Bài tập kết cấu thép

bài tập kết cấu thép
1. Xác định đặc trng hình học: F, Jx, Jy, Wx, Wy, rx, ry của các tiết diện sau, cho biết đặc trng
hình học của các thép định hình là:
Thép góc L 180x12 có: F1=42,2cm2; Jx1=Jy1=1317cm4; rx1=ry1=5,59cm; zo=4,89cm.
Thép chữ [ No22a có: F1=26,7cm2; Jx1=2110cm4; Jy1=151cm4; Wx1=192cm3; Wy1=25,1cm3;
rx1=8,89cm; ry1=2,37cm; zo=2,21cm.
Thép No30 có: F1=46,5cm2; Jx1=7080cm4; Jy1=337cm4; Wx1=472cm3; Wy1=49cm3;
rx1=12,3cm; ry1=2,69cm.

Hình vẽ bài tập 1
2. Kiểm tra mối hàn có kích thớc và chịu tải trọng nh hình 2 dới đây. Cho biết: P=400kN;
Rkh=Rnh=2100daN/cm2; Rch=1300daN/cm2; m=1.

Hình vẽ bài tập 2

1


3. Xác định lực P lớn nhất (Pmax) để liên kết cho ở hình 3 không bị phá hoại. Cho biết:
Rkh=1800daN/cm2; Rnh=2100daN/cm2; Rch=1300daN/cm2; m=1.

Hình vẽ bài tập 3
4. Kiểm tra mối hàn có kích thớc và chịu tải trọng nh ở hình 4. Cho biết: P=120kN; hh=10mm;
=0,7; Rgh=1500daN/cm2; m=1.

Hình vẽ bài tập 4
5. Xác định lực P lớn nhất để liên kết cho ở hình 5 không bị phá hoại. Cho biết: hh=10mm; =1;
Rgh=1500daN/cm2; m=0,9.

Hình vẽ bài tập 5
6. Xác định lực P lớn nhất để liên kết cho ở hình 6 không bị phá hoại. Cho biết: hh=10mm;

=0,7; Rgh=1600daN/cm2; m=1.

Hình vẽ bài tập 6
2


7. Kiểm tra mối hàn có kích thớc và chịu tải trọng nh ở hình 7. Cho biết: hh=10mm; =1;
Rgh=1500daN/cm2; m=1; P=180kN.

Hình vẽ bài tập 7
8. Kiểm tra liên kết bu lông có kích thớc và chịu tải trọng nh ở hình 8. Cho biết: d=20mm;
Fo=2,25cm2; Rkb=Rcb=1700daN/cm2; Remb=3800daN/cm2; m=1; P=180kN.

Hình vẽ bài tập 8
9. Xác định lực P lớn nhất để liên kết cho ở hình 9 không bị phá hoại. Cho biết: d=20mm;
Rcb=1700daN/cm2; Remb=3800daN/cm2; m=0,85.

Hình vẽ bài tập 9
10. Tìm giá trị lớn nhất của lực P để liên kết sau không bị phá hoại. Kích thớc cho nh hình vẽ
10. Rcb=1300daN/cm2; Remb=3800daN/cm2; m=0,85; d=20mm; 1=12mm; 2=6mm.

Hình vẽ bài tập 10
3


11. Kiểm tra độ bền và độ cứng của dầm chịu tải trọng tập trung ở giữa nhịp có kích thớc nh
hình vẽ 11. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; E=2,1.106daN/cm2; m=1;
Ptc=250kN; nP=1,2; 1/no=1/500.

Hình vẽ bài tập 11

12. Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng ở ô số 4 của dầm ghép chữ I có kích thớc nh hình vẽ
số 13, chịu tải trọng tính toán P=88kN. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2;
m=1; Jx=263312cm4.

Hình vẽ bài tập 12
13. Kiểm tra về cờng độ, ổn định tổng thể và độ võng của dầm cho ở hình 14 (không kể tới
trọng lợng bản thân dầm). Cho biết dầm tiết diện chữ No30, chịu tải trọng tập trung Ptc=25kN;
nP=1,4 đặt ở cánh trên của dầm. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2;
E=2,1.106daN/cm2; m=1; 1/no=1/400.
Thép No30 có: g=36,5kg/m; ng=1,1; F=46,5cm2; Jx=7080cm4; Jy=337cm4; Wx=472cm3;
Sx=268cm3; b=0,65cm; Jxoắn=17,4cm4.

Hình vẽ bài tập 13
14. Kiểm tra về cờng độ, ổn định tổng thể, ổn định cục bộ và độ võng của dầm ghép có kích
thớc và chịu tải trọng cho ở hình 15 (có kể tới trọng lợng bản thân dầm). Cho biết dầm chịu ba
tải trọng tập trung Ptc=220kN, nP=1,4 đặt ở cánh trên của dầm . Vật liệu thép CT3 có
R=2100daN/cm2; Rc=1300daN/cm2; E=2,1.106daN/cm2; t=78kN/m3; ng=1,1; m=1; 1/no=1/600.
4


Hình vẽ bài tập 14
15. Xác định khả năng chịu lực của cột chịu nén trung tâm. Cho biết chiều dài tính toán của cột
Lox=11m, Loy=5,5m. Tiết diện ngang của cột cho ở hình 16. Vật liệu thép CT3 có
R=2100daN/cm2; m=0,85.

Hình vẽ bài tập 15
16. Kiểm tra ổn định của cột chịu nén trung tâm trong khung có kích thớc nh ở hình 17 với
P=100kN. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Đặc trng hình học của các thép chữ
nh sau:
No33 có: F=53,8cm2; Jx=9840cm4; Jy=419cm4; rx=13,5cm; ry=2,79cm.

No40 có: Jx=13930cm4; Jy=666cm4.

Hình vẽ bài tập 16
17. Xác định khả năng chịu lực của cột rỗng thanh giằng chịu nén trung tâm có kích thớc nh ở
hình 17, thanh giằng làm bằng thép góc đơn có ft=4,8cm2. Chiều dài tính toán của cột Lox=4,2m;
Loy=6m. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Đặc trng hình học của các thép chữ
No22a có: F1=32,8cm2; rx1=8,37cm; ry1=2,32cm.

5


18. Xác định khả năng chịu lực của cột rỗng bản giằng chịu nén trung tâm có kích thớc nh ở
hình 18. Chiều dài tính toán của cột Lox=Loy=7,2m. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1.
Đặc trng hình học của các thép chữ [ No30 có: F1=40,5cm2; rx1=12cm; ry1=2,84cm; zo=2,52cm.

Hình vẽ bài tập 17, 18
19. Thiết kế cột rỗng thanh giằng chịu nén trung tâm cao 6m hai đầu liên kết khớp cầu, lực nén
tính toán N=1200kN. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 (tiết diện cột đợc ghép bằng
hai thép chữ [, thanh giằng làm bằng thép góc L63x40x4,5 có ft=5,07cm2, đặt nghiêng góc
=45o).

Hình vẽ bài tập 19
20. Thiết kế cột rỗng bản giằng chịu nén trung tâm cao 6m hai đầu liên kết khớp cầu, lực nén
tính toán N=1200kN. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1 (tiết diện cột đợc ghép bằng
hai thép chữ [). Liên kết giữa bản giằng và nhánh cột là liên kết hàn với : hh=10mm; =0,7;
Rgh=1500daN/cm2.

6

Hình vẽ bài tập 20
21. Kiểm tra ổn định của cột chịu nén lệch tâm, có chiều dài tính toán Lox=12,12m; Loy=2,5m.
Tiết diện cột làm bằng thép No36. Nội lực tính toán N=380kN; M=72,08kNm, điểm đặt của lực
lệch tâm nằm trên trục y, xem hình 22. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Đặc trng
hình học của các thép chữ No36 có: F=61,9cm2; Wx=743cm3; rx=14,7cm; ry=2,89cm.

Hình vẽ bài tập 21
22. Kiểm tra ổn định thanh cánh trên của dàn chịu nén trung tâm cho ở hình 23. Tiết diện ngang
của thanh dàn đợc ghép bằng hai thép góc không đều cạnh L140x90x10 nối với nhau ở cạnh
ngắn và đặt cách nhau 12mm. Cho biết lực nén N=490kN. Vật liệu thép CT3 có
R=2100daN/cm2; m=1. Thép góc L140x90x10 có: F1=22,2cm2; rx1=2,56cm; ry1=4,47cm;
xo=4,58cm.

Hình vẽ bài tập 22
23. Kiểm tra ổn định thanh cánh trên của dàn chịu nén lệch tâm cho ở hình 24. Tiết diện ngang
của thanh dàn đợc ghép bằng hai thép góc không đều cạnh L100x63x10 nối với nhau ở cạnh dài
và đặt cách nhau 10mm. Cho biết lực nén N=140kN, M=7kNm, điểm đặt lực lệch tâm nằm trên
trục y và ở về phía cánh chữ T. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. Thép góc
L100x63x10 có: F1=15,5cm2; Jx1=154cm4; Jy1=47,1cm4; rx1=3,15cm; ry1=1,75cm; xo=1,58cm;
yo=3,4cm.
7


Hình vẽ bài tập 23
24. Chọn tiết diện thanh cánh trên và dới của dàn có kích thớc và hệ giằng nh hình vẽ 25. Tiết
diện thanh cánh làm bằng hai thép góc không đều cạnh ghép với nhau ở cạnh dài. Chiều dày bản
mắt bằng 14mm. Dàn chịu các tải trọng tập trung tại mắt P=nP.Ptc=91,46kN. Vật liệu thép CT3 có
R=2100daN/cm2; m=0,9.

Hình vẽ bài tập 24

25. Kiểm tra tiết diện thanh cánh thợng dàn và tiết diện cột của khung có kích thớc và hệ giằng
nh hình vẽ 26. Thanh cánh trên và dới đợc ghép bằng hai thép góc không đều cạnh
L100x63x8 có: F=25,2cm2; Jx=254cm4; rx=3,18cm; ry=2,82cm (với =14mm). Cột làm bằng thép
No20 có: F=26,8cm2; Jx=1840cm4; Wx=184cm3; rx=8,28cm; ry=2,07cm. Chiều dài tính toán của
cột ngoài mặt phẳng khung loy=2m. Vật liệu thép CT3 có R=2100daN/cm2; m=1. P=nP.Ptc=32kN.

Hình vẽ bài tập 25

8