nên sẽ kiểm tra thanh theo
nén uốn và kể tới
ξ
.
- Kiểm tra theo điều kiện :
nh
n n ng x u u
M
N
m R F W R m
ξ
+
≤ 1
• Hệ số kể tới moment phụ do tác dụng của lực dọc đối với độ võng của
thanh là:

2 2
47,35 12829
1 1 0,73
3100 3100 135 252
n ng
N
R F
λ
ξ
×
= − = − =
× ×
• Hệ số làm việc khi nén: m

n
=1
• Hệ số làm việc khi uốn: m
u
=1 vì có b= 14cm < 15cm
Suy ra:
12829 290,5
0,728 1
1 135 252 0,73 756 150 1
nh
n n ng x u u
M
N
m R F W R m
ξ
+ = + = <
× × × × ×
Vậy tiết diện giữa thanh đạt điều kiện chòu nén uốn.
2) Kiểm tra tiết diện mắt B :
- Hiệu số lực nén của 2 thanh cánh thượng 2 bên mắt B là:
N
1
– N
2
= 12829 – 10269 = 2560 (Kg)
- Diện tích tiết diện thanh đứng BG:
F
đ
=
2

1060
0,63( )
0,8 2100
BG
a a
N
cm
m R
= =
×
- Đường kính thanh đứng:
d
đ
=
π π
×
= = = <
d
4F
4 0,63
89,6( ) 8,96( ) 12( )cm mm mm
Chọn d
đ
=12mm theo điều kiện cấu tạo
- Ta co: h
1
= 5d
đ
x sin
α

= 5x1,2
×
sin 24
0
= 2,2 (cm) chọn h
1
= 2,5 cm
Giả thiết h
2
=3,5cm
- Diện tích tiết diện thu hẹp:
F
th
= [ 18 – ( 2,2+ 3,5)]
×
(14 – 1,2) = 153,6 cm
2
-
Moment kháng

uốn thu hẹp:

×
= × =
2
3
6,4 12
2 307,2
6
x

th
W cm
Kiểm tra:
−
+ = + = <
× × × ×
1 2
2560 29050
0,743 1
1 135 153,6 1 150 307,2
g
n n th u u th
M
N N
m R F m R W
7
d =12
1
4
0
1
8
0
1
4
0
7
0
25
35

64
12
64
140
25
120
35
180
d=2250
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
Vậy tiết diện mắt B đảm bảo điều kiện nén uốn.
3) Kiểm tra ổn đònh ngoài mặt phẳng dàn (y-y)
- Độ mảnh theo phương y-y là:

λ
= = = <
×
0
2463
60,875 75
0,289 0,289 140
y
l
b
- Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm Konhetcop

2
2
60,875
1 0,8( ) 1 0,8 0,704

100 100
y
λ
ϕ
 
= − = − =
 ÷
 
-Kiểm tra: N ≤
n n t
m R F
ϕ

1 135 0,704 252 23950,08( )
n n t
m R F Kg
ϕ
= × × × =
Vậy
12829( ) 23950,08( )
n n t
N Kg m R F Kg
ϕ
= ≤ =
(thỏa)
Thanh đạt điều kiện ổn đònh.
B- TÍNH THANH CÁNH HẠ AG :
- Nội lực tính toán: N= N
AG
= 11720(Kg)

- Sơ đồ tính:
- Tải trọng phân bố đều q xác đònh theo công thức :
'
' '
51
1,4 ( ) 1,1 1, 4 157,5 (202,5 ) 1,1 471,3( / )
2 2
bt
tr tr
g
q p g Kg m= + + × = × + + × =
- Moment tác dụng lên thanh cánh hạ:

2 2
2 2
471,3 2,25
298, 24( )
8 8
471,3 2,25
238,6( )
10 10
nh
g
qd
M Kgm
qd
M Kgm
×
= = =
×

= − = − = −
8
180
140
d =12
G
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
- Chọn tiết diện thanh cánh hạ bằng tiết diện thanh cánh thượng:
b
×
h= 14x18(cm)
1) Ki ểm tra tiết diện giữa thanh
Theo công thức:

1
nh
k k u u
M
N
m R F m R W
+ ≤
•
m
k
=1 do không có giảm yếu
•
F= bxh = 252 cm
2
•
M

u
=1, do có b=14cm <
15cm
2 2
3
14 18
756( )
6 6
11720 29824
0,65 1
1 120 252 1 150 756
bh
W cm
×
= = =
⇒ + = <
× × × ×
Vậy thanh đạt điều kiện kéo uốn.
2) Kiểm tra tiết diện mắt G:
Vì tại G có giảm yếu rất ít
25%
gy ng
F F≤
nên coi nó như tiết diện nguyên,
đồng thời nội lực của 2 thanh cánh hạ ở 2 bên mắt G là như nhau, do đó
không can kiểm tra khả năng chòu lực và ép mặt.
3) Kiểm tra ổn đònh ngoài mặt phẳng dàn (y-y)

k k k
N m R F≤

Với m
k
=1, do không có giảm yếu
11720( ) 1 120 252 30240( )
k AG k k
N N Kg m R F Kg⇒ = = < = × × =
Vậy thanh thỏa điều kiện ổn đònh.
C- THANH XIÊN CHỊU NÉN:
1) Thanh BF:
- Lực nén N
BF
= -2578 (Kg)
- Giả thiết độ mảnh
75
λ
>
và tỉ số
2
b
k
h
= =
- Diện tích tiết diện tính theo điều kiện ổn đònh là:

2
0
244,5 2 2578
94,44( )
16 16 135
yc

n
l
kN
F cm
R
×
= = × =
94,44
6,9
2
yc
F
h cm
k
= = =
chọn h= 7 cm
94,44
13,5
7
yc
F
b cm
h
= = =
chọn b = 14 cm
- Chọn tiết diện thanh BF là bxh = 14
×
7 (cm)
* K iểm tra khả năng chòu nén của thanh theo điều kiện ổn đònh:
• Diện tích tiết diện F= b

×
h =14
×
7 = 98 (cm
2
)
9
hr
h
r
B
F
4
8
°
2
4
°
70
140
y
x
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
• Độ mảnh lớn nhất:
0 0
max
min
246,3
121,75 75
0,289 0, 289 7

l l
r h
λ λ
= = = = > =
× ×
max
75
λ
⇒ >
: phù hợp giả thiết
Ta có
2 2
3100 3100
0,209
121,75
ϕ
λ
= = =
-Khả năng chòu nén của thanh là:
m
n
R
n
ϕ
F = 1
×
135
×
0,209
×

98 = 2765,07 (Kg) > N
BF
=2578 kg
Vậy thanh thỏa điều kiện chòu nén.
 Kiểm tra khả năng chòu ép mặt của thanh BF:
- Đầu mắt B:
• Cường độ ép mặt xiên thớ góc
0
48
α
=
là:
0
0
2
48
3 0
3
90
135
43,44( / )
135
1 ( 1)sin 48
1 ( 1)sin
22
em
em
em
em
R

R Kg cm
R
R
α
= = =
+ −
+ −
• Kiểm tra khả năng chòu ép mặt theo điều kiện:

cos
cos
r
em em em em em em
em
r
em em
bh
N m R F m R
N
h
m R b
α α
α
α
α
≤ =
⇒ ≥
Với N
em
= N

BF
=2578 (Kg)
m
em
=1
0
48 2
R 43,44( / )
14
em
Kg cm
b cm
=
=
0
2578 cos 48
2,84( )
1 43,44 14
r
h cm
×
⇒ ≥ =
× ×
Theo điều kiện cấu tạo:
1 1
18 4,5
4 4
r
h h cm< = × =
Với h là chiều cao thanh cánh thượng và cánh hạ

Vậy chọn h
r
= 3,5cm
10
100
140
y
x
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
⇒
Khả năng chòu ép mặt đầu B là:

0
14 3,5
1 43,44 3181,1( ) 2578( )
cos cos 48
r
em em BF
bh
m R Kg N Kg
α
α
×
= × × = > =
Diện tích ép mặt là:

2
0
14 3,5
73,23( )

cos cos 48
r
em
bh
F cm
α
×
= = =
- Đầu mắt F:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
α
=24
0
là:

0
24 2
3 0
135
100,33( / )
135
1 ( 1) sin 24
22
em
R Kg cm= =
+ −
Tương tự ta có:
cos
em
r

em em
N
h
m R b
α
α
≥
=
0
2578 cos 24
1,67( )
1 100,33 14
cm
×
=
× ×
Theo điều kiện cấu tạo:
1 1
18 4,5
4 4
r
h h cm< = × =
Vậy chọn h
r
= 2cm
Diện tích ép mặt là:

2
0
14 2

30,65( )
cos cos 24
r
em
bh
F cm
α
×
= = =
⇒
Khả năng chòu ép mặt đầu F là:

0
14 2
1 100,33 3075,11( ) 2578( )
cos cos 24
r
em em BF
bh
m R Kg N Kg
α
α
×
= × × = > =
2) Thanh CE:
- Lực nén N
CE
= -3145 (Kg)
- Giả thiết độ mảnh
75

λ
>
và tỉ số
1,75
b
k
h
= =
- Diện tích tiết diện tính theo điều kiện ổn đònh là:

119,64
8, 26
1,75
yc
F
h cm
k
= = =
chọn h= 10 cm
2
0
299,8 1,75 3145
119,64( )
16 16 135
yc
n
l
kN
F cm
R

×
= = × =
119,64
11,964
10
yc
F
b cm
h
= = =
chọn b = 14 cm
- Chọn tiết diện thanh BF là bxh = 14
×
10 (cm)
*K iểm tra khả năng chòu nén của thanh theo điều kiện ổn đònh:
• Diện tích tiết diện F= b
×
h = 14
×
10 = 140 (cm
2
)
• Độ mảnh lớn nhất:

0 0
max
min
299,8
103,74
0,289 0,289 10

l l
r h
λ
= = = =
× ×
max
75
λ
⇒ >
: phù hợp giả thiết
11
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
Ta có
2 2
3100 3100
0, 288
103,74
ϕ
λ
= = =

⇒
Khả năng chòu nén của thanh là:
m
n
R
n
ϕ
F = 1
×

135
×
0,288
×
140 = 5443,2 (Kg) > N
CE
=3145 (Kg)
Vậy thanh thỏa điều kiện chòu nén.
 Kiểm tra khả năng chòu ép mặt của thanh CE
- Đầu mắt C:
• Cường độ ép mặt xiên thớ góc
0
66
α
=
là:
0
0
2
66
3 0
3
90
135
27, 46( / )
135
1 ( 1)sin 66
1 ( 1) sin
22
em

em
em
em
R
R Kg cm
R
R
α
= = =
+ −
+ −
• Kiểm tra khả năng chòu ép mặt theo điều kiện:

cos
cos
r
em em em em em em
em
r
em em
bh
N m R F m R
N
h
m R b
α α
α
α
α
≤ =

⇒ ≥
Với N
em
= N
CE
=3145 (Kg)
m
em
=1
0
66 2
R 27,46( / )
14
em
Kg cm
b cm
=
=
0
3145 cos 66
3,3( )
1 27, 46 14
r
h cm
×
⇒ ≥ =
× ×
Theo điều kiện cấu tạo:
1 1
18 4,5

4 4
r
h h cm< = × =
Vậy chọn h
r
= 4cm
Diện tích ép mặt là:
2
0
14 3,5
120,47( )
cos cos66
r
em
bh
F cm
α
×
= = =
⇒
Khả năng chòu ép mặt đầu B là:
1 27, 46 120, 47 3308,14( ) 3145( )
em em em CE
m R F Kg N Kg
α
= × × = > =
- Đầu mắt E:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
α
=42

0
là:

0
42 2
3 0
135
53,174( / )
135
1 ( 1) sin 42
22
em
R Kg cm= =
+ −
12
C
E
h
r
4
2
°
6
6
°
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
Tương tự ta có:
cos
em
r

em em
N
h
m R b
α
α
≥
=
0
3145 cos 42
3,14( )
1 53,174 14
cm
×
=
× ×
Theo điều kiện cấu tạo:
1 1
16 4
4 4
r
h h cm< = × =
Vậy chọn h
r
= 3cm
Diện tích ép mặt là:

2
0
14 3

52,94( )
cos cos37,5
r
em
bh
F cm
α
×
= = =
⇒
Khả năng chòu ép mặt đầu F là:
0
14 3
1 62,54 3310,86( ) 3000( )
cos cos37,5
r
em em CE
bh
m R Kg N Kg
α
α
×
= × × = > =
BẢNG TÍNH TIẾT DIỆN THANH XIÊN:
Tên thanh Nội lực Chiều dài l
0
F(cm2) bxh
Khả năng chòu
nén (Kg)
(Kg) (cm) (cm )

BF -2578 244,5 98 14x7 2765,07
CE -3145 299,8 140 14x10 5443,2
BẢNG KIỂM TRA KHẢ NĂNG ÉP MẶT THANH XIÊN
Mắt Nội lực
em
R
α
hr F
em
Kết luận
13
em em em
m R F
α
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
(Kg)
(Kg/cm
2
)
(cm) (cm
2
)
B 2578 43,44 3,5 73,23 3181,1 Đạt
F 2578 100,33 2,0 30,65 3075,11 Đạt
C 3145 27,46 3,5 137,68 3780,7 Đạt
E 3145 53,174 3,5 65,94 3506,3 Đạt
D- THANH ĐỨNG:
- Dùng thép CT3 có R
a
= 2100 Kg/cm

2
, tiết diện tròn để làm thanh bụng chòu
kéo.
- Do các thanh có ren nên lấy m
a
= 0,8 : hệ số kể tới độ giảm cường độ do
bulông bò khoét răng.
- Diện tích tiết diện thanh bụng yêu cầu là:

yc
a a
N
F
m R
=
⇒
Đường kính tiết diện thanh bụng là:
4
yc
F
φ
π
=
với điều kiện cấu tạo
φ
≥
12mm.
- Kết quả tính cho các thanh được lập ở bảng sau:
Tên thanh Nội lực (Kg)
yc

a a
N
F
m R
=
(cm
2
)
Đường kính
φ
(cm
2
)
F
thực tế
(cm
2
)
BG
CF
DE
1060
2108
5214
0,63
1,254
3,103
12
14
20

1,131
1,539
3,140
E- TÍNH MỐI NỐI THANH CÁNH:
- Sơ đồ bố trí vò trí các mối nối:
1) Mối nối thanh cánh thượng:
14
( 48 )
α
=
o
( 24 )
α
=
o
( 66 )
α
=
o
( 42 )
α
=
o
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
- Mối nối thanh cánh thượng dùng bản gỗ ghép hai bên được đặt ở vò trí gần
mắt B cách mắt B một đoạn 5d (d : đường kính bu lông ), các bulông bắt
theo điều kiện cấu tạo như hình vẽ.
- Chọn 2 bản ghép có tiết diện 8
×
18 (cm)

Đường kính của bulông :
12
φ
(mm) bố trí như sau:

- Kiểm tra mối nối theo điều kiện ép mặt:
em em em
m R F
≥ N
em
=N
BC
=-
10269(Kg)
• Diện tích ép mặt: F
em
= 18
×
14=252 (cm
2
)
• Hệ số điều kiện làm việc: m
em
= 1
• Cường độ ép mặt dọc thớ: R
em
= 135 (Kg/cm
2
)
⇒

Khả năng chòu ép mặt của mối nối là:
em em em
m R F
= 1
×
135
×
252= 34020 (Kg) > N
em
=N
BC
=10269 (Kg)
Thỏa điều kiện .
- Kiểm tra khả năng chòu lực của tiết diện thu hẹp thanh cánh thượng ( do lỗ
bulông) theo điều kiện nén uốn:

2
3 3
2 4
3
14 18 2 1, 2 14 218,4( )
14 18 14 1, 2
2 1,2 14 4 6262,368( )
12 12
2
6262,368 2
695,82( )
18
th
th

x
th
x
th
F cm
J cm
J
W cm
h
= × − × × =
 
× ×
= − + × × =
 ÷
 
×
×
= = =
- Để an toàn, ta lấy moment tính toán tại mối nối bằng moment ở gối là
M
gối
=22848 (Kgcm)
Kiểm tra:
15
a c a
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
10269 23240
0,583 1
1 135 218, 4 1 150 695,82
g

BC
n n th th u u
M
N
m R F W R m
+ = + = <
× × × ×
⇒
Thoả
2) Mối nối thanh cánh hạ:
-
Chọn 2 bản ốp tiết diện 8
×
18 (cm)
Chọn chốt thép đường kính d=16mm
- Tra bảng với b= 30cm > 10d= 16cm ta có:
S
1
= 7d= 7
×
1,6 = 11,2 cm
⇒
Chọn S
1
=12cm
S
2
= 3,5d= 3,5
×
1,6 = 5,6 cm

⇒
Chọn S
2
= 6cm
S
3
= 3d= 3
×
1,6 = 4,8 cm
⇒
Chọn S
3
= 5cm
h
min
= 2S
3
+ S
2
= 2
×
4,8 + 5,6 =15,2 cm < h =16 cm
→
Đạt
- Tính khả năng chòu lực của liên kết chốt:
• Theo điều kiện ép mặt lên phân tố biên:
K
a
= 80 Kg/cm
2

a
em a
T K ad=
với a= 8 cm
d= 1,6 cm
⇒

80 8 1,6 1024( )
a
em
T Kg= × × =
• Theo điều kiện ép mặt lên phân tố giữa:
K
c
= 80 Kg/cm
2
c
em c
T K cd=
với c= 14 cm
d= 1,6 cm
⇒

50 14 1,6 1120( )
c
em
T Kg= × × =
• Theo điều kiện uốn chốt
2 2 2 2 2 2
1 2 3

180 1,6 2 8 588,8 250 1,6 640
u
T K d K a Kg K d Kg= + = × + × = < = × =
Vậy khả năng chò lực của một mặt cắt chốt là:

{ }
min ; ; 588,8( )
a c
em em u u
T T T T T Kg= = =
- Số lượng chốt ở một bean liên kết là:
n
chốt
=
11720
10
2 588,8
GF
N
nT
= =
×
chốt để an toàn hơn ta
Bố trí mỗi bên liên kết gồm 8 chốt và 4 bulông
16
140 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 140
1720
80
80
80

9045 45
80 140 80
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
Số bulông là để liên kết được chặt chẽ, tránh trượt ra do vênh ngót, hoặc do
vận chuyển.
- Kiểm tra khả năng chòu kéo của tiết diện thu hẹp theo điều kiện kéo uốn
2
3 3
2 4
3
14 18 2 1,6 14 207, 2( )
14 18 14 1, 6
( 1,6 14 4 ) 6077,64( )
12 12
2
6077, 64 2
675,29( )
18
th
th
x
th
x
th
F cm
J cm
J
W cm
h
= × − × × =

× ×
= − + × × =
×
×
= = =
Lấy moment tính toán là M
g
=Mg= 23860( Kgcm)
Hệ số điều kiện làm việc khi kéo là m
k
= 0,8; do có giảm yếu
Kiểm tra:
11720 23860
0,824 1
0,8 120 207, 2 675,29 150 1
g
GF
k k th th u u
M
N
m R F W R m
+ = + = <
× × × ×
⇒
Đạt
F- TÍNH MỘNG ĐẦU DÀN:
1) Dùng giải pháp tính mộng một răng :
-Tính toán theo điều kiện ép mặt :
• Khả năng chòu ép mặt của thanh cánh dưới

0
24 2
3 0
135
100,33( / )
135
1 ( 1) sin 24
22
em
R Kg cm= =
+ −
Tương tự ta có:
cos
em
r
em em
N
h
m R b
α
α
≥
=
0
12829 cos 24
8,3( )
1 100,33 14
cm
×
=

× ×
17
290
95
6
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
Theo điều kiện cấu tạo thì mắt đầu dàn:
1 1
18 6
3 3
r
h h cm< = × =
Như vậy
3
h
hr >
không thoả, ta răng
3) giải pháp tính mộng 2 răng :
- Sơ bộ xác đònh độ sâu rãnh
'hr
và
''hr
Giả thiết
' 3hr cm=
18
'' 5 ( 6 )
3 3
h
hr cm cm= < = =
'' ' 5 3 2hr hr cm− = − =

(thoả )
- Xác đònh Khả năng chòu ép mặt đầu F là:

0
24 2
3 0
135
100,33( / )
135
1 ( 1) sin 24
22
em
R Kg cm= =
+ −
- Tổng diện tích ép mặt là :
2
( ' '') 14(5 3)
' '' 122,6
cos cos 24
em em em
b hr hr
F F F cm
α
+ +
= + = = =
o
- khả năng chòu ép mắt của liên kết là:
24
1 100,33 122,6 12300,5( ) 12829( )
em em em AB

m R F Kg N Kg= × × = > =
o
Vậy dùng mộng 2 răng không đảm bảo chòu lực.
3) giải pgáp dùng cấu tạo mộng tì đầu có đai thép:
- Với nội lực và tiết diện thanh đầu dàn như trên, các giải pháp mộng 1 răng
và mộng 2 răng đều không đạt yêu cầu chòu lực. Vì vậy để dàn có độ tin
cậy cao ta dùng giải pháp cấu tạo mộng tỳ đầu có đai thép.
- Lực nén cánh trên: N
AB
= -12829 (Kg)
Lực nén cánh dưới: N
AG
= 11720 (Kg)
Phản lực gối tựa: R
A
= 6280 (Kg)
- Tiết diện thanh cánh thượng và thanh cánh hạ là: 14
×
18 (cm)
- Dùng 2 bản ốp tiết diện 8
×
18 cm
Chốt thép có đường kính d= 16 mm
a) Kiểm tra ép mặt ở khối ụ đệm:
- Diện tích ép mặt:
F
em
= b
×
h = 14

×
18 = 252cm
2
- Khả năng chòu ép mặt là:

0
24
em em em
m R F
= 1
×
100,33
×
252= 25283,16 (Kg) > N
AB
= 12829(Kg)
b) Tính đai thép:
- Bố trí 4 đai thép chòu lực kéo N
AG
= 11720 (Kg)
- Hệ số điều kiện làm việc khi có nhiều đai cùng chòu lực là n
k
= 0,85
- Cường độ tính toán của thép đai có ren ốc là:
R
đ
= 0,8R
a
= 0,8
×

2100 = 1680 (Kg/cm
2
)
- Tiết diện cần thiết của 1 đai là:
18
l=240
b
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN

2
11720
2,05( )
4 4 0,85 1680
AG
th
k d
N
F cm
n R
= = =
× ×
- Chọn đai
22( )mm
φ
có
2
3,81
th
F cm=
c) Tính liên kết 2 bản ốp vào thanh cánh hạ:

- Khả năng chòu ép mặt của 1 mặt cắt chốt dùng chốt thép d= 16mm
- Cách tính giống như tính nối thanh cánh hạ như ở trên :
, ,Tn Tc Tu
suy ra số
lượng chốt yêu cầu n
c
= 10 chốt
Bố trí 9 chốt và 4 bulông.Khoảng cách giữa các chốt và bulông lấy đối với
như thanh cánh hạ.
- Kiểm tra thanh cánh hạ bò giảm yếu bởi chốt theo điều kiện uốn kéo: giống
như mối nối thanh hạ ( do tiết diện và nội lực đều giống nhau)
d) Tính thép góc đỡ đai:
- Đặt ở đầu khối ụ đệm 1 thép [ nằm ngang và 2 thép L100
×
8 nằm đứng.
Các đai được liên kết với 2 thép góc đứng này.
 Tính thép [ ngang:
- Sơ đồ tính như sau:


Lực phân bố đều q là:
11720
837,14( / )
14
AG
N
q Kg cm
b
= = =
- Moment uốn lớn nhất:

max
11720 24 14 14
837,14 49810,01( )
2 2 2 4 2 2 2 4
AG
N
l b b
M q Kgcm= × − × × = × − × × =
Chọn thép ngang [ N
0
27
W
y
= 46,7 cm
3

2 2
max
49810,07
1066,6( / ) 2100( / )
46,7
y
M
Kg cm R Kg cm
W
σ
= = = < =
19
L100x8
100

8
100
290
h=18cm
A
140
180
1
4
0
1
8
0
140
80 140 80
290
300
55 180 55
100 100 100
140
260
100 9515
40
120 120 120 120 120 120 120 120 150 100
90
220
90
70 140 70 90
180
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN

 Tính thép L đứng:
Chọn thép đứng là 2L100x8 ( thép góc đều cạnh)


3
max
147
20,3( )
10 2,75
J
W cm
y
= = =
−
Sơ đồ tính:
11720
325,56( / )
2 2 18
AG
N
q Kg cm
h
= = =
×

- Moment uốn lớn nhất:
max
11720 29 18 18
325,56 29299,82( )

4 2 2 4 4 2 2 4
AG
N
l h h
M q Kgcm= × − × × = × − × × =
- Kiểm tra:

2 2
max
29299,82
1443,34( / ) 2100( / )
20,3
y
M
Kg cm R Kg cm
W
σ
= = = < =
e) Tính gối tựa:
20
Ø
=20
140
180
1
4
0
1
0
0

65 85 100 6585
4
2
°
N
CE
N
C'E
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
- Cấu tạo guốc kèo tiết diện 6x14(cm); dài 60 cm, phần ăn vào gối tựa cao
2cm.
- Bề rộng gối:
90
6280
20,38( )
14 22
A
g
em
R
b cm
bR
= = =
×
Chọn
g
b
= 22 (cm)
- Bề dài gối lấy theo cấu tạo: l
g

= 2b= 28 (cm)
- Chiếu dày gối đỡ xác đònh từ điều kiện chòu uốn như congson
-
A
g
R
q
l
=
- Moment gối đỡ:
2
2
( )
6280 (28 14)
5495( )
8 28 8
g
A
g
l b
R
M Kgcm
l
−
−
= × = × =
- Bề dày gỗ nối:

6 6 5495
3,16( )

22 150
g
g u
M
cm
b R
δ
×
= = =
×
Chọn
g
δ
= 4 (cm)
G- TÍNH TOÁN VÀ
KIỂM TRA CÁC MẮT
DÀN
1) Mắt giữa dưới:
-
Cấu tạo mắt giữa dưới
như sau:
21
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
- Kiểm tra ép mặt thanh xiên lên ụ đệm:
• Diện tích ép mặt là :
2
2 2 14 10 280
em
F b h cm= × = × × =
• Khả năng chòu ép mặt là :

42
'
1 53,174 280 14808,7 3145 3145 6290
em em em CE C E
m R F kg N N kg= × × = > + = + =
o
Suy ra ụ đệm đạt yêu cầu chòu ép mặt
- Ụ đệm ép mặt vuông thớ lên thanh cánh hạ:
• Lực ép mặt là:

0 0
2 sin 42 2 3145 sin 42 4208,83( )
em CE
N N Kg= = × × =
• Diện tích ép mặt yêu cầu là:

0
2
90
4208,83
191,31( )
1 22
191,31
13,67( )
14
em
em
em em
yc
em

em
N
F cm
m R
F
l cm
b
= = =
×
→ ≥ = =
Theo cấu tạo:
l
u
ï=
0 0
0 0
18 10
2 42 2 42 31,15( )
2 2sin 42 2 2 sin 42
CE
EF
yc
h
h
tg tg cm l
 
 
+ = + = >
 ÷
 ÷

 
 
Chọn l= 30cm
- Xét trường hợp tải trọng chỉ đặt ở nữa dàn. Khi đó lực nén thanh xiên sẽ
làm cho ụ đệm ép mặt dọc thớ với cánh hạ. Do đó, ta phải kiểm tra h
r

trong trường hợp này.
 Nhận xét:
Trong trường hợp tải trọng chỉ đặt ở nửa dàn trái, đối với dàn tam giác đã
chọn ta vẫn có:
N
CE
= - 3145 Kg, nhưng N
CE’
= 0
Suy ra, ụ đệm sẽ ép mặt dọc thớ lên thanh cánh hạ với lực ép mặt:

0 0
cos37,5 3145 cos 42 2337, 2( )
em CE
N N Kg= = × =
• Diện tích ép mặt:
22
D
100100120
705010060
1
4
0

1
8
0
100 100 120
640
90
Ø =20
180
140
MẮT D TL 1/10
Ø =12
N
CD
N
C'D
5014050
(>b/3)
(>3h)
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
F
em
= b
×
h
r
= 14
×
1,5 = 21cm
2
• Khả năng chòu ép mặt là:

em em em
m R F
= 1
×
135
×
21= 2835 (Kg) > N
em
= 2337,2 (Kg)
Vậy h
r
= 1,5 cm đạt yêu cầu.
- Kiểm tra tiết diện giảm yếu ở thanh cánh hạ theo
điều kiện chòu kéo uốn:
2
2
3
18 14 (1,5 14 2 16,5) 194,7( )
(14 2,2) 16,5
535,43( )
6
th
th
F cm
W cm
= × − × + × =
− ×
= =
Kiểm tra:

9365 23860
0,8 1
0,8 120 194,7 535,43 150 1
g
EF
k k th th u u
M
N
m R F W R m
+ = + = <
× × × ×
⇒
Đạt
2) Mắt đỉnh dàn:
- Cấu tạo mắt đỉnh dàn như sau:
- Kiểm tra ép mặt đỉnh ( xiên thớ góc
0
24
α
=
)
•
0 2
0
18 12
( ) (14 2) 24 201( )
cos 2 cos 24 2
em
h a
F b d tg tg cm

α
α
   
= − − = − − =
 ÷  ÷
   
•
0
cos 7691 cos 24 7026( )
em CD
N N Kg
α
= = × =
• Khả năng chòu ép mặt là:

0
21
em em em
m R F
= 1
×
100,33
×
201= 20166,33(Kg) > N
em
= 7026
(Kg)
- Kiểm tra tiết diện thu hẹp theo điều kiện nén uốn
23
C

1
8
0
1
4
0
1
0
0
80
1
2
0
80
180
140
N
BC
=10269kg
N
CD
=7691kg
1
4
0
N
CE
=3145kg
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN

2
3 3 3
2 4
3
14 18 2, 2 18 2 1, 2 14 2 1, 2 2 184,08( )
14 18 2, 2 18 5,9 1, 2
4 5,9 1, 2 4 ) 5278,3( )
12 12 12
2
5278,3 2
586,5( )
18
th
x
x
x
F cm
J cm
J
W cm
h
= × − × − × × + × × =
 
× × ×
= − − × + × × =
 
 
×
×
= = =

Kiểm tra:
7691 23240
0,573 1
1 135 184,08 586,5 150 1
g
CD
n n th th u u
M
N
m R F W R m
+ = + = <
× × × ×
⇒
Đạt
3) Mắt trung gian C:
-
Kiểm tra ép mặt ụ đệm:
 Ép mặt dọc thớ:
F
em
= 1,5
×
14= 21 cm2
N
em
= N
CF
sin
α
= 2108

×
sin24
0
= 857,4 (Kg)
• Khả năng chòu ép mặt:

em em em
m R F
= 1x135
×
21= 2835 (Kg) > N
em
= 857,4 (Kg)
→ Đạt
24
F
140
180
1
4
0
7
0
Ø
=20
180
140
140 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 140
1720
80

80
80
9045 45
35
N
BF
=2578KG
N
BF=
2578KG
N
GF=
11720KG
N
FE=
9365KG
Bài Tập Lớn Kết Cấu Gỗ GVHD :TH.S VÕ VĂN TUẤN
 Ép mặt ngang thớ:
N
em
= N
CF
cos
α
= 2108
×
cos24
0
= 1925,75
(Kg)

0
90 2
22( / )
em
R Kg cm=
Diện tích ép mặt yêu cầu là:

[ ]
0
2
90
1925,75
87,53( )
1 22
87,53
6,2( )
14
em
em
em em
N
F cm
m R
x cm
≥ = =
×
⇒ ≥ =
Chọn x= 12cm
- Kiểm tra tiết diện thu hẹp theo điều kiện nén uốn

2
2
3
14 18 1,4 13 14 1,5 14 3,5 163,8( )
6,3 13
2 354,9( )
6
th
x
F cm
W cm
= × − × − × − × =
×
= × =
Kiểm tra:

10060 7691 23240
0,553 1
1 135 163,8 354,9 150 1
g
BC CD
n n th th u u
M
N N
m R F W R m
−
−
+ = + = <
× × × ×

⇒
Đạt
4) Mắt trung gian F:
- Kiểm tra ép mặt dưới miếng đệm êcu:
Chọn miếng đệm êcu kích thước 7x7 (cm) (a = 5d= 5x1,4 = 7cm)
25