Bài giảng Kết cấu thép 1 Chương 5 - Nguyễn Văn Hiếu

1



KẾT CẤU THÉP 1



C
C
H
H
Ư
Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
G


5
5
:
:


T
T

H
H
I
I
Ế
Ế
T
T


K
K
Ế
Ế


D
D
À
À
N
N

G
G
V
V
:
:


N
N
G
G
U
U
Y
Y
Ễ
Ễ
N
N


V
V
Ă
Ă
N
N

H
H
I
I
Ế
Ế
U
U




















T
T

p
p
.
.


H
H
C
C
M
M
,
,


T
T
h
h
á
á
n
n
g
g


0
0

2
2
/
/
2
2
0
0
1
1
3
3


2
Đ1. KHI NIM CHUNG V PHN LOI



Dàn là kết cấu rỗng, làm việc nh dầm: gồm
các thanh quy tụ và liên kết tại nút thông qua bản
mã.

u điểm
: nhẹ, cứng hơn dầm, tiết kiệm vật liệu.
Nhợc điểm
: tốn công chế tạo.

Nút giàn

Cấu kiện trong giàn
1- Thanh cánh trên; 2- Thanh cánh dới: 3- Thanh bụng xiên; 4- Thanh đứng




3
1. Ph©n lo¹i dµn:
a. Theo c«ng dông:
- Dµn ®ì m¸i nhµ c«ng nghiÖp vµ d©n dông (v× kÌo).
- Dµn cÇu, dµn cÇu trôc, th¸p trô, dµn cét ®iÖn
b. Theo cÊu t¹o cña c¸c thanh dµn:

Dµn nhÑ
: néi lùc c¸c thanh nhá, thanh dµn cÊu t¹o
tõ 1 thÐp gãc hoÆc 1 thÐp trßn.

Dµn thêng
: néi lùc trong c¸c thanh c¸nh < 500T

Dµn nÆng
: néi lùc c¸c thanh c¸nh lín
nhÊt > 500T, tiÕt diÖn thanh dµn d¹ng
tæ hîp (h×nh 5.2).

H×nh 5.1. TiÕt diÖn thanh giµn nhÑ
H×nh 5.2. TiÕt diÖn thanh giµn nÆng

4
c. Theo sơ đồ kết cấu dàn:

Dàn kiểu dầm
: có sơ đồ đơn giản ( hình 5.3a,
b), khớp hai đầu.

Dàn liên tục
: dàn siêu tĩnh (hình 5.3c).

Dàn mút thừa
: (hình 5.3d).

Dàn kiểu tháp trụ
: (hình 5.3e).

Dàn kiểu khung
: (hình 5.3h).

Dàn kiểu vòm
: (hình 5.3k).


Hình 5.3. Các loại giàn theo sơ đồ kết cấu


a) b)
c)
d)

h)
e)
k)

5
2. Hình dạng dàn:

Lựa chọn dàn thoả mãn các yêu cầu sau:
- Phù hợp với yêu cầu sử dụng.
- Thoả mãn yêu cầu kiến trúc và thoát nớc mái.
- Kích thớc và cách bố trí cửa trời.
- Cách liên kết dàn với cột, độ cứng cần thiết của mái.
- Yêu cầu về kinh tế.
Các loại dàn thông dụng:
a. Dạng tam giác (hình 5.4a, b):
- Đầu dàn nhọn, liên kết khớp với cột, độ cứng ngoài
mặt phẳng không lớn.
- Chịu lực không phù hợp với biểu đồ mômen uốn,
lãng phí vật liệu. Dùng khi tấm lợp nhẹ, độ dốc mái lớn.
b. Dàn hình thang (hình 5.4c):
- Chiều cao đầu dàn lớn, có thể liên kết cứng với cột.
- Phù hợp với biểu đồ mômen, độ dốc nhỏ.
c. Dàn cánh song song (hình 5.4d, e):
- Có nhiều thanh cùng chiều dài, nút giống nhau.
d. Dàn đa giác (5.4h) và dàn cánh cung (5.4k):
- Phù hợp biểu đồ mômen, tiết kiệm vật liệu.
- Chế tạo phức tạp.

Hình 5.4. Các dạng giàn
d

L
h
L
h
h
0
=

4
5
0
h
L
L
d
h
h
o
d
i

1
/
8
L
h
d
d
L
L

h
h
a)
b)
c)
d)
e)
h)
k)
0
,
2
0
,
2
8
8

6
3. Hệ thanh bụng của dàn: Bố trí hệ thanh bụng cần thoả mãn các yêu cầu sau:
-

Cấu tạo
nút đơn giản và có nhiều nút giống nhau.

- Tổng chiều dài thanh bụng nhỏ
- Góc giữa thanh cánh và thanh bụng không quá nhỏ.
- Thanh cánh không bị uốn cục bộ bởi tải trọng đặt ngoài nút.
a. Hệ thanh bụng tam giác (5.5a,b):
Góc hợp lý giữa thanh bụng và

thanh cánh
0
45
đến
0
55
.
b. Hệ thanh bụng xiên (5.5c, d):
- Hệ thanh bụng cùng loại thì cùng một loại nội lực.
- Góc hợp lý giữa thanh bụng và thanh cánh dới
0
35
-
0
45
.
- Chiều dài thanh bụng lớn, nhiều nút, tốn công chế tạo.
c. Hệ thanh bụng phân nhỏ (5.5đ):
giảm
x
l
cho cánh trên.
d. Các dạng hệ thanh bụng khác:

- Chữ thập (5.5g) tạo nên hệ siêu tĩnh cứng, dàn cầu hoặc hệ giằng
mái.
- Hình thoi (5.5h) để tiện cho việc nối thanh cánh.
- Hình chữ K (5.5k), tăng độ cứng cho dàn và giảm
x
l

thanh bụng
đứng. Dùng chịu lực cắt lớn nh dầm, cầu, tháp trụ v.v

Hình 5.5. Các hình thức bố trí thanh bụng

- Dàn tam giác có góc dốc
0
45
35



cũng nh nhịp lớn có thể sử dụng hệ thanh (5.5i), tiết kiệm vật liệu.


a)
c)
d)
d
)
e)
g)
h)
i)
k)
b)
d
d
d
d

7
4. Kích thớc chính của dàn:
a. Nhịp dàn

(L)
:

-
Dựa trên kiến trúc, mục đích sử dụng, giải pháp kết cấu.
- Dàn liên kết khớp với cột: dàn kê lên đầu cột thì L là khoảng
cách hai tâm gối tựa, liên kết cạnh bên với cột thì L là khoảng
cách mép trong giữa hai cột.
- Nhà công nghiệp lấy theo môdun 6m.
b. Chiều cao dàn (H):
- Với dàn cánh và dàn song song, H=
L
6
/
1
5
/
1

, theo yêu cầu
vận chuyển nên thờng lấy bằng
L
9
/
1

7
/
1

.
- Với dàn tam giác, H phụ thuộc độ dốc của cánh trên. Khi mái
dốc
00
40
22


dan
H
=
L
3
/
1
4
/
1

, nếu mái lợp có yêu cầu độ dốc
nhỏ hơn thì làm dàn tam giác có chiều cao đầu dàn là 450mm.
c. Khoảng cách nút dàn:
khoảng cách nút dàn ở cánh trên nên
chọn bằng khoảng cách xà gồ 1,2 -3,0m.
d. Bớc dàn (B):
xác định từ yêu cầu kiến trúc và dây chuyền

công nghệ, phù hợp với môđun thống nhất các cấu kiện lắp ghép
nh tấm tờng, tấm mái v.v và thoả mãn yêu cầu kinh tế.


8


Hình . Độ vồng trớc của giàn
Khi giàn mái có nhịp lớn hơn 36 m, nên làm độ vồng cấu tạo. Độ vồng cấu tạo lấy bằng độ võng của
giàn do tĩnh tải và hoạt tải dài hạn gây ra. Đối với các loại mặt mái bằng (giàn có cánh song song), độ
vồng cấu tạo của giàn lấy không phụ thuộc độ lớn của nhịp và bằng độ võng do tổng tải trọng tiêu chuẩn
gây nên cộng với 1/ 200 nhịp ).





9
5. Hệ giằng không gian:
Dàn là kết cấu mảnh theo phơng ngoài mặt phẳng
cho nên dễ mất ổn định theo phơng ngoài mặt phẳng
uốn, vì vậy dùng hệ giằng để tạo ra khối không gian
ổn định.
Hệ giằng của dàn gồm ba hệ (hình 5.6):
-
Hệ giằng cánh trên:
bố trí ở hai gian đầu hồi
của nhà hoặc của một đoạn nhiệt độ và các gian ở phía
trong sao cho đảm bảo khoảng cách các gian đợc bố
trí giằng không quá 60m.

Hình 5.6. Hệ giằng không gian của giàn

-
Hệ giằng cánh dới:
bố trí tại gian có hệ giằng cánh trên. Giằng cánh dới cùng giằng cánh trên tạo
nên khối cứng bất biến hình và tạo những điểm cố kết không chuyển vị theo phơng ngoài mặt phẳng dàn.
-
Hệ giằng đứng:
Theo phơng nhịp dàn các hệ giằng đứng đặt cách nhau không quá 15m. Cùng với
giằng cánh trên và cánh dới tạo nên khối cứng không gian bất biến hình và cố định, giữ ổn định khi lắp dựng
dàn. Các gian không bố trí giằng đợc thay bằng thanh chống dọc.
Hệ giằng còn có tác dụng làm giảm chiều dài tính toán theo phơng ngoài mặt phẳng dàn cho thanh cánh.
b
a
c
d
g
e
e'
g'
a'
a'
b'
c'

10
- Hệ giằng ngang theo phơng
ngang nhà đợc bố trí ở mức cánh trên
hoặc cánh dới của giàn vì kèo tại các

nhịp ở đầu mỗi khối nhiệt độ.
- Khi bố trí hệ giằng chéo chữ
thập, việc tính toán chúng cho phép
theo sơ đồ quy ớc với giả thiết thanh
xiên chỉ chịu kéo.


Bảng 46 Khoảng cách lớn nhất giữa các khe nhiệt độ của khung thép nhà và công trình một tầng
Đơn vị tính: m

Đặc điểm của nhà và công trình
Khoảng cách lớn nhất

Giữa các khe nhiệt độ

Từ khe nhiệt độ hoặc từ đầu mút nhà đến trục của
hệ giằng đứng gần nhất
Theo dọc nhà

Theo ngang nhà



Nhà có cách nhiệt

Nhà không cách nhiệt và các xởng
nóng
Cầu cạn lộ thiên
230
200

130
150
120

90
75
50
Ghi chú: Khi trong phạm vi khối nhiệt độ của nhà và công trình có hai hệ giằng đứng thì khoảng cách giữa các trục của chúng không vợt quá: 40

50m đối
với nhà; 25

30m đối với cầu cạn lộ thiên.

11
Đ2. TNH TON DN

1. Các giả thiết khi tính toán:
- Trục các thanh đồng quy tại tim nút dàn, lực tập trung đặt trực tiếp vào nút dàn;
- Xem nút dàn là khớp.
2. Tải trọng tác dụng lên dàn:


12
Bao gồm hai loại tải trọng chính:
-
Tải trọng thờng xuyên:
trọng lợng của các kết cấu trong
phạm vi mái nh tấm lợp, tấm chống thấm
-

Tải trọng tạm thời:
trọng lợng của ngời và thiết bị sửa
chữa mái, gió, cần trục
Tải trọng đợc quy đổi thành lập tập trung đặt tại nút dàn theo
công thức:

Q
i1i
tcdi
.b.
2
dd
)cos/qq(F




(5.1)
trong đó:
i
F
- lực tập trung đặt tại nút thứ i;
i1i
d,d

- khoảng cách nút dàn bên trái và bên phải nút i
(tính theo phơng nhịp dàn);
d
q
-

tải trọng bản thân giàn và giằng, theo phơng ngang;
tc
q
- tải trọng tiêu chuẩn;
b - bớc dàn;
Q

- hệ số độ tin cậy về tải trọng ứng với
tc
q
;

- góc nghiêng của thanh cánh trên với phơng ngang.



13
3. Nội lực:
Dùng các phơng pháp của cơ học kết cấu để xác định nội lực dàn, tính trong từng trờng hợp riêng rẽ,
sau đó tổ hợp để tìm nội lực nguy hiểm nhất.
Dàn vì kèo cần tính toán cho các tải trọng sau:
- Tải trọng thờng xuyên đặt cả dàn.
- Tải trọng sửa chữa mái đặt 1/2 và đặt cả dàn.
- Tải trọng gió.
- Tải trọng cầu trục (nếu có).
Trờng hợp có tải trọng tập trung đặt ngoài nút thì thanh dàn
chịu nén cục bộ. Mômen uốn cục bộ xác định gần đúng theo sơ
đồ đơn giản, gối tựa là nút dàn, nhịp là khoảng cách hai nút.
Giá trị mômen cục bộ
cb

M
đợc xác định theo công thức:

4
d.P.
M
cb


(5.2)

Hình 5.7. Momen cục bộ thanh dàn

trong đó: - hệ số kể đến tính liên tục của cánh trên,
1

cho khoang đầu và
9.0

cho các khoang bên trong;
P - lực tập trung đặt ngoài nút; d - khoảng cách ngang giữa hai nút;

14
4. Chiều dài tính toán các thanh dàn:
Chiều dài tính toán của thanh tính theo 2 phơng:
l
x
và

l

y
.
a. Chiều dài tính toán trong mặt phẳng:
Nút dàn có độ cứng nhất định nên không phải là khớp lý tởng: các
thanh quy về nút khi chịu kéo chống lại sự xoay của nút. Quy ớc: nút
có nhiều thanh nén hơn thanh kéo coi là khớp; ngợc lại coi là ngàm
đàn hồi.
Thanh hai đầu khớp:
lll
x



Thanh hai đầu ngàm đàn hồi:
l8.0ll
x



Chiều dài tính toán trong mặt phẳng dàn của các thanh lấy nh sau:

Hình 5.8. Sơ đồ xác định chiều dài
tính toán thanh dàn
- thanh cánh trên
ll
x

;
- thanh cánh dới
ll

x

;
- thanh xiên đầu dàn
ll
x

;
- các thanh bụng còn lại
l8.0l
x

;
Dàn có thanh bụng phân nhỏ, chiều dài tính toán trong mặt phẳng dàn của các thanh bụng có nút dàn
phân nhỏ lấy bằng khoảng cách nút dàn ở thanh khảo sát đó.

15
b. Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng:
Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng dàn của các thanh bụng:
ll
y

.
Dàn có hệ thanh bụng phân nhỏ, các thanh bụng nén (có chứa nút dàn phân nhỏ) có hai trị số nội lực
N
1
và
N
2
, (

2
1
NN

) thì:

l
N
N
25.075.0l
1
2
y









(5.3)
Chiều dài tính toán của thanh cánh lấy bằng khoảng cách giữa hai điểm cố kết ngăn cản thanh cánh
chuyển vị khỏi mặt phẳng dàn. Nếu thanh nằm trong phạm vi giữa hai điểm cố kết mà có hai trị số nội
lực
N
1
và
N

2
, (
2
1
NN

) thì:
l
N
N
25.075.0l
1
2
y








(5.3)
trong đó:
1
l
- khoảng cách giữa hai điểm cố kết;
c. Độ mảnh giới hạn các thanh dàn:
Độ mảnh

có ảnh hởng lớn đến sự làm việc của thanh, nên độ mảnh của thanh dàn không đợc
vợt quá trị số giới hạn ở bảng.



16
Bảng 25 Độ mảnh giới hạn của các thanh chịu nén
Các thanh Độ mảnh giới hạn
1. Thanh cánh, thanh xiên và thanh đứng nhận phản lực gối:
a) Của giàn phẳng, hệ mái lới thanh không gian, hệ thanh không gian rỗng (có chiều cao
H
50 m) bằng thép ống hoặc tổ hợp
từ hai thép góc;

180 - 60


b) Của hệ thanh không gian rỗng bằng thép góc đơn, hệ thanh không gian rỗng (chiều cao
H
> 50 m) nhng bằng thép ống hay tổ
hợp từ hai thép góc.

120
2. Các thanh (trừ những thanh đã nêu ở mục 1 và 7):
a) Của giàn phẳng bằng thép góc đơn; hệ mái lới thanh không gian và hệ thanh không gian rỗng bằng thép góc đơn, tổ hợp từ hai
thép góc hoặc thép ống;

210 - 60

b) Của hệ mái lới thanh không gian, hệ thanh không gian rỗng bằng thép góc đơn, dùng liên kết bulông.
220 - 40


3. Cánh trên của giàn không đợc tăng cờng khi lắp ráp (khi đã lắp ráp lấy theo mục 1) 220
4. Cột chính
180 - 60


5. Cột phụ (cột sờn tờng, thanh đứng của cửa mái, v.v ), thanh giằng của cột rỗng, thanh của hệ giằng cột (ở dới dầm cầu trục)
210 - 60


6. Các thanh giằng (trừ các thanh đã nêu ở mục 5), các thanh dùng để giảm chiều dài tính toán của thanh nén và những thanh không
chịu lực mà không nêu ở mục 7 dới đây
200
7. Các thanh chịu nén hoặc không chịu lực của hệ thanh không gian rỗng, tiết diện chữ T, chữ thập, chịu tải trọng gió khi kiểm tra độ
mảnh trong mặt phẳng thẳng đứng.

150
Ghi chú:

= N /(

AR

c
)

- hệ số


lấy không nhỏ hơn 0,5 (khi nén lệch tâm, nén uốn thay

bằng

e
).
Bảng 26 Độ mảnh giới hạn của các thanh chịu kéo
Các thanh
Khi kết cấu chịu tải trọng
động trực tiếp

tĩnh

cầu trục

1. Thanh cánh, thanh xiên ở gối của giàn phẳng (kể cả giàn hãm) và của hệ mái lới thanh không gian 250 400

250
2. Các thanh giàn và của hệ mái lới thanh không gian (trừ các thanh nêu ở mục 1) 350 400

300
3. Thanh cánh dới của dầm cầu trục, dàn 150
4. Các thanh của hệ giằng cột (ở dới dầm cầu trục) 300 300

200
5. Các thanh giằng khác 400 400

300
6. Thanh cánh và thanh xiên ở gối của cột đờng dây tải điện 250
7. Các thanh của cột đờng dây tải điện (trừ các thanh nêu ở mục 6 và 8) 350
8. Các thanh của hệ thanh không gian rỗng có tiết diện chữ T hoặc chữ thập chịu tác dụng của tải trọng gió khi kiểm tra
độ mảnh trong mặt phẳng thẳng đứng.

150




Ghi chú:

1. Trong các kết cấu không chịu tải trọng động chỉ cần kiểm tra độ mảnh của thanh trong mặt phẳng thẳng đứng.

2. Không hạn chế độ mảnh của thanh chịu kéo ứng lực trớc.
3. Tải trọng động đặt trực tiếp lên kết cấu là tải trọng dùng trong tính toán về bền mỏi hoặc trong tính toán có kể đến hệ số động.

5. Tiết diện hợp lý của các thanh dàn:

17
Các thanh dàn là các cấu kiện kéo nén đúng tâm nên tiết diện hợp lý là sự làm việc theo hai phơng
xấp xỉ nhau
)(
yx



. Tiết diện thanh dàn thờng dùng các dạng sau:
- Hai thép góc không đều cạnh, ghép cạnh lớn (hình a), có

yx
ii

, hợp lý cho những thanh dàn có
yx
ll

vì
yx



.
- Hai thép góc không đều cạnh, ghép cạnh bé với nhau (hình b),
có
yx
i5.0i

, hợp lý cho những thanh dàn có
yx
l2l

.
- Hai thép góc đều cạnh ghép lại (hình c), có
yx
i75.0i

, hợp lý
cho những thanh dàn có
yx

l8.0l

(thanh bụng).
- Hai thép góc đều cạnh ghép lại dạng chữ thập (hình d), thờng
dùng cho thanh đứng tại vị trí khuếch đại dàn.







a)
b)
c)
d)
d
)
e)
x
y
y
x
y
x
y
x
y
x
y

x

18
6. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh dàn:
a. Nguyên tắc chọn tiết diện:
Khi tiến hành tính toán chọn tiết diện thanh dàn trên cơ sở đã biết nội lực, chiều dài tính toán và dạng
hợp lý, cần theo nguyên tắc sau:
- Tiết diện thanh nhỏ nhất là
L
5
50

.
- Trong một dàn
m
36
L

nên chọn không quá 6 đến 8 loại thép.
- Với nhịp dàn
L
nhỏ hơn hoặc bằng 24m thì không cần thay đổi tiết diện thanh cánh. Khi
m
24
L

thì
thay đổi tiết diện để tiết kiệm và dùng không quá hai loại tiết diện với
m
36

L

.
- Bề dày bản mã đợc chọn dựa vào lực lớn nhất ở thanh xiên đầu dàn, lấy theo bảng 5.1.
Bảng 5.1.
Bề dày bản mã giàn
Nội lực lớn nhất trong
thanh bụng, kN

150

151

đến
250

251

đến
400

401

đến
600

601

đến
1000

100

đến
1400

1401
đến
1800

1801
đến
2200

2201
đến
2600

2601
đến
3000

Chiều dày bản mã, mm

6

8

10

12

14

16

18

20

22

25






19
b. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh chịu nén:
Tiến hành nh cấu kiện chịu nén đúng tâm. Diện tích cần thiết của tiết diện thanh đợc xác định theo
công thức:

c
ct
.f.
N
A

(5.5)
trong đó:
N
- lực nén trong thanh tính bằng daN;
c

- hệ số điều kiện làm việc, lấy theo bảng I.14 - Phụ lục I;
f- cờng độ tính toán của thép tính bằng daN/cm
2
;

- hệ số dọc lấy theo bảng, phụ thuộc độ mảnh

và cờng độ tính toán R.
Khi chọn tiết diện, giả thiết
80
60



với thanh cánh;
120
100



với thanh bụng. Có
ct
A

, dựa vào
bảng thép góc, xác định đợc số hiệu thép góc cần dùng, tra đợc các đặc trng hình học của tiết diện
gyx
A,i,i
.
Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo công thức:
c
min
.f
A
N




(5.7)
trong đó: A- diện tích tiết diện,
g
A
2
A

;
min

- hệ số, tra bảng phục thuộc độ mảnh
max

(
x

và
y

).
Trờng hợp thanh cánh có uốn cục bộ thì phải tiến hành tính toán theo cấu kiện nén lệch tâm.

20
c. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh chịu kéo:
Diện tích cần thiết của tiết diện thanh đợc xác định theo công thức:
c
ct
.f
N
A


(5.9)
Dựa vào dạng tiết diện hợp lý, tra bảng thép định hình ra các đặc trng hình học của tiết diện
gyx
A,i,i
.
Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo công thức:
c
min
.f
A
N

(5.10) và





max
(5.11)
trong đó: A
ct
- diện tích cần thiết của thanh, tính bằng cm
2
;
c

- hệ số điều kiện làm việc, lấy theo (5.5);
N - lực kéo tính bằng daN;
n
A
- diện tích thực tế của tiết diện lấy nh sau: khi tiết diện không giảm yếu
gngth
A2AA


;
khi có độ giảm yếu tiết diện
lỗngth
AAA

;
max

- độ mảnh đợc lấy trị số lớn từ
x

và
y

.
d. Chọn tiết diện thanh theo độ mảnh giới hạn:
Với một số tiết diện thanh có nội lực nhỏ, có thể chọn tiết diện theo



, có


x
xct
l
i và


y
yct
l
i

Với đặc trng hình học
x
i
và
y
i
trong các bảng thép góc, xác định đợc số hiệu thép góc làm tiết diện
thanh.

21
Đ3. CU TO TNH TON NT DN

1. Nguyên tắc chung:
- Trục các thanh dàn đợc đồng quy tại tim nút dàn, tim nút nằm trên trục của thanh cánh, nếu thanh
cánh có thay đổi tiết diện, cho hội tụ tại trục trung bình hoặc trục của thanh lớn nếu khoảng cách giữa hai
trục không lớn quá
1.5%
chiều cao của thanh thép góc.
- Dùng đờng hàn góc liên kết thanh dàn với bản mã:
.mm50l;mm4h
ff


- Khoảng cách đầu thanh bụng với thanh cánh
không nhỏ hơn
mm20t6
bm

hoặc 50mm và không

lớn hơn 80mm.
- Bản mã nên chọn: hình dáng đơn giản, hình chữ
nhật hoặc thang, góc hợp bởi cạnh bản mã và trục
thanh bụng không nhỏ hơn
15
0
.
- Thanh cánh thay đổi tiết diện đợc nối tại nút
dàn. Khoảng cách hở giữa hai đầu thanh bằng
50mm.



22

2. Nút gối:

a. Cấu tạo:
Khoảng cách giữa mặt dới của thanh cánh dới và
bản gối lấy lớn hơn hoặc bằng 150mm để dễ cấu tạo.
b. Tính toán:
Bản đế tính toán nh bản đế ở chân cột nén đúng tâm, chiều
dày
mm
30

, lớn hơn gia cờng bằng đôi sờn số 3.
Đờng hàn liên kết bản mã, thanh đứng (hoặc sờn gia cờng)
vào bản đế tính chịu lực phản lực đầu dàn
F

. Tổng chiều dài
đờng hàn:
minwfc
w
)f(h
F
l



(5.14)
Với:l
w
- chiều dài tính toán một đờng hàn;
Đờng hàn liên kết các thanh cánh vào bản mã đợc tính chịu
nội lực của thanh đó.
đờng hàn sống:
minw1fc
1w
)f(h
kN
l



(5.15)
đờng hàn mép:
minw2fc
2w
)f(h

N)k1(
l




(5.16)

Hình 5.9. Nút gối của giàn
1 bản mã; 2 bản đế

Hình 5.10. Nút gối có sờn gia cờng

I
I
I I
1
2
1
2
1
2
c)

d
a)
b)
150
50
50

a
b
b
1

bm
I
I
I I
2
1
2
1
2
3
3
1
3
I I
I I
I I II

23
3. Nút trung gian:
a. Cấu tạo:

Hình 5.11. Nút trung gian
b. Tính toán:
Chiều dài đờng hàn sống:
minw1fc

1w
)f(h
kN
l




Chiều dài đờng hàn mép:
minw2f2
2w
)f(h
N)k1(
l





Đờng hàn liên kết thanh cánh vào bản mã :
- Chịu
1
2
NNN



(
1
2

N,N
là nội lực của hai thanh cánh);
-
0
N


thì lấy 10% trị số nội lực của thanh ;
-
N

phân phối về đờng hàn sống và mép theo tỷ lệ k và
(1-k).

- Hàn đứt quãng nhng chiều dài mỗi đoạn không nhỏ hơn 50mm.
a)
b)

24
Trờng hợp tại nút có lực tập trung P:

Hình 5.12. Nút trung gian có lực tập trung
- Lực P chia đều cho đòng hàn sống và mép:
P/2
;
-
0
N

thì lấy 10% trị số nội lực của thanh ;
- Khi độ dốc thanh cánh nhỏ hơn hoặc bằng
10
1
thì có thể xem
N

vuông góc với P và hợp lực
2
1
R,R
sẽ là:

2
2
1
2
P
)Nk(R








(5.17)

2
2
2
2
P
Nk1R








(5.18)

R
1
tính các đờng hàn sống,
R
2
để tính các đờng hàn mép.
b)
P
N
k

P/2
R

a)
2
1
N
N
1

N

25
4. Nút đỉnh:
Tính toán:
lực dùng để tính toán
N2.1N
t

.

Diện tích chịu lực
t
N

bmgghqu
tb2AA


(5.19)
trong đó: A
qu
- diện tích quy ớc;

A
gh
- diện tích tiết diện ngang của bản
ghép;
b
g
-
bề rộng cánh thép góc (phần cánh liên
kết với bản mã);
có:
c
qu
t
t
.R
A
N


(5.20)
trong đó:
t

- ứng suất ở diện tích quy ớc
Các đờng hàn liên
kết bản ghép vào thanh cánh
chịu :
ghtgh
AN

(5.21);

min
wfc
gh
w
fh
N
l




Hình 5.13. Nút đỉnh giàn
1 bản nối; 2 bản ghép; 3 sờn gia cố

- Các đờng hàn liên kết thanh cánh vào bản mã tính chịu lực còn lại
ghtc
NNN


nhng
2
N
t

(5.23)
Khi tính chịu lực
N

c
, các đờng hàn sống và mép cùng chịu lực nh nhau.
- Hai đờng hàn liên kết bản nối với nửa bản mã tính chịu
N
c
.
- Bốn đòng hàn nằm ngang liên kêt sờn với bản ghép tính chịu lực:

sinN2N
ghd

(5.24)
- Các đờng hàn liên kết thanh bụng vào nút tính chịu nội lực của thanh đó.