Bài tập lớn kết cấu gỗ

I- CHỌN LOẠI DÀN
- Vì nhòp dàn L= 12 (m) và độ dốc mái α=21
0
do đó để phù hợp với vật
liệu lợp mái và dễ chế tạo ta chọn dàn dạng tam giác.
- Chiều cao đầu dàn:
0
1 1
21 2,303( )
2 2
h tg tg m
α
= = =
- Chia dàn làm 6 khoảng chiều dài mỗi khoảng:
12
2( )
6 6
L
m= =

2000 2000 2000 2000 2000 2000
768
1535
2303
12000
2
1
°
4500 4500
1
II- XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

a) Các tải trọng

g
tr
(Kg/m
²)
p(Kg/m
²)
g(Kg/m
²)
p
tr
(Kg/m
²)
2
1
°
⇒
Chuyển đổi sang dạng tải trọng phân bố trên hình chiếu bằng theo phương
nằm ngang.
p'(Kg/m
)
g'(Kg/m
)
g'
tr
(Kg/m
)
p'
tr

(Kg/m
)
2
1
°
2303

0
0
'
'
35
' 4,5 168,71( / )
cos cos 21
35
' 4,5 168,71( / )
cos cos 21
45 4,5 202,5( / )
35 4,5 157,5( / )
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
= × = × =

= × = × =
= × = × =
= × = × =
b) Xác đònh trọng lượng bản thân
' '
'
' '
168,71 168,71 157,5 202,5
44,52( / )
1000 1000
1 1
. 5 12
tr tr
bt
bt
p g p g
g Kg m
K l
+ + +
+ + +
= = =
− −
×
c) Xác đònh tải trọng tác dụng lên mắt dàn
2
Hệ số vượt tải: - Hoạt tải n
1
=1,4
- Tónh tải n
2

=1,1
- Tải trọng tác dụng lên mắt thượng
'
44,52
[ ' 1,4 ( ' ) 1,1] 168,71 1,4 (168,71 ) 1,1] 2 893( )
2 2
bt
g
P p g d KG
= × + + × × = × + + × × =
- Tải trọng tác dụng lên mắt hạ
'
' '
1
1
1 1
44,52
[ 1,4 ( ) 1,1] [157,5 1,4 (202,5 ) 1,1] 2 935( )
2 2
893 935
914( )
2 2
1
(6 6 ) 3( ) 5484( )
2
bt
tr tr
g
P p g d KG
P P

KG
R P P P P KG
= × + + × × = × + + × × =
+ +
→ = =
= + = + =
G
F
B
C
D
C'
F'
E
A
B'
A'
G'
P
P
P
P
P
R
P
1
P
1
P
1

P
1
P
1
R
d) Xác đònh các số liệu tính toán cường độ gỗ
Dùng gỗ nhóm V, độ ẩm 18%
R
k
= 120Kg/cm2 R
em
=135Kg/cm2
R
n
= 135Kg/cm2 R
0
90
25 / 22
em
R =
(cục bộ/toàn bộ)
R
u
=150Kg/cm2 R
tr
=25Kg/cm2
III/ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC VÀ NỘI LỰC
a) Kích thước hình học
2
1

4
2
A
2
1
4
2
G
B
2
1
4
2
F
C
2
5
2
1
E
D
2
1
4
2
2000 2000 2000 2000 2000 2000
12000
3
8
°

42°
2
1
°
C'
B'
A'
G'
F'
768
1535
2303
3

· ·
2 2
2 2
0
0 0 0
2 2
2 2
0
0
2,303
2
1,535
3
1
0,768
3

2 0,768 2,142
4 1,535 4, 284 2,142
0,768
0,384 21
2
21 21 42
2 0,768 2,142
2 1,535 2,521
2
1, 305 52,5
1,535
180 (
DE h m
CF h m
BG h m
AB m
AC m BC CD m
tg
BF m
CE m
tg ECF ECF
β β
α β
γ
= =
= =
= =
= + =
= + = ⇒ = =
= = ⇒ =

+ = + =
= + =
= + =
= = ⇒ =
⇒ = −
0 0 0
52,5 69 ) 58,5+ =
b) Xác đònh nội lực
Dùng phượng pháp đồ giải Crêmona để giải nội lực trong các thanh giàn. Kết
quả được ghi trong bảng sau:
Loại thanh Tên thanh
Chiều dài
(mm)
Kết quả trên biểu
đồ (cm)
Nội lực
(Kg)
Cánh thượng
AB
BC
CD
2142
2142
2142
b1
c3
d5
31,9
25,15
18,65

-12760
-10060
-7460
Cánh hạ
AG
GF
FE
2000
2000
2000
g1
f2
e4
29,80
29,80
23,45
11920
11920
9380
Đứng
BG
CF
DE
768
1535
2303
12
34
55’
2,45

4,65
11,50
980
1860
4600
Xiên
BF
CE
2142
2521
32
54
6,80
7,50
-2720
-3000
4
IV. TÍNH TOÁN CÁC THANH
A. TÍNH THANH CÁNH THƯNG
- Nội lực tính toán là: N=N
AB
= -12760(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 chòu lực dọc N và lực ngang là tải trọng phân bố đều q

'
1, 4 ' ( ' ) 1,1
2
44,52

1, 4 168,71 (168,71 ) 1,1 446,261( / )
2
bt
g
q p g
q Kg m
= + + ×
= × + + × =
- Mônmen tác dụng lên thanh cánh thượng:

2 2
2 2
446,261 2
223,13( / )
8 8
446,261 2
178,5( / )
10 10
nh
g
qd
M Kg m
qd
M Kg m
×
= = =
×
= − = − = −
- Độ lệch tâm:

2
223,13 10
1,75( )
12760
nh
M
e cm
N
×
= = =
- Vì 1cm < e < 25cm dùng công thức Konhetcop
3 3 3
12760 223,13
[3, 3 0,35( 1) ] [3,3 0,35(2 1) ] 346,65( )
135 12760
yc
n
N M
W d cm
R N
= + − + = + − + =
Chọn tiết diện thanh AB là b x h= 14 x 16 (cm)
a) Kiểm tra tiết diện giữa thanh

2
2 2
3
14 16 224( )
14 16
597,33( )

6 6
x
F b h cm
bh
W cm
= × = × =
×
= = =
- Độ mảnh theo phượng trong mặt phẳng uốn (x-x) là:

0
214,2
46,324 75
0,289 0, 289 16
l
h
λ
= = = <
×
- Ta có:

5
22313
37,354
597,33
12760
56,96
224
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:
• Hệ số kể tới moment phụ do tác dụng của lực dọc đối với độ võng
của thanh là:

2 2
46,324 12760
1 1 0,708
3100 3100 135 224
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:
12760 22313
0,774 1
1 135 224 0,708 597,33 150 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.
b) Kiểm tra tiết diện mắt B
- Hiệu số lực nén của 2 thanh cánh thượng 2 bên mắt B là:
N
1
– N

2
= 12760 – 10060 = 2700 (Kg)
- Diện tích tiết diện thanh đứng BG:
F
đ
=
2
980
0,583( )
0,8 2100
BG
a a
N
cm
m R
= =
×
- Đường kính thanh đứng:
d
đ
=
π π
×
= = = <
d
4F
4 0,583
0,862( ) 8,62( ) 12( )cm mm mm
Chọn d
đ

=12mm theo điều kiện cấu tạo
- Ta có:
• h
1
= 5d
đ

×
sin
α
= 5
×
1,2
×
sin 21
0
= 2,15 (cm)
• Giả thiết h
2
=3,5cm
- Diện tích tiết diện thu hẹp:
F
th
= [ 16 – ( 2,15+ 3,5)]
×
(14 – 1,2) = 132,48 cm
2
-
Moment kháng

uốn thu hẹp:
6

×
= × =
2
3
6,4 10,35
2 228,53
6
x
th
W cm
Kiểm tra:
−
+ = + = <
× × × ×
1 2
2700 17850
0,672 1
1 135 132,48 1 150 228,53
g
n n th u u th
M
N N
m R F m R W
Vậy tiết diện mắt B đảm bảo điều kiện nén uốn.
c) Kiểm tra ổn đònh ngoài mặt phẳng dàn (y-y)
- Độ mảnh theo phương y-y là:

λ
= = = <
×
0
214,2
52,94 75
0,289 0,289 14
y
l
b
- Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm Konhetcop

2 2
52,94
1 0,8( ) 1 0,8( ) 0,776
100 100
y
λ
ϕ
= − = − =
-Kiểm tra:

1 135 0,776 224 23459,5( )
n n t
m R F Kg
ϕ
= × × × =
Vậy
12760( ) 23459,5( )
n n t

N Kg m R F Kg
ϕ
= ≤ =
(thỏa)
Thanh đạt điều kiện ổn đònh.
B- TÍNH THANH CÁNH HẠ
- Nội lực tính toán: N= N
AG
= 11920(Kg)
- Sơ đồ tính:
- Tải trọng phân bố đều q:
'
' '
44,52
1,4 ( ) 1,1 1,4 157,5 (202,5 ) 1,1 467,74( / )
2 2
bt
tr tr
g
q p g Kg m= + + × = × + + × =
- Moment tác dụng lên thanh cánh hạ:

2 2
2 2
467,74 2
223,87( )
8 8
467,74 2
187,10( )
10 10

nh
g
qd
M Kgm
qd
M Kgm
×
= = =
×
= − = − =
- Chọn tiết diện thanh cánh hạ bằng tiết diện thanh cánh thượng: b
×
h= 14
×
16(cm)
a) Kiểm 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= b
×
h = 224 cm
2
•
M
u
=1, do có b=14cm < 15cm
7
•
2 2
3
14 16
597,33( )
6 6
11920 22387
0,693 1
1 120 224 1 150 597,33
bh
W cm
×
= = =
⇒ + = <
× × × ×
Vậy thanh đạt điều kiện kéo uốn.
b) Kiểm tra tiết diện 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 can kiểm tra khả năng chòu lực và ép mặt.
c) 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
11920( ) 1 120 224 26880( )
k AG k k
N N Kg m R F Kg⇒ = = < = × × =
Vậy thanh thỏa điều kiện ổn đònh.
C- THANH XIÊN CHỊU NÉN
a) Thanh BF
- Lực nén N
BF
= -2720 (Kg)
- Giả thiết độ mảnh
75
λ
>
và tỉ số
2
h
k
b
= =
- Diện tích tiết diện tính theo điều kiện ổn đònh là:

2
0
214,2 2 2720
84,983( )

16 16 135
yc
n
l
kN
F cm
R
×
= = × =
- Chọn tiết diện thanh BF là b
×
h = 7
×
14 (cm)
- Kiểm tra khả năng chòu nén của thanh theo điều kiện ổn đònh:
• Diện tích tiết diện F= b
×
h = 7
×
14 = 98 (cm
2
)
• Độ mảnh lớn nhất:
0 0
max
min
214,2
105,882
0,289 0,289 7
l l

r b
λ
= = = =
× ×
max
75
λ
⇒ >
: phù hợp giả thiết
Ta có
2 2
3100 3100
0,277
105,882
ϕ
λ
= = =
Khả năng chòu nén của thanh là:
m
n
R
n
ϕ
F = 1
×
135
×
0,277
×
98 = 3658 (Kg) > N

BF
Vậy thanh thỏa điều kiện chòu nén.
 Kiểm tra khả năng chòu ép mặt của thanh BF
8
- Đầu mắt B:
• Cường độ ép mặt xiên thớ góc
0
42
α
=
là:
0
0
2
42
3 0
3
42
135
53,174( / )
135
1 ( 1)sin 42
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

=2720 (Kg)
m
em
=1
0
42 2
R 53,174( / )
14
em
Kg cm
b cm
=
=
0
2720 cos 42
2,715( )
1 53,174 14
r
h cm
×
⇒ ≥ =
× ×
Theo điều kiện cấu tạo:
1 1
16 4
4 4
r
h h cm< = × =
( h : chiều cao thanh cánh thượng và cánh hạ)
Vậy chọn h

r
= 3cm
⇒
Khả năng chòu ép mặt đầu B là:

0
14 3
1 53,174 3005,21( ) 2720( )
cos cos 42
r
em em BF
bh
m R Kg N Kg
α
α
×
= × × = > =
Diện tích ép mặt là:

2
0
14 3
56,52( )
cos cos 42
r
em
bh
F cm
α
×

= = =
- Đầu mắt F
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
α
=21
0
là:

0
21 2
3 0
135
109,19( / )
135
1 ( 1)sin 21
22
em
R Kg cm= =
+ −
Tương tự ta có:
cos
em
r
em em
N
h
m R b
α
α
≥

=
0
2720 cos 21
1, 661( )
1 109,19 14
cm
×
=
× ×
Theo điều kiện cấu tạo:
1 1
16 4
4 4
r
h h cm< = × =
Vậy chọn h
r
= 2cm
9
Diện tích ép mặt là:

2
0
14 2
29,992( )
cos cos 21
r
em
bh
F cm

α
×
= = =
⇒
Khả năng chòu ép mặt đầu F là:

0
14 2
1 53,174 3274,83( ) 2720( )
cos cos 21
r
em em BF
bh
m R Kg N Kg
α
α
×
= × × = > =
b) Thanh CE
- Lực nén N
CE
= -3000 (Kg)
- Giả thiết độ mảnh
75
λ
>
và tỉ số
1,5
h
k

b
= =
- Diện tích tiết diện tính theo điều kiện ổn đònh là:

2
0
252,1 1,5 3000
90,97( )
16 16 135
yc
n
l
kN
F cm
R
×
= = × =
- Chọn tiết diện thanh BF là b
×
h = 8
×
12 (cm)
- Kiểm tra khả năng chòu nén của thanh theo điều kiện ổn đònh:
• Diện tích tiết diện F= b
×
h = 8
×
12 = 96 (cm
2
)

• Độ mảnh lớn nhất:

0 0
max
min
252,1
109,04
0,289 0,289 8
l l
r b
λ
= = = =
× ×
max
75
λ
⇒ >
: phù hợp giả thiết
Ta có
2 2
3100 3100
0,261
109,04
ϕ
λ
= = =
Khả năng chòu nén của thanh là:
m
n
R

n
ϕ
F = 1
×
135
×
0,261
×
96 = 3379 (Kg) > N
CE
=3000 (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
58,5
α
=
là:
0
0
2
42
3 0
3
42
135
32,267( / )
135

1 ( 1)sin 58,5
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
=3000 (Kg)
m
em
=1
10
0
58,5 2
R 32,267( / )
14
em
Kg cm
b cm
=
=
0
3000 cos 58,5
3,47( )
1 32, 267 14
r
h cm
×

⇒ ≥ =
× ×
Theo điều kiện cấu tạo:
1 1
16 4
4 4
r
h h cm< = × =
Vậy chọn h
r
= 3,5cm
⇒
Khả năng chòu ép mặt đầu B là:

0
14 3,5
1 32, 267 3026( ) 3000( )
cos cos58,5
r
em em CE
bh
m R Kg N Kg
α
α
×
= × × = > =
Diện tích ép mặt là:

2
0

14 3,5
93,78( )
cos cos58,5
r
em
bh
F cm
α
×
= = =
- Đầu mắt E
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
α
=37,5
0
là:

0
37,5 2
3 0
135
62,54( / )
135
1 ( 1)sin 37,5
22
em
R Kg cm= =
+ −
Tương tự ta có:
cos

em
r
em em
N
h
m R b
α
α
≥
=
0
3000 cos 37,5
2,72( )
1 62,54 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
(Kg)

Chiều dài l
0
(cm)
F(cm
2
) b
×
h (cm)
Khả năng chòu
nén (Kg)
BF
CE
-2720
-3000
214,2
252,1
98
96
7
×
14
8
×
12
3658
3379
BẢNG KIỂM TRA KHẢ NĂNG ÉP MẶT THANH XIÊN
11
Mắt
Nội lực

(Kg)
em
R
α
(Kg/cm
2
)
h
r
(cm) F
em
(cm
2
)
em em em
m R F
α
Kết luận
B 2720
53,174
(
α
=42
0
)
3,0 56,52 3005,21 Đạt
F 2720 109,19
(
α
=21

0
)
2,0 29,992 3274,83 Đạt
C 3000 32,267
(
α
=58,5
0
)
3,5 93,78 3026 Đạt
E 3000 62,54
(
α
=37,50
)
3,0 52,94 3310,86 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
980
1860
4600
0,583
1,107
2,738
12
12
20
1,131
1,131
3,14
E- TÍNH MỐI NỐI THANH CÁNH
- Sơ đồ bố trí vò trí các mối nối:
12
1) Mối nối thanh cánh thượng
- Mối nối thanh cánh thượng được đặt ở vò trí gần mắt B, có bản ghéptruyền lực
qua mặt ép mặt, các bulông bắt theo điều kiện cấu tạo.
- Chọn 2 bản ghép có tiết diện 8
×

16 (cm)
Đường kính của bulông :
12
φ
(mm) bố trí như sau:
- Kiểm tra mối nối theo điều kiện ép mặt:
• Diện tích ép mặt: F
em
= 16
×
14=224 (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
×
224= 30240 (Kg) > N

em
=N
BC
=10060 (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 16 2 1, 2 14 190,4( )
14 16 14 1,2
( 1, 2 14 3 ) 4472( )
12 12
2
4472 2
559( )
16
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
=178500 (Kgcm)
Kiểm tra:
10060 17850
0,604 1
1 135 190, 4 559 150 1
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
×
16 (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
13
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
=

11920
11
2 588,8
GF
N
nT
= =
×
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 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 16 2 1, 6 14 179, 2( )
14 16 14 1,2
( 1,6 14 3 ) 4366( )
12 12
2
4366 2
545,74( )
16
th
th
x
th

x
th
F cm
J cm
J
W cm
h
= × − × × =
× ×
= − + × × =
×
×
= = =
Lấy moment tính toán là M
g
= 18710 (Kgcm)
Hệ số điều kiện làm việc khi kéo là m
k
= 0,8; do có giảm yếu
Kiểm tra:
11920 18710
0,921 1
0,8 120 179, 2 545,74 150 1
g
GF
k k th th u u
M
N
m R F W R m
+ = + = <

× × × ×
⇒
Đạt
14
F- TÍNH MỘNG ĐẦU DÀN
- Lực nén cánh trên: N
AB
= -12760 (Kg)
Lực nén cánh dưới: N
AG
= 11920 (Kg)
Phản lực gối tựa: R
A
= 5484 (Kg)
- Tiết diện thanh cánh thượng và thanh cánh hạ là: 14
×
16 (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:
F
em
= b
×

h = 14
×
16 = 224cm
2
- Khả năng chòu ép mặt là:

0
21
em em em
m R F
= 1
×
109,19
×
224= 24458,56 (Kg) > N
AB
= 12760 (Kg)
2) Tính đai thép
- Bố trí 4 đai thép chòu lực kéo N
AG
= 11920 (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
11920
2,09( )
4 4 0,85 1680
AG
th
k d
N
F cm
n R
= = =
× ×
- Chọn đai
22( )mm
φ
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
15
- 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.
a/ Tính thép [ ngang
- Sơ đồ tính như sau


11920
851, 43( / )
14
AG
N
q Kg cm
b
= = =
- Moment uốn lớn nhất:

max
11920 22 14 14
851,43 44700( )
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
44700
957,17( / ) 2100( / )
46,7
y
M
Kg cm R Kg cm
W
σ
= = = < =
b/ Tính thép L đứng
- Chọn thép đứng là 2L100
×
8 ( thép góc đều cạnh)

3
max
147
20,28( )
10 2,75
J
W cm
y
= = =

−
Sơ đồ tính:

11920
372,5( / )
2 2 16
AG
N
q Kg cm
h
= = =
×

- Moment uốn lớn nhất:

max
11920 22 16 16
372,5 20860( )
4 2 2 4 4 2 2 4
AG
N
l h h
M q Kgcm= × − × × = × − × × =
- Kiểm tra:

2 2
max
20860
1027, 6( / ) 2100( / )
20,3

y
M
Kg cm R Kg cm
W
σ
= = = < =
5) Tính gối tựa
- Cấu tạo guốc kèo tiết diện 6
×
14(cm); dài 60 cm, phần ăn vào gối tựa cao 2cm.
16
- Bề rộng gối:
90
5484
17,81( )
14 22
A
g
em
R
b cm
bR
= = =
×
Chọn
g
b
= 18 (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
-
5484
19586( / )
0, 28
A
g
R
q kg m
l
= = =
- Moment gối đỡ:

2
2
( )
5484 (28 14)
4798,5( )
8 28 8
g
A
g
l b
R
M Kgcm
l
−
−
= × = × =

- Bề dày gỗ nối:

6 6 4798,5
3,27( )
18 150
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:
- 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:

0 0
2 sin 37,5 2 3000 sin 37,5 3652,57( )
em CE

N N Kg= = × × =
• Diện tích ép mặt yêu cầu là:
17

0
2
90
3652,57
166,03( )
1 22
166,03
11,86( )
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
16 12
2 37,5 2 37,5 19,58( )
2 2sin 37,5 2 2sin 37,5
CE
EF
yc
h
h
tg tg cm l
   
+ = + = >
 ÷  ÷
   
Chọn l= 20cm
- 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
= - 3000 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 3000 cos37,5 2380( )
em CE
N N Kg= = × =
• Diện tích ép mặt:
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
= 2380 (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
16 14 (1,5 14 2 14,5) 174( )
(14 2) 14,5
420,5( )
6
th
th
F cm
W cm
= × − × + × =
− ×
= =

Kiểm tra:
9380 18710
0,858 1
0,8 120 174 420, 5 150 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:
18
- Kiểm tra ép mặt đỉnh ( xiên thớ góc
0
21
α
=
)
•
0 2
0
16 11
( ) (14 2) 21 180,32( )
cos 2 cos 21 2
em
h a
F b d tg tg cm
α
α
   
= − − = − − =
 ÷  ÷
   
•
0
cos 7460 cos 21 6964,51( )

em CD
N N Kg
α
= = × =
• Khả năng chòu ép mặt là:

0
21
em em em
m R F
= 1
×
109,19
×
180,32= 19689 (Kg) > N
em
= 6964,5 (Kg)
- Kiểm tra tiết diện thu hẹp theo điều kiện nén uốn

2
3 3 3
2 4
3
14 16 2 16 2 1, 2 14 2 1, 2 2 163,2( )
14 16 2 16 6 1,2
4 6 1, 2 3 ) 3833,34( )
12 12 12
2
3833,34 2
479,17( )

16
th
x
x
x
F cm
J cm
J
W cm
h
= × − × − × × + × × =
 
× × ×
= − − × + × × =
 
 
×
×
= = =
Kiểm tra:
7460 17850
0,59 1
1 135 163, 2 479,17 150 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
= 1860
×
sin21
0
= 666,564 (Kg)
• Khả năng chòu ép mặt:

em em em
m R F
= 1
×
135
×

21= 2835 (Kg) > N
em
= 666,564 (Kg)
19
→ Đạt
Ép mặt ngang thớ:
N
em
= N
CF
cos
α
= 1860
×
cos21
0
= 1736,46 (Kg)

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

0
2
90
1736,46
78,93( )

1 22
78,93
5,64( )
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 16 1, 2 11 14 1,5 14 3,5 140,8( )
6,4 11
2 258,13( )
6
th
x
F cm
W cm
= × − × − × − × =

×
= × =
Kiểm tra:

10060 7460 17850
0,60 1
1 135 140,8 258,13 150 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 7
×
7 (cm) (a = 5d= 5
×
1,2 = 6cm)
Do a>
1
3

b
nên diện tích ép mặt là:
F
em
= ab = 7
×
14 = 98 (cm
2
)
Khả năng chòu ép mặt ngang thớ là:

0
90
em em em
m R F
= 1
×
22
×
98 = 2156 (Kg) > N
em
= N
CF
= 1860 (Kg)
⇒
Đạt.

20

- Kiểm tra tiết diện giảm yếu theo điều kiện kéo uốn:

2
3 3
2
3
2 4
3
(2,2 4, 4 4,2)(14 1,2) 138, 24( )
(14 1,2) 4,4 (14 1,2) 2,2
4,9 (14 1, 2) 2, 2
12 12
(14 1,2) 4, 2
5,9 (14 1,2) 4, 2 2728,76( )
12
2
2728,76 2
341,09( )
16
th
th
th
th
F cm
J
cm
J
W cm
h
= + + − =
− × − ×

= + + × − ×
− ×
+ + × − × =
×
×
= = =
Kiểm tra:

11920 9380 18710
0,519 1
1 120 138, 24 341,09 150 1
g
GF FE
k k th th u u
M
N N
m R F W R m
−
−
+ = + = <
× × × ×

⇒
Đạt


21

22