Tổng hợp công thức kết cấu thép

T NG H P CÔNG TH C K T C U THÉPỔ Ợ Ứ Ế Ấ
CH NG I – C S TÍNH TOÁN K T C U THÉPƯƠ Ơ Ở Ế Ấ
Ph ng pháp tính toán theo tr ng thái gi i h n:ươ ạ ớ ạ
TTGH I: Đ b n và n đ nh: ộ ề ổ ị
m RSN ≤
TTGH II: Bi n d ng và chuy n v : ế ạ ể ị
T
∆≤∆
CH NG II – LIÊN K T HÀNƯƠ Ế
Đ ng hàn đ i đ uườ ố ầ
Các lo i đ ng hàn ạ ườ
Đ ng hàn gócườ
Có 3 d ng bài toán:ạ
1. Ch u l c d c Nị ự ọ
2. Ch u mô men và l c c t (M,N)ị ự ắ
3. Ch u l c t ng quát (M,N,Q)ị ự ổ
Lo i đhạ
Bài toán
Đ ng hàn đ i đ uườ ố ầ Đ ng hàn gócườ
N
Ti t di n d ng ch nh tế ệ ạ ữ ậ
h
nk
R
F
N
N
,
≤=→
δ
hhh

LF
δ
=
;
)(1 cmbL
h
−=
Ti t di n d ng hình qu tế ệ ạ ạ
hh
h.
βδ
=
;
∑ ∑
=
hhh
LhF
.
.
β
h
g
h
N
R
F
N
N ≤=→
∑
τ

M, Q
h
nk
h
M
R
W
M
M
,
≤=→
σ
h
c
cx
c
x
Q
R
bJ
SQ
Q ≤=→
.
.
τ
TD HCN:
h
cQ
R
F

Q
≤=
2
3
τ
h
nk
h
M
R
W
M
M
,
≤=→
σ
;
6

2
hh
h
Lh
W
β
=
∑
=→
h
Q

F
Q
Q
τ
h
gQMQM
R≤+→⊥
22
ττττ
M,N,Q



→
→
N
M
N
M
σ
σ
cùng ph ng, chi uươ ề
Q
Q
τ
→
;
h
c
cx

x
Q
R
bJ
SQ
≤=
.
.
τ
h
nkNM
R
,
≤+=
σσσ





→
→
→
Q
M
N
Q
M
N
τ

τ
τ
;
QNM
τττ

⊥//
h
gQMM
R≤++
22
)(
τττ
Chú ý: Đ ng hàn góc có thêm h s ườ ệ ố β và ch có ỉ
h
g
R
, đ ng hàn đ i đàu không có hườ ố ệ
s ố β Đ ng hàn ườ đ i đ uố ầ có c ng ả ứ su t pháp+ ti pấ ế , đ ng ườ hàn góc ch có ỉ ng su tứ ấ
ti pế .
CH NG 3 – LIÊN K T ĐINH TÁNƯƠ Ế
Kh năng ch u l c c a đinh:ả ị ự ủ
+ Ch u c t:ị ắ
[ ]
d
cc
d
c
R
d

nN
4
.
2
π
=
,
+ Ch u kéo, nén:ị
[ ]
d
k
d
nk
R
d
N
4
2
,
π
=
+ Ch u ép m t: ị ặ
[ ]
d
epm
d
epm
RdN
m in
∑

=
δ
n
c
là s m t c t trong m t đinh( 2 thanh ố ặ ắ ộ → n
c
= 1, 3 thanh thì n
c
= 2)
T ng chi u dày nh nh t c a các phân t ép vào m t phía c a thân đinhổ ề ỏ ấ ủ ố ộ ủ
N u ế
bm
δδ
2≤
thì
δδ
=
m in
(
δ
: là chi u dày c a thanh chính, ề ủ
:
bm
δ
là chi u dày b nề ả
m t)ặ
Có 3 d ng bài toán:ạ
L c tác d ng vuông góc v i đinh.ự ụ ớ
1. Ch u l c d c: ị ự ọ
L c tác d ng song song tr c đinhự ụ ụ

2. Bài toán ch u l c c t: Ph ng c a Q vuông góc tr c đinhị ự ắ ươ ủ ụ
M n m trong mf song song tr c đinh ằ ụ → ch u kéoị
3. Bài toán ch u mô men: ị
M n m trong mf vuông góc tr c đinh ằ ụ → ch u c t.ị ắ
Tính l c tác d ng vào đinh:ự ụ
Tr ng h pườ ợ S đơ ồ Công th cứ
Kéo, nén (N)
N N
n
N
N =
1
Ch u u n (M)ị ố
M
M
∑
=
2
m ax
1
.
l
e
eM
N
U n + kéo, nén ( M, N)ố
M
N
N
M

∑
±=
2
m ax
1
.
i
e
eM
n
N
N
U n + c t (M,Q)ố ắ
Q
Q
M
M
2
2
m ax
2
1
.









+






=
∑
i
e
eM
n
Q
N
e
max
: kho ng cách t đinh hay bu lông xa nh t.ả ừ ấ
n: s đinh hay bu lôngố
∑
2
i
e
: t ng bình ph ng kho ng cách t các đinh hay bu lông.ổ ươ ả ừ
CH NG 4 – D M THÉPƯƠ Ầ
D m đ nh hìnhầ ị
Có 2 lo i d m:ạ ầ
D m ghépầ
1.d m đ nh hìnhầ ị

- Ki m tra ti t di n ch n theo 2 đi u ki n:ể ế ệ ọ ề ệ
+ Ki m tra v c ng đ (TTGH2): ể ề ườ ộ
th
x
W
M
=
σ
R≤
tính v i t i tr ng tính toán ớ ả ọ

c
x
x
R
J
SQ
≤=
δ
τ
.
.

Trong đó : +
th
W
Mômen ch ng u n c a ti t di n thu h p ố ố ủ ế ệ ẹ
+
δ
chi u dày b n b ng ề ả ụ

+
x
S
Mômen tĩnh(nguyên) c a ph n b tr t đ i v i tr c trung hòa ủ ầ ị ượ ố ớ ụ
+
x
J
Mômen quán tính c a ti t di n nguyên ủ ế ệ
Ki m tra v đ võng (TTGH1):ể ề ộ
0
1
n
tc
l
f
≤
Trong đó : +
tc
f
là đ võng l n nh t đ c tính theo t i tr ng tiêu chu n ộ ớ ấ ượ ả ọ ẩ
+l : là nh p tính toán c a d m ị ủ ầ

+
0
1
n
đ võng t ng đ i gi i h n tra b ng ộ ươ ố ớ ạ ả
-Đ i v i d m đ n : ố ớ ầ ơ
3
.

.384
5
l
JE
qP
l
f
tctc
tc
∑ ∑
+
=

tc
P
:t i tr ng th ng xuyên tiêu chu n ả ọ ườ ẩ

tc
q
:t i tr ng t m th i tiêu chu nả ọ ạ ờ ẩ
-Đ i v i d m thép CT3 ố ớ ầ
∑∑
∑ ∑
+
+
=
qp
qP
h
l

l
f
tctc
tc
.4800
+ ng su t c c b : ứ ấ ụ ộ
cb
b
cb
R
z
P
≤=
.
δ
σ
+ n đ nh t ng th c a d m: Ổ ị ổ ể ủ ầ
R
W
M
d
≤
ϕ
,
2















=
h
L
J
J
o
x
y
d
ψϕ
,

),(
αψ
f=
tra b ng (4-2) trang 64ả

2
54.1







=
h
l
J
J
o
y
xoan
α
2.d m ghépầ
Công th c ki m tra :ứ ể
1.C ng đ : ườ ộ
xn
x
x
y
J
M
=
σ
R≤


c
x
x

R
J
SQ
≤=
δ
τ
.
.

2.Đ võng: ộ
( )
ox
tctc
o
nEJ
lqP
nl
f 1
384
51
3
≤
+
⇔≤
∑ ∑


n đ nh t ng th c a d m: Ổ ị ổ ể ủ ầ
R
W

M
d
≤
ϕ
,
2














=
h
L
J
J
o
x
y
d
ψϕ

,
2
54.1),(






==
h
l
J
J
f
o
y
xoan
ααψ
xoan
J
=
).2(
3
3,1
33
ccbb
bh
δδ
+

Ki m tra n đ nh c c b :ể ổ ị ụ ộ
1. n đ nh b n cánh ổ ị ả
23
2
1
/240010
100
.8,0 cmdaN
a
c
c
th
=≥








=
δ
δ
σ
+B n cánh: ả
R
a
c

2100
15
1
δ
=
, thép CT3 R = 2100daN/cm
2
.
2. M t n đ nh c a b n b ng ấ ổ ị ủ ả ụ
a)Do ng su t ti pứ ấ ế

3
2
10
100
25,1








=
b
b
th
h
δ

τ
c
c
c
σ
σ
τ
.6,0
3
==≥
=0,6.2400=1440(thép CT3)
Ô đ u do ầ τ :
R
h
b
o
b
2100
70≤=
δ
λ
ph i tho mãnả ả
b)Do ng su t phápứ ấ

th
σ
=
3
2
0

10
100








b
b
h
k
δ
K là h s ph thu c vào lien k t gi a b n b ng và b n cánh (tra b ng 4.7 trang 81) ệ ố ụ ộ ế ữ ả ụ ả ả
Ô gi a do ữ σ:
R
b
2100
160≤
λ
Do tác d ng liên h p c a ng su t pháp và ng su t ti pụ ợ ủ ứ ấ ứ ấ ế
Ô trung gian do σ, τ :
m
th
b
th
b
≤









+








22
τ
τ
σ
σ
m là h s đi u ki n làm vi cệ ố ề ệ ệ
CH NG 5 – C T THÉPƯƠ Ộ
C t đ cộ ặ
C t thép: ộ
C t đ cộ ặ
I/ . C t đ c ộ ặ
Có 2 d ng bài toánạ
- Ch n ti t di nọ ế ệ

- Ki m tra n đ nhể ổ ị
1. Ch n ti t di n: Xu t phát t đk n đ nh đ suy ra kích th c c t ( b, h, ọ ế ệ ấ ừ ổ ị ể ướ ộ δ
c
, δ
b
)
Quan h gi a b, h, r: ệ ữ



=
=
hr
br
y
x
.
.
2
1
α
α
v i ớ
yhxb ⊥⊥ ,
2. Ki m tra n đ nh: ể ổ ị
+ n đ nh t ng th : ổ ị ổ ể
R
F
N
≤

.
min
ϕ

),(
m in yx
f
ϕϕϕ
=
B n cánh: ả
A
a
c
≤
δ
+ n đ nh c c b : ổ ị ụ ộ
B n b ng: ả ụ
b
o
b
h
δ
λ
=
II/ . C t r ng ộ ỗ
1. Ch n ti t di n.ọ ế ệ
C t r ng có 1 tr c th c và 1 tr c o . Nên khi ch n TD xu t phát t đk n đ nh tr c xộ ỗ ụ ự ụ ả ọ ấ ừ ổ ị ụ
→
o
N

=
.
Xu t phát t đk n đ nh tr c y ấ ừ ổ ị ụ → chi u dài b n ghép bề ả
2. Ki m tra n đ nhể ổ ị
n đ nh tr c x: ổ ị ụ
R
F
N
x
≤
.
ϕ
,
x
ox
x
r
l
=
λ
,
ll
ox
.
µ
=
,
)(
xx
f

λϕ
=
tra b ng ph l c 6ả ụ ụ
n đ nh tr c y: ổ ị ụ
R
F
N
y
≤
.
ϕ
;
)(
td
yy
f
λϕ
=
- C t b n gi ng: ộ ả ằ
2
1
2
λλλ
+=
y
td
y
;
y
oy

y
r
l
=
λ
;
F
J
r
x
y
=
;
1
1
1
r
l
=
λ

- C t thanh gi ng: ộ ằ
ty
td
y
FKF /
2
+=
λλ
,

)(
α
fk=
,
:
t
F
là di n tích thanh gi ngệ ằ
Chú ý:
:
1
r
là bán kính quán tính c a 1 nhánh c t: ủ ộ
11 y
rr =
Cách xác đ nh h s ị ệ ố µ (µ=0,5; µ = 0,7; µ=1; µ=2)

:
1
l
là kho ng cách 2 b n gi ng.ả ả ằ

CH NG 6 : DÀN THÉP ƯƠ
Chi u dài tính toán c a thanh ch u nén ề ủ ị
l
d
10
µ
=
(

15.0 ≤≤
µ
)
+ thanh cánh th ng ượ
-Chi u dài tính toán đ i v i tr c x (tr c th ng góc v i m t ph ng c a giàn) b ngề ố ớ ụ ụ ẳ ớ ặ ẳ ủ ằ
kho ng cách gi a hai m t giàn :lả ữ ắ
0x
=d
-chi u dài tính toán c a thanh cánh th ng đ i v i tr c y (tr c n m trong m t ph ngề ủ ượ ố ớ ụ ụ ằ ặ ẳ
c a giàn ) ủ
dl
y
=
0
or
dl
y
2
0
=
; N u d c chi u dài ế ọ ề
y
l
0
c a thanh cánh có các l c nénủ ự
khác nhau thì ki m tra n đ nh theo ể ổ ị









+=
1
2
00
25,075,0
N
N
ll
y
td
y

+thanh b ng giàn ụ
-chi u dài tính toán trong m t ph ng giàn và ngoài m t ph ng giàn c a thanh xiên ề ặ ẳ ặ ẳ ủ ở
g i t a và thanh đ ng g i t a lố ự ứ ở ố ự
0x
=
y
l
0
=
1
l
Ki m tra ti t di n c a thanh ch u kéo ể ế ệ ủ ị
1.ki m tra v c ng đ ể ề ườ ộ

R
F
N
th
≤=
σ
r
l
=
λ
gh
λ
≤
(tra b ng 6-1 trang 158)ả
Ki m tra ti t di n c a thanh ch u nén trung tâm ể ế ệ ủ ị
σ
=
R
F
N
≤
.
min
ϕ
R
F
N
th
≤=
σ

r
l
0
=
λ
gh
λ
≤
Ki m tra ti t di n c a thanh ch u nén đ ng th i ch u u n d c ngang ể ế ệ ủ ị ồ ờ ị ố ọ
1.ki m tra n đ nh trong và ngoài m t ph ng u n ể ổ ị ặ ẳ ố
σ
=
R
F
N
≤
.
min
ϕ
σ
=
R
Fc
N
y
≤

ϕ
2.ki m tra c ng đ theo công th c ể ườ ộ ứ
th

x
th
W
M
F
N
+=
σ
R≤