Bài tập lớn kết cấu gỗ

Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC KẾT CẤU GỖ
Họ và tên : Phạm Tuấn Pôn
Số thứ tự : 035
I.ĐỀ BÀI:
Thiết kế 1 dàn vì kèo gỗ dạng tam giác, liên kết mộng, thanh cánh trên chòu
nén uốn, thanh cánh hạ có trần treo, dùng gỗ nhóm V, độ ẩm 18%, thép CT3.
Số liệu đề bài:
Nhòp
(m)
Bước cột
(m)
Độ dốc mái
( độ )
Tónh tải (kg/m
2
) Hoạt tải (kg/m
2
)
Mái Trần Mái Trần
10,5 4 23 45 45 35 35
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 1.
1750
2228
1114
1750 1750 17501750 1750
A
B
C
D
EFG

g (kg/m )
2
p (kg/m )
2
2
g (kg/m )
tr
tr
p (kg/m )
2
2
p' (kg/m )
2
g' (kg/m )
tr
g' (kg/m )
2
2
p' (kg/m )
tr
G F E
D
C
B
A
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
Bài làm.
I.SƠ ĐỒ DÀN:
II. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:
a)Các tải trọng:

SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 2.
1
770
P=891,4
770
P=648,6
1
1
R= 4620
P+P
2
2
P+P
R= 4620
1
1
1
1
P=891,4
P=891,4
P=891,4
P=891,4
P=648,6
P=648,6
P=648,6
P=648,6
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
)m/kg(5,1954
23cos
45

xB
cos
g
'g
0
==
α
=
)m/kg(5,1954
23cos
45
xB
cos
p
'p
0
==
α
=
)m/kg(1404x35xBg'g
trtr
===
)m/kg(1404x35xBp'p
trtr
===
b) Xác đònh trọng lượng bản thân:
)m/kg(2,37
1
5,10.5
1000

1401405,1955,195
1
Lk
1000
'g'p'g'p
g
.bt
trtr
bt
=
−
+++
=
−
+++
=
Lấy k
bt
= 5
c) Xác đònh tải trọng tác dụng lên mắt dàn:
Hệ số vượt tải:
Hoạt tải : n
1
= 1,4
Tónh tải : n
2
= 1,1
Tải trọng tác dụng lên mắt thượng:
)kg(4,89175,1x]1,1x)
2

2,37
5,195(4,1x5,195[
xd]1,1x)
2
g
'g(4,1x'p[P
bt
=++=
++=
Tải trọng tác dụng lên mắt hạ:
)kg(6,64875,1x]1,1x)
2
2,37
140(4,1x140[
xd]1,1x)
2
g
'g(4,1x'p[P
bt
trtr1
=++=
++=
770
2
6,6484,891
2
PP
1
=
+

=
+
)kg(4620P3P3
2
P6P6
R
1
1
=+=
+
=
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 3.
17501750 1750175017501750
1
9
0
1
1
9
0
1
1
9
0
1
1
9
0
1
1

9
0
1
1
9
0
1
2
3
°
6
7
°
6
7
°
2
3
°
46°
6
7
°
6
7
°
5
0
°
4

0
°
6
3
°
5
0
°
6
7
°
743
1486
2228
1
9
0
1
2
2
9
6
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
d) Xác đònh các số liệu tính toán cường độ gỗ:
Gỗ nhóm V, độ ẩm W = 18 % có:
R
n
= R
em
= 135 kg/ cm

2
R
k
= 120 kg/ cm
2
R
u
= 150 kg/ cm
2
R
90
n
= 25 kg/ cm
2
R
90
em
= 22 kg/ cm
2
R
tr
= 25 kg/ cm
2
Théo CT3 có R = 2100 kg/cm
2
.
III. Xác đònh nội lực:
a) Kích thước hình học:
b) Xác đònh nội lực:
Dùng Sap giải nội lực, kết quả được ghi trong bảng sau:

Loại thanh Tên thanh Chiều dài (mm) Nội lực (kg)
Cánh thượng
AB
BC
CD
1901
1901
1901
-9851,42
-7881,14
-5912,29
Cánh hạ
AG
GF
FE
1750
1750
1750
9067,97
9067,97
7254,37
Đứng
DE
CF
BG
2228
1486
743
3724,45
1418,60

648,60
Xiên
CE
BF
2296
1901
-2376,02
-1970,28
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 4.
M
q
A
B
N
N
d=1750
M
nh
g
a
bb
c
d
d'
1
2
7
8
8
3

c'
b'
a'
g'
f'
e'
e
f
g
9
8
5
3
5
9
1
2
3
4
5
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
1 đơn vò = 1 kg.
Biểu đồ Cremona.
IV. TÍNH TOÁN CÁC THANH:
A.TÍNH THANH CÁNH THƯNG :
Nội lực tính toán là: N = N
AB
= -9851,42 (kg)
Sơ đồ tính:
Giả thiết thanh cánh thượng có xà gồ đặt ngoài mắt nên thanh cánh thượng được

tính như thanh chòu nén uốn chòuu lực dọc và lực ngang là tải trọng phân bố đều q.
)m/kg(21,5091,1).
2
2,37
5,195(5,195.4,11,1).
2
g
'g('p.4,1q
bt
=++=++=
Momen tác dụng lên thanh cánh thượng:
)m.kg(93,194
8
75,1.21,509
8
d.q
M
22
nhòp
===
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 5.
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
)m.kg(95,155
10
75,1.21,509
10
d.q
M
22
gối

−=−=−=
Ta có độ lệch tâm e:
)cm(98,1
42,9851
19493
N
M
e
nhòp
===
1 cm < e < 25 cm nên ta dùng công thức Konhetcop
)cm(62,256]
42,9851
93,194
)175,1(35,03,3[
135
42,9851
]
N
M
)1L.(35,03,3[
R
N
W
32
3
n
=+−+=
+−+=
Chọn tiết diện thanh AB là b x h = 12 x 14 (cm)

a) Kiểm tra tiết diện giữa thanh:
F = b x h = 12 x 14 = 168 (cm
2
)
)cm(392
6
14.12
6
h.b
W
3
22
x
===
Kiểm tra theo điều kiện
1
WRm
M
FRm
N
nguu
nhòp
ngnn
≤
ξ
+
Độ mảnh theo phương trong mặt phẳng uốn x – x là :
75566,45
14.298,0
1,190

h298,0
l
0
<===λ
Ta có
73,49
392
19493
W
M
x
nhòp
==
64,58
168
42,9851
F
N
==
F
N
%10
W
M
x
nhòp
>
nên sẽ kiểm tra thanh theo nén uốn và kể đến
ξ
653,0

168.135.3100
42,9851.73,49
1
FR.3100
N
1
2
n
2
=−=
λ
−=ξ
Hệ số làm việc khi nén: m
n
= 1
Hệ số làm việc khi uốn: m
u
= 1
1942,0
392.653,0.150.1
19493
168.135.1
42,9851
WRm
M
FRm
N
nguu
nhòp
ngnn

<=+=
ξ
+
Vậy tiết diện giữa thanh đạt diều kiện nén uốn.
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 6.
140
120
h
1
h
2
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
b) Kiểm tra tiết diện ở mắt B:
1
WRm
M
FRm
NN
thuu
gối
thnn
21
≤+
−
N
1
– N
2
= 1970,28 (kg)
Diện tích tiết diện thanh đứng BG:

)cm(416,0
2100.85,0
743
Rm
N
F
2
aa
đ
===
Đường kính thanh đứng:
)mm(12)mm(3,7)cm(73,0
14,3
416,0.4
F4
d
đ
đ
<===
π
=
Chọn d
đ
= 12 (mm)
h
1
= 5d
đ
.sinα = 5.1,2.sin23
0

= 2,4 (cm)
giả thiết chọn h
2
= 3 (cm)
Diện tích thu hẹp:
F
th
= [14 – (2,4 + 3)](12-1,2) = 92,88 (cm
2
)
Momen kháng uốn thu hẹp:
)cm(13,133
6
6,8.4,5
2W
3
2
th
==
1938,0
13,133.150.1
15595
88,92.135.1
28,1970
WRm
M
FRm
NN
thuu
gối

thnn
21
<=+=+
−
Vậy tiết diện đảm bảo điều kiện nén uốn.
c) Kiểm tra ổn đònh ngoài mặt phẳng dàn:
tnn
FRmN ϕ≤
7582,54
12.298,0
1,190
b289,0
l
0
<===λ
Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm của Konhetcop
76,0
100
82,54
8,01
100
8,01
33
=







−=






λ
−=ϕ
 N = 9851,42 (kg) < 1.135.0,76.168 = 17236,8 (kg) : Đúng
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 7.
q
N N
A
G
d=1750
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
Vậy thanh ổn đònh
B. TÍNH TOÁN THANH CÁNH HẠ:
Nội lực tính toán là: N = N
AG
= 9067,97 (kg)
Sơ đồ tính:
Tải trọng phân bố đều q:
)m/kg(46,3701,1).
2
2,37
140(140.4,11,1).
2
g

'g('p.4,1q
bt
trtr
=++=++=
Momen tác dụng lên thanh cánh hạ:
)m.kg(82,141
8
75,1.46,370
8
d.q
M
22
nhòp
===
)m.kg(45,113
10
75,1.46,370
10
d.q
M
22
gối
−=−=−=
Chọn tiết diện thanh cánh hạ bằng tiết diện thanh cánh thượng:
b x h = 12 x 14 (cm)
a) Kiểm tra tiết diện giữa thanh:
F = b x h = 12 x 14 = 168 (cm
2
)
)cm(392

6
14.12
6
h.b
W
3
22
x
===
Kiểm tra theo điều kiện
1
WRm
M
FRm
N
uu
nhòp
kk
≤+
Hệ số làm việc khi nén: m
n
= 1
Hệ số làm việc khi uốn: m
u
= 1
1691,0
392.150.1
14182
168.120.1
97,9067

WRm
M
FRm
N
uu
nhòp
kk
<=+=+
Vậy tiết diện giữa thanh đạt diều kiện kéo uốn.
b) Kiểm tra tiết diện ở mắt G:
Vì tại G có giảm yếu rất ít, đồng thời nội lực của 2 thanh cánh hạ ở 2 bên mắt G là
như nhau, do đó không cần kiểm tra khẳ năng chòu lực và ép mặt.
c) Kiểm tra ổn đònh ngoài mặt phẳng dàn:
FRmN
kkk
≤
Hệ số làm việc khi kéo: m
k
= 1
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 8.
h
r
r
B
h
46
F
23
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
N

k
= N
AG
= 9067,97 (kg) < m
k
R
k
F = 1.120.168 = 20160 (kg) : Đúng.
Vậy thanh ổn đònh
C. THANH XIÊN CHỊU NÉN:
a) Thanh BF:
Lực nén N
BF
= -1970,28 (kg)
Giả thiết độ mảnh
75>λ
Chọn k = 2 ( tỉ số giữa 2 cạnh tiết diện )
Ta có
)cm(2,64
135
28,1970.2
16
1,190
R
N.k
16
l
F
2
n

0
===
Chọn b x h = 12 x 6 (cm)
Diện tích tiết diện : F = 12.6 = 72 (cm
2
)
Độ mảnh lớn nhất:
7563,109
6.289,0
1,190
h289,0
l
0
>===λ
258,0
63,109
31003100
22
==
λ
=ϕ
FRmN
nn
ϕ≤
 N
BG
= 1970,28 (kg) < 1.135.0,258.72 = 2507,76 (kg) : đạt
Kiểm tra khả năng chòu ép mặt của thanh BF:
- Đầu mắt B:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc

)cm/kg(39,46
46sin1
22
135
1
135
46sin1
R
R
1
R
R
2
03
03
90em
em
em
46em
0
0
=






−+
=









−+
=
Kiểm tra khả năng chòu ép mặt theo điều kiện:
α
=≤
αα
cos
bh
RmFRmN
r
emememememem
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 9.
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
=>
)cm(46,2
12
46cos
39,46.1
28,1970
b
cos
Rm

N
h
0
emem
em
r
==
α
≥
α
Chọn h
r
= 2,5 (cm) <
)cm(5,3
4
14
h
4
1
==
Khả năng chòu ép mặt:
)kg(28,1970)kg(43,2003
46cos
5,2.12
.39,46.1
cos
bh
Rm
0
r

emem
>==
α
α
: Đạt
Diện tích ép mặt:
)cm(19,43
46cos
5,2.12
cos
bh
F
2
0
r
==
α
=
- Đầu mắt F:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
)cm/kg(37,103
23sin1
22
135
1
135
23sin1
R
R
1

R
R
2
03
03
90em
em
em
23em
0
0
=






−+
=








−+
=

=>
)cm(46,1
12
23cos
37,103.1
28,1970
b
cos
Rm
N
h
0
emem
em
r
==
α
≥
α
Chọn h
r
= 1,5 (cm) <
)cm(5,3
4
14
h
4
1
==
Khả năng chòu ép mặt:

)kg(28,1970)kg(35,2021
23cos
5,1.12
.37,103.1
cos
bh
Rm
0
r
emem
>==
α
α
: Đạt
Diện tích ép mặt:
)cm(55,19
23cos
5,1.12
cos
bh
F
2
0
r
==
α
=
b) Thanh CE:
Lực nén N
CE

= -2376,02 (kg)
Giả thiết độ mảnh
75>λ
Chọn k = 1,6 ( tỉ số giữa 1,6 cạnh tiết diện )
Ta có
)cm(15,76
135
02,2376.6,1
16
6,229
R
N.k
16
l
F
2
n
0
===
Chọn b x h = 12 x 8 (cm)
Diện tích tiết diện : F = 12.8 = 96 (cm
2
)
Độ mảnh lớn nhất:
7531,99
8.289,0
6,229
h289,0
l
0

>===λ
314,0
31,99
31003100
22
==
λ
=ϕ
FRmN
nn
ϕ≤
 N
CE
= 2376,02 (kg) < 1.135.0,314.96 = 4069,44 (kg) : đạt
Kiểm tra khả năng chòu ép mặt của thanh CE:
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 10.
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
- Đầu mắt C:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
)cm/kg(16,29
63sin1
22
135
1
135
63sin1
R
R
1
R

R
2
03
03
90em
em
em
63em
0
0
=






−+
=








−+
=
Kiểm tra khả năng chòu ép mặt theo điều kiện:

α
=≤
αα
cos
bh
RmFRmN
r
emememememem
=>
)cm(08,3
12
63cos
16,29.1
02,2376
b
cos
Rm
N
h
0
emem
em
r
==
α
≥
α
Chọn h
r
= 3,2 (cm) <

)cm(5,3
4
14
h
4
1
==
Khả năng chòu ép mặt:
)kg(02,2376)kg(45,2466
63cos
2,3.12
.16,29.1
cos
bh
Rm
0
r
emem
>==
α
α
: Đạt
Diện tích ép mặt:
)cm(58,84
63cos
2,3.12
cos
bh
F
2

0
r
==
α
=
- Đầu mắt E:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
)cm/kg(2,57
40sin1
22
135
1
135
40sin1
R
R
1
R
R
2
03
03
90em
em
em
40em
0
0
=







−+
=








−+
=
=>
)cm(65,2
12
40cos
2,57.1
02,2376
b
cos
Rm
N
h
0
emem

em
r
==
α
≥
α
Chọn h
r
= 2,8 (cm) <
)cm(5,3
4
14
h
4
1
==
Khả năng chòu ép mặt:
)kg(02,2376)kg(89,2508
40cos
8,2.12
.2,57.1
cos
bh
Rm
0
r
emem
>==
α
α

: Đạt
Diện tích ép mặt:
)cm(86,43
40cos
8,2.12
cos
bh
F
2
0
r
==
α
=
Bảng tính tiết diện thanh xiên:
Tên thanh
Nội lực
(kg)
Chiều dài
l
0
(cm)
F (cm
2
) b x h (cm)
Khả năng
chòu nén (kg)
BF
CE
1970,28

2376,02
190,1
229,6
72
96
12 x 6
12 x 8
2507,76
4069,44
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 11.
350 3501750 1400 1750 1750 1400 1750
3150
4200 3150
1
9
0
1
1
5
0
1
4
0
0
1
9
0
1
2
3

0
1
3
4
0
2
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
Bảng kiểm tra khả năng ép mặt thanh xiên:
Mắt
Nội lực
(kg)
R
em
α
(kg/cm
2
)
h
r
(cm) F
em
(cm
2
) m
em
R
em
α
F
em

Kết luận
B
F
C
D
1970,28
1970,28
2376,02
2376,02
46,36
(α = 46
0
)
103,37
(α = 23
0
)
29,16
(α = 63
0
)
57,2
(α = 40
0
)
2,5
1,5
3,2
2,8
43,19

19,55
84,58
43,86
2003,43
2021,35
2466,45
2508,89
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
D.THANH ĐỨNG CHỊU KÉO:
Thanh đứng chòu kéo dùng thép tròn CT3, R
a
= 2100 (kg/cm
2
). Do các thanh
có ren nên lấy m
a
= 0,8, cường độ tính toán m
a
R
a
= 0,8.2100 = 1680 (kg/cm
2
)
Diện tích tiết diện thanh bụng yêu cầu:
aa
c/y
Rm

N
F =
=>
π
=Φ
c/y
F4
( )
)mm(12≥Φ
Kết quả:
Tên thanh Nội lực (kg)
aa
c/y
Rm
N
F =
(cm
2
)
Đường kính
Ф (mm)
F
thực tế
(cm
2
)
BG
CF
DE
743

1486
2228
0,44
0,88
1,33
12
12
14
1,131
1,131
1,54
E.TÍNH MỐI NỐI THANH:
Sơ đồ bố trí các mối nối:
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 12.
12
12
455045
120
140
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0

0
1
0
0
1
0
0
6
0
0
6
0
1
2
0
6
0
4
5
5
0
4
5
1
4
0
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
1.Mối nối thanh cánh thượng:
Mối nối thanh cánh thượng dùng liên kết tỳ đầu có bản ghép, truyền lực qua
mặt ép mặt, các bulông bắt theo điều kiện cấu tạo

Chọn 2 bản ghép tiết diện 14 x 60 x 6 (cm)
Đường kính bulông : Ф 12 mm. Bố trí bulông như sau:
Kiểm tra mối nối theo điều kiện ép mặt:
Diện tích ép mặt: F
em
= 14 x 12 = 168 (cm
2
)
Hệ số điều kiện làm việc ép mặt : m
em
= 1
Cường độ ép mặt dọc thớ : R
em
= 135 (kg/cm
2
)
Khả năng chòu ép mặt của mối nối là:
)kg(14,7881N)kg(22680168.135.1FRm
BCememem
=>==
α
: Đạt
Kiểm tra khả năng chòu lực của tiết diện thu hẹp cánh thượng ( do lỗ bulông ) theo
điều kiện nén uốn:
F
th
= 12.14 – 2.1,2.12 = 139,2 (cm
2
)
)cm(54,25605,2.12.2,1

12
2,1.12
.2
12
14.12
J
42
33
th
=








+−=
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 13.
6012060
S
1
S
SS
140
323
SS
1 1 1
60 120

60
a c a
S
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
)cm(79,365
14
54,2560.2
2/h
J
W
3
th
th
===
Để an toàn ta lấymomen tính toán tại mối nối bằng momen ở gối là :
M
gối
= 15595 (kg.cm)
1704,0
79,365.150.1
15595
2,139.135.1
14,7881
WRm
M
FRm
N
thuu
gối
thnn

BC
<=+=+
: Đạt
2.Mối nối thanh cánh hạ:
Chọn 2 bản ghép tiết diện 14 x 6 (cm)
Chọn chốt thép đường kính d = 14 (mm)
Tra bảng với b = 24 (cm) > 10d = 14 (cm)
S
1
= 7d = 7.1,4 = 9,8 (cm) => chọn S
1
= 10 (cm)
S
2
= 3,5d = 3,5.1,4 = 4,9 (cm) => chọn S
2
= 5 (cm)
S
3
= 3d = 3.1,4 = 4,2 (cm) => chọn S
3
= 4,5 (cm)
Tính khả năng chòu lực của liên kết chốt:
- Theo điều kiện ép mặt lên phân tố biên:
)kg(6724,1.6.80d.a.80d.aKT
a
a
em
====
- Theo điều kiện ép mặt lên phân tố giữa:

)kg(8404,1.12.50d.c.50d.cKT
c
c
em
====
- Theo điều kiện uốn chốt:
)kg(4904,1.250d.250dK
)kg(8,4246.24,1.180a2d.180aKdKT
222
3
22222
2
2
1u
===<
=+=+=+=
Vậy khả năng chòu lực của 1 chốt : T
ch
= T
u
= 424,8 (kg)
Số lượng chốt 1 bên liên kết là:
)chốt(67,10
8,424.2
97,9067
T.n
N
n
ch
GF

c
===
Chọn 12 chốt bố trí mỗi bên liên kết gồm 8 chốt và 4 bulông
Số bulông là để liên kết được chặt chẽ, tránh trượt ra do vênh, co ngót hoặc do
vận chuyển
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 14.
5045
140
14
14
120
45
140 120 120 120 120 120 140 140 120 120 120 120 120 140
45
50
45
6012060
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
Kiểm tra khả năng chòu kéo của tiết diện thu hẹp theo điều kiện kéo uốn:
F
th
= 12.14 – 2.1,4.12 = 134,4 (cm
2
)
)cm(5,25285,2.12.4,1
12
4,1.12
.2
12
14.12

J
42
33
th
=








+−=
)cm(2,351
14
5,2528.2
2/h
J
W
3
th
th
===
Để an toàn ta lấymomen tính toán tại mối nối bằng momen ở gối là :
M
gối
= 11345 (kg.cm)
Hệ số điều kiện làm việc khi kéo là m
k

= 0,8 do có giảm yếu.
1918,0
2,351.150.1
11345
4,134.120.8,0
97,9067
WRm
M
FRm
N
thuu
gối
thkk
GF
<=+=+
: Đạt
F.TÍNH MỘNG ĐẦU DÀN:
Lực nén cánh trên: N
AB
= -9851,42 (Kg)
Lực nén cánh dưới: N
AG
= 9067,97 (Kg)
Phản lực gối tựa: R
A
= 4620 (Kg)
Tiết diện thanh cánh thượng và thanh cánh hạ là: 12
×
14 (cm)
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.
Dùng 2 bản ốp tiết diện 8
×
16 cm
Chốt thép có đường kính d = 16 mm
1) Kiểm tra ép mặt ở khối ụ đệm
- Diện tích ép mặt:
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 15.
140
100
95
120 120 120 120 120 120 120 120 150 100
270
80
140
220
100 100
80 120
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
F
em
= b
×
h = 12
×
14 = 168 cm
2
- Khả năng chòu ép mặt là:
m

em
.R
em
.F
em
=1
×
103,37
×
168 = 173666,16 (Kg) > N
AB
= 9851,42 (Kg)
2) Tính đai thép
Bố trí 4 đai thép chòu lực kéo N
AG
= 9067,97 (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:

2
đk
AG
th
cm578,1
1680x85,0x4
97,9067
Rn4
N
F ===
- Chọn đai Ø 20
3) Tính liên kết 2 bản ốp vào thanh cánh hạ
- Dùng chốt thép d= 16mm
- Cách tính giống như nối thanh cánh hạ như ở trên
-Số lượng chốt yêu cầu n
c
= 11 chốt
Bố trí 9 chốt và 4 bulông.
- 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)
4) 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.
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 16.
120
200
q

N
AB
2 2
AB
N
N
AG
44
AG
N
q
200
140
270
q
180
6012060
240
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
a/ Tính thép [ ngang
- Sơ đồ tính như sau

cm/kg95,820
12
42,9851
b
N
q
AG
===

- Moment uốn lớn nhất:
kgcm34480
8
12x95,820
2
20
2
42,9851
4
b
2
b
q
2
l
.
2
N
M
2
AG
max
=−=−=

Chọn thép ngang [ N
0
27
W
y
= 46,7 cm

3
22
y
max
cm/kg2100Rcm/kg33,738
7,46
34480
W
M
=<===σ
b/ Tính thép L đứng
- Chọn thép đứng là 2L100
×
8 ( thép góc đều cạnh)

3
max
cm28,20
75,210
147
y
J
W =
−
==
Sơ đồ tính:
cm/kg84,315
14x2
42,9851
h2

N
q
AG
===

- Moment uốn lớn nhất:

kgcm47,16890
8
14x84,315
2
20
4
42,9851
4
h
2
h
q
2
l
.
4
N
M
2
AG
max
=−=−=
- Kiểm tra:

22
y
max
cm/kg2100Rcm/kg86,832
28,20
47,16890
W
M
=<===σ
5) Tính gối tựa
Cấu tạo guốc kèo tiết diện 6
×
14(cm); dài 60 cm, phần ăn vào gối tựa cao
2cm.
Bề rộng gối:
cm5,17
22x12
4620
bR
R
b
90
em
A
g
===

Chọn b
g

= 18 (cm)
Bề dày gối lấy theo cấu tạo: l
g
= 2b= 2x12 = 24 (cm)
Bề dày gối đỡ xác đònh từ điều kiện chòu uốn như congson
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 17.
Ø
=20
15
40°
N
CE
N
C'E
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
m/kg19250
24,0
4620
l
R
q
g
A
===
Moment gối đỡ:

( )
( )
kgcm3465
8x24

1224x4620
8
bl
l
R
M
2
2
g
g
A
=
−
=
−
=
Bề dày gỗ nối:

cm77,2
150x18
3465x6
Rb
M6
ng
g
===δ
Chọn
g
δ
= 3 (cm)

G- TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA CÁC MẮT DÀN
1) Mắt giữa dưới
Cấu tạo mắt giữa dưới như sau:
Kiểm tra ép mặt thanh xiên lên ụ đệm:
Trường hợp này, diện tích ép mặt lớn hơn trường hợp đã tính ở phần thanh
xiên, do đó mắt đảm bảo yêu cầu chòu lực không cần kiểm tra lại.
Ụ đệm ép mặt vuông thớ lên thanh cánh hạ:
• Lực ép mặt là:
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 18.
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.

kg55,305440sinx02,2376x240sinN2N
00
ceem
===
• Diện tích ép mặt yêu cầu là:
2
90
emem
em
em
cm84,138
22x1
55,3054
Rm
N
F ===
cm57,11
12
84,138

b
F
l
em
yc
em
==≥
Theo cấu tạo:
yc
0
0
0
CE
0
EF
lcm42,30
40sin2
12
40tg
2
14
2
40sin2
h
40tg
2
h
2l >=







+=






+=
µ
Chọn l= 20cm
Xét trường hợp tải trọng chỉ đặt ở nửa 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
= - 2376,02 Kg, nhưng N
CE’
= 0
Suy ra, ụ đệm sẽ ép mặt dọc thớ lên thanh cánh hạ với lực ép mặt:
kg14,182040cosx02,237640cosNN
00

ceem
===

• Diện tích ép mặt:
F
em
= b
×
h
r
= 12
×
1,5 = 18cm
2
• Khả năng chòu ép mặt là:
m
em
R
em
F
em
= 1
×
135
×
18= 2430 (Kg) > N
em
= 1820,14 (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
th
cm125)5,12x212x5,1(12x14F =+−=
3
2
th
cm42,260
6
5,12x)212(
W =
−
=
Kiểm tra:
1774,0
42,260.150.1
11345
125.120.1
37,7254
WRm
M
FRm
N
thuu
gối
thkk
EF
<=+=+

: Đạt
2) Mắt đỉnh dàn
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 19.
Ø
=12
50
140
50
(>b/3)
Ø
=20
N
CD
N
C'D
(>3h)
100100120 100 100 120
640
12
12
455045
120
20
d =12
1
5
3
2
80
1

2
0
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
Cấu tạo mắt đỉnh dàn như sau:
Kiểm tra ép mặt đỉnh ( xiên thớ góc α = 23
0
)
20
0
0
0
em
cm87,13023tg
2
10
23cos
14
)212(23tg
2
a
23cos
h
)db(F =






−−=







−−=
kg29,544223cosx29,591223cosNN
00
CDem
===
Khả năng chòu ép mặt là:
m
em
R
em
F
em
= 1
×
109,19
×
180,32= 19689 (Kg) > N
em
= 6964,5 (Kg)
Kiểm tra tiết diện thu hẹp theo điều kiện nén uốn
2
th
cm2,1112,1x2x214x2,1x214x212x14F =+−−=
42

333
x
cm79,21335,2x2,1x5
12
2,1x5
4
12
14x2
12
14x12
J =






+−−=
3
X
th
cm83,304
2/14
79,2133
2/h
J
W ===
Kiểm tra:
1735,0
83,304.150.1

15595
2,111.135.1
29,5912
WRm
M
FRm
N
thuu
gối
thnn
CD
<=+=+
: Đạt
3) Mắt trung gian C
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 20.
120
32 15
140
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
- Kiểm tra ép mặt ụ đệm:
Ép mặt dọc thớ:
F
em
= 1,5
×
12= 18 cm
2
N
em
= N

CF
sin
α
= 1418,6
×
sin23
0
= 554,29 kg
Khả năng chòu ép mặt:
m
em
R
em
F
em
=1
×
135
×
18= 2430 (Kg) > N
em
= 554,29 kg : Đạt
Ép mặt ngang thớ:
N
em
= N
CF
cos
α
= 1418,6

×
cos23
0
= 1305,83 kg
Diện tích ép mặt yêu cầu là:
2
90
emem
em
em
cm36,59
22x1
83,1305
Rm
N
F ===
cm95,4
12
36,59
b
F
l
em
yc
em
==≥

Chọn x= 12cm
- Kiểm tra tiết diện thu hẹp theo điều kiện nén uốn

2
th
cm44,1002,3x123,9x2,112x5,112x14F =−−−=
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 21.
Ø
=12
140 120 120 120 120 120 140 140 120 120 120 120 120 120
5045 45
Bài tập lớn kết cấu gỗ. GVHD: ThS Võ Văn Tuấn.
3
2
th
cm68,155
6
3,9x4,5
x2W ==
Kiểm tra:
1813,0
68,155x150x1
15595
44,100x135x1
29,591214,7881
WRm
M
FRm
NN
thuu
gối
thnn
CDBC

<=+
−
=+
−
: Đạt
4) Mắt trung gian F
- Kiểm tra ép mặt dưới miếng đệm êcu:
Chọn miếng đệm êcu kích thước 7
×
7 (cm) (a = 5d= 5
×
1,2 = 6cm)
Do a>
1
3
b
nên diện tích ép mặt là:
F
em
= ab = 7
×
12 = 84 (cm
2
)
Khả năng chòu ép mặt ngang thớ là:
m
em
R
em
F

em
= 1
×
22
×
84 = 1848 (Kg) > N
em
= N
CF
= 1418,6 (Kg)
⇒
Đạt.


- Kiểm tra tiết diện giảm yếu theo điều kiện kéo uốn:
2
th
cm18,117)4,1x14)(7,34,32,2(F =++=
42
3
2
33
x
cm22,187215,5x7,3x)4,114(
12
7,3x)4,114(
4,4x2,2x)4,114(
12
2,2x)4,114(
12

4,3x)4,112(
J
=−+
−
+
−+
−
+
−
=
3
X
th
cm46,267
2/14
22,1872
2/h
J
W ===
Kiểm tra:
1411,0
46,267x150x1
11345
18,117x120x1
37,725497,9067
WRm
M
FRm
NN
thuu

gối
thkk
EFGF
<=+
−
=+
−
: Đạt
SVTH: Phạm Tuấn Pôn. 22.