Bài tập lớn môn học kết cấu gỗ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG
BỘ MÔN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

BÀI TẬP LỚN

KẾT CẤU GỖ

GVHD : ThS.Võ Văn Tuấn
SVTH : Võ Phúc Sơn
LỚP : X03A3
MSSV : X032045
STT : 42

Tp.HCM tháng 12 năm 2006


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC KẾT CẤU GỖ
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)
10,5

Bước cột
(m)
4,3

Độ dốc mái

( độ )
26

Tónh tải (kg/m2)
Mái
Trần
35
38

Hoạt tải (kg/m2)
Mái
Trần
50
40

I.CHỌN DẠNG DÀN:
- Để dễ chế tạo, phù hợp với vật liệu lợp mái có độ dốc lớn tương ứng với góc
α = 260, ta chọn dàn hình tam giác.
- Chiều cao dàn ở giữa nhòp :
h = (l/2)tg α = (10,5/2)tg260 = 2,561m = 2561mm
- Chia dàn làm 6 khoang, chiều dài mỗi khoang trên mặt bằng d = 1,75m, phù hợp
với kết cấu trần treo. Các thanh đứng bằng thép tròn. Sơ đồ dàn như hình vẽ.

4

19
47

5

47
19

854

4
2

1707

2561

19
47

19
47

II. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:
1)Đổi tải trọng cho thành tải trọng phân bố đều trên hình chiếu bằng theo phương
nằm ngang :


g (kg/m2 )
p (kg/m2 )
D
C
B
A

G

F

E

ptr(kg/m2 )

gtr(kg/m2 )
g' (kg/m2)

p' (kg/m2)

D
C
B
A

G

F

g'tr (kg/m2 )

E

p'tr (kg/m2 )

g
35

xB =
4,3 = 167,45(kg / m)
cos α
cos 260
p
50
p' =
xB =
4,3 = 239,2(kg / m)
cos α
cos 26 0
g 'tr = gtr xB = 38x 4,3 = 163,4(kg / m)
g' =

p 'tr = ptr xB = 40 x 4,3 = 172(kg / m)

b) Xác đònh trọng lượng bản thân:
gbt =

p '+ g '+ p 'tr + g 'tr 167, 45 + 239,2 + 172 + 163,4
=
= 41,1(kg / m)
1000
1000
−1
−1
kbt . L
5.10,5

Lấy kbt = 5 cho dàn tam giác

c) Xác đònh tải trọng tác dụng lên mắt dàn:
Hệ số vượt tải:
Hoạt tải : n1 = 1,4
Tónh tải : n2 = 1,1


Tải trọng tác dụng lên mắt thượng:

gbt
) x1,1]xd
2
41,1
= [239,2 x1,4 + (167,45 +
) x1,1]x1, 75 = 947,94(kg)
2
P = [ p ' x1,4 + ( g '+

P=947,94
P=947,94
P+P1
861,72
2

R= 5170,33

P=947,94

P=947,94

P=775,5

1

P=947,94

P=775,5
1

P=775,5
1

P=775,5
1

Tải trọng tác dụng lên mắt hạ:

gbt
) x1,1]xd
2
41,1
= [172 x1,4 + (163,4 +
) x1,1]x1,75 = 775,5(kg)
2
P + P1 947,94 + 775,5
=
= 861,72(kg)
2
2
6 P + 6 P1
R=
= 3P + 3P1 = 5170,33(kg)

2
P1 = [ p 'tr x1,4 + ( g 'tr +

d) Xác đònh các số liệu tính toán cường độ gỗ:
Gỗ nhóm V, độ ẩm W = 18 % có:
Rn = Rem = 135 kg/ cm2
Rk = 120 kg/ cm2
Ru = 150 kg/ cm2
R90n = 25 kg/ cm2
R90em = 22 kg/ cm2
Rtr = 25 kg/ cm2
Théo CT3 có R = 2100 kg/cm2.
III. Xác đònh nội lực:
Dùng Sap giải nội lực, kết quả được ghi trong bảng sau:

P=775,5
1

P+P1
861,72
2

R= 5170,33


P
D

P
P

P + P1
2

P

C

P

P + P1
2

B

A

G

E

F
P1

R

Loại thanh

P1

P1

P1

P1

Tên thanh
AB
BC
CD
AG
GF
FE
DE
CF
BG
CE
BF

Cánh thượng

Cánh hạ

Đứng
Xiên

A

Chiều dài (mm)
1947
1947

1947
1750
1750
1750
2561
1707
854
2445
1947

Nội lực (kg)
-9830,14
-7865,73
-5900,58
8835,27
8835,27
7070,58
4223,77
1636,30
775,60
-2467,48
-1963,50

1 đơn vò = 1 kg.
a
b

5'

g'

775,60

2

1

1636,30

4

196
3 ,5 0

3

4223,77

c
f'

0,14
983

5,7
7070,58 786
8835,27 59

24
67

,48

3

8
00,5

8835,27
5

d
e'
e
d'
f
c'
g
b'
a'

Biểu đồ Cremona.
IV. TÍNH TOÁN CÁC THANH:


A.TÍNH THANH CÁNH THƯNG:
Nội lực tính toán là:
N = NAB = -9830,14 (kg)
Sơ đồ tính:
q
Mg

N

B

Mnh

N

A

d=1750

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.
q = 1,4. p '+ ( g '+

gbt
41,1
).1,1 = 1,4.239,2 + (167, 45 +
).1,1 = 541,68( kg / m)
2
2

Momen tác dụng lên thanh cánh thượng:

q.d 2 541,68.1,752
=
= 207,36(kg.m)
8

8
q.d 2
541,68.1,752
=−
=−
= −165,89(kg.m)
10
10

Mnhòp =
M gối

Ta có độ lệch tâm e:
e=

Mnhòp
N

=

20736
= 2,11(cm)
9830,14

1 cm < e < 25 cm nên ta dùng công thức Konhetcop
W=
=

N
M

[3,3 + 0,35.( L − 1)3 + ]
Rn
N

9830,14
207,36
[3,3 + 0,35(1,75 − 1)2 +
] = 256,16(cm 3 )
135
9830,14

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 (cm2)
Wx =

b.h 2 12.14 2
=
= 392(cm3 )
6
6

Kiểm tra theo điều kiện
M nhòp
N
+
≤1
m n R n Fng m u R u ξWng

Độ mảnh theo phương trong mặt phẳng uốn x – x là :

λ=

l0
194,7
=
= 46,668 < 75
0,298h 0,298.14

Ta có
Mnhòp

20736
= 52,898
Wx
392
N 9830,14
=
= 58,51
F
168
=

M nhòp
Wx

ξ = 1−

> 10%

N
nên sẽ kiểm tra thanh theo nén uốn và kể đến ξ
F

λ2N
46,6682 .9830,14
= 1−
= 0,6955
3100.Rn F
3100.135.168

Hệ số làm việc khi nén: mn = 1
Hệ số làm việc khi uốn: mu = 1

Mnhòp
N
9830,14
20736
+
=
+
= 0,94 < 1
mn Rn Fng mu Ruξ Wng 1.135.168 1.150.0,6955.392

Vậy tiết diện giữa thanh đạt diều kiện nén uốn.

2

h

1

h

140

b) Kiểm tra tiết diện ở mắt B:

120
M gối
N1 − N 2
+
≤1
m n R n Fth m u R u Wth
N1 – N2 = 9830,14 - 7865,73 = 1964,41(kg)
Diện tích tiết diện thanh đứng BG:
Fđ =

N
775,6
=
= 0,435(cm 2 )
ma Ra 0,85.2100

Đường kính thanh đứng:
dđ =

4 Fđ
4.0,435

=
= 0,743(cm) = 7,43(mm) < 12(mm)
π
3,14

Chọn dđ = 12 (mm)
h1 = 5dđ.sinα = 5.1,2.sin260 = 2,6 (cm)
giả thiết chọn h2 = 3 (cm)
Diện tích thu hẹp:


Fth = [14 – (2,6 + 3)](12-1,2) = 90,72 (cm2)
Momen kháng uốn thu hẹp:
5,4.8,42
= 127(cm 3 )
6
M gối
N1 − N 2
1964, 41
16589
+
=
+
= 0,99 < 1
mn Rn Fth mu Ru Wth 1.135.90,72 1.150.127
Wth = 2

Vậy tiết diện đảm bảo điều kiện nén uốn.
c) Kiểm tra ổn đònh ngoài mặt phẳng dàn:
N ≤ m n R n ϕFt

λ=

l0
194,7
=
= 54,45 < 75
0,289b 0,298.12

Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm của Konhetcop
3

3

 λ 
 54,45 
ϕ = 1 − 0,8 
÷ = 1 − 0,8 
÷ = 0,87
 100 
 100 

 N = 9830,14 (kg) < 1.135.0,87.168 = 19731,6 (kg) : Đạt
Vậy thanh ổn đònh
B. TÍNH TOÁN THANH CÁNH HẠ:
Nội lực tính toán là:
N = NAG = 8835,27 (kg)
Sơ đồ tính:

q
N

N
G

A
d=1750
Tải trọng phân bố đều q:
q = 1,4. p 'tr + ( g 'tr +

gbt
41,1
).1,1 = 1,4.172 + (163,4 +
).1,1 = 443,145( kg / m)
2
2

Momen tác dụng lên thanh cánh hạ:

q.d 2 443,145.1,752
=
= 169,64(kg.m)
8
8
q.d 2
443,145.1,752
=−
=−
= −135,71(kg.m)
10
10

Mnhòp =
M 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 (cm2)
b.h 2 12.14 2
Wx =
=
= 392(cm 3 )
6
6


Kiểm tra theo điều kiện
M nhòp
N
+
≤1
m k R k F m uR uW
Hệ số làm việc khi nén: mn = 1
Hệ số làm việc khi uốn: mu = 1

M nhòp
N
8835,27
16964
+

=
+
= 0,726 < 1
mk Rk F mu Ru W 1.120.168 1.150.392

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:
Nk ≤ mkRkF
Hệ số làm việc khi kéo: mk = 1
Nk = NAG = 8835,27 (kg) < mkRkF = 1.120.168 = 20160 (kg) : Đạt
Vậy thanh ổn đònh
C. THANH XIÊN CHỊU NÉN:
a) Thanh BF:
Lực nén NBF = -1963,50 (kg)
Giả thiết độ mảnh λ > 75
Chọn k = 2 ( tỉ số giữa 2 cạnh tiết diện )
l

0
Ta có F = 16

k .N 194, 7 2.1963,50
=
= 65,63(cm 2 )
Rn
16
135

Chọn b x h = 12 x 6 (cm)
Diện tích tiết diện : F = 12.6 = 72 (cm2)
l

194,7

0
Độ mảnh lớn nhất: λ = 0,289h = 0,289.6 = 112,28 > 75

ϕ=

3100
3100
=
= 0,246
2
λ
112,282

N ≤ m n R n ϕF
 NBF = 1963,50 (kg) < 1.135.0,246.72 = 2391,12 (kg) : đạt


Kiểm tra khả năng chòu ép mặt của thanh BF:

B

hr
52

hr
26

F

- Đầu mắt B:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
Rem 460 =

Rem

 R

1 +  em − 1÷sin 3 52 0
R 0
÷
 em 90


=

135
= 38,42(kg / cm 2 )
 135  3 0
1+ 
− 1 ÷sin 52
 22


Kiểm tra khả năng chòu ép mặt theo điều kiện:
bh r
N em ≤ m em R emα Fem = m em R emα
cos α
=> hr ≥

N em cos α 1963,5 cos 52 0
=
= 2,62(cm)
mem Remα b
1.38, 42 12

1
14
h=
= 3,5(cm )
4
4
Khả năng chòu ép mặt:
Chọn hr = 3 (cm) <

bhr
12.3
= 1.38,42.
= 2246,56(kg) > 1963,5(kg) : Đạt
cos α
cos 52 0
bh
12.3
2

Diện tích ép mặt: F = cosrα = cos 520 = 58,47(cm )
mem Remα

- Đầu mắt F:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
Rem 230 =

Rem

=

135
= 94,23(kg / cm 2 )
 135  3 0
1+ 
− 1÷sin 26
 22


 R

1 +  em − 1 ÷sin 3 260
R 0
÷
 em 90

N em cos α 1963,5 cos 26 0
h
≥
=

= 1,56(cm)
=> r m R
b
1.94,23 12
em emα

1
14
h=
= 3,5(cm )
4
4
Khả năng chòu ép mặt:
Chọn hr = 2 (cm) <


bhr
12.2
= 1.94,23.
= 2516,17(kg) > 1963,5(kg) : Đạt
cos α
cos 26 0
bh
12.2
= 26,7(cm 2 )
Diện tích ép mặt: F = r =
0
cos α cos 26
mem Remα

b) Thanh CE:
Lực nén NCE = -2467,48 (kg)
Giả thiết độ mảnh λ > 75
Chọn k = 1,6 ( tỉ số giữa 2 cạnh tiết diện )
l

0
Ta có F = 16

k .N 244,5 1,6.2467,48
=
= 82,64(cm 2 )
Rn
16
135

Chọn b x h = 12 x 8 (cm)
Diện tích tiết diện : F = 12.8 = 96 (cm2)
Độ mảnh lớn nhất: λ =
ϕ=

l0
244,5
=
= 105,75 > 75
0,289h 0,289.8

3100
3100
=

= 0,277
2
λ
105,752

N ≤ m n R n ϕF
 NCE = 2467,48 (kg) < 1.135.0,277.96 = 3592,4 (kg) : đạt
Kiểm tra khả năng chòu ép mặt của thanh CE:
- Đầu mắt C:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc
Rem 630 =

Rem

 R

1 +  em − 1 ÷sin 3 700
R 0
÷
 em 90


=

135
= 25,66(kg / cm 2 )
 135  3 0
1+ 
− 1÷sin 70
 22



Kiểm tra khả năng chòu ép mặt theo điều kiện:
bh r
N em ≤ m em R emα Fem = m em R emα
cos α
=> hr ≥

N em cos α 2467, 48 cos 70 0
=
= 2,74(cm)
mem Remα b
1.25,66 12

1
14
h=
= 3,5(cm )
4
4
Khả năng chòu ép mặt:
Chọn hr = 3 (cm) <

bhr
12.3
= 1.25,66.
= 2700,89(kg) > 2467,48(kg) : Đạt
cos α
cos 700
bh

12.3
= 105,26(cm 2 )
Diện tích ép mặt: F = r =
0
cos α cos 70
mem Remα

- Đầu mắt E:
Cường độ ép mặt xiên thớ góc


Rem 400 =

Rem

=

135
= 49,6(kg / cm 2 )
 135  3 0
1+ 
− 1÷sin 44
 22


 R

1 +  em − 1 ÷sin 3 440
R 0
÷

 em 90

N em cos α 2467, 48 cos 44 0
h
≥
=
= 2,98(cm)
=> r m R
b
1.49,6
12
em emα

1
14
h=
= 3,5(cm )
4
4
Khả năng chòu ép mặt:
Chọn hr = 3 (cm) <

bhr
12.3
= 1.49,6.
= 2482,28(kg) > 2467,48(kg) : Đạt
cos α
cos 44 0
bh
12.3

= 50(cm 2 )
Diện tích ép mặt: F = r =
0
cos α cos 44
mem Remα

Bảng tính tiết diện thanh xiên:

Nội lực
Chiều dài
F (cm2)
(kg)
l0 (cm)
BF
1963,50
194,7
72
CE
2467,48
244,5
96
Bảng kiểm tra khả năng ép mặt thanh xiên:
Tên thanh

B

Nội lực
(kg)
1963,50

F

1963,50

C

2467,48

E

2467,48

Mắt

Remα
(kg/cm2)
46,36
(α = 520)
94,23
(α = 260)
25,66
(α = 700)
49,6
(α = 440)

b x h (cm)

hr (cm) Fem (cm2)

12 x 6

12 x 8

Khả năng
chòu nén (kg)
2391,12
3592,40

memRemαFem

Kết luận

3,0

58,47

2246,42

Đạt

2,0

26,70

2515,94

Đạt

3,0

105,26

2700,97

Đạt

3,0

50,00

2480,00

Đạt

D.THANH ĐỨNG CHỊU KÉO:
Thanh đứng chòu kéo dùng thép tròn CT3, Ra = 2100 (kg/cm2). Do các thanh
có ren nên lấy ma = 0,8, cường độ tính toán maRa = 0,8.2100 = 1680 (kg/cm2)
Diện tích tiết diện thanh bụng yêu cầu:
N
4Fy / c
Fy / c =
( Φ ≥ 12(mm ))
=> Φ =
maRa
π
Kết quả:


Tên thanh

Nội lực (kg)

BG
CF
DE

775,60
1636,30
4223,77

Fy / c =

N
(cm2)
maRa
0,46
0,97
2,51

Đường kính
Ф (mm)
12
12
18

Fthực tế (cm2)
1,131
1,131
2,545

E.TÍNH MỐI NỐI THANH:

Sơ đồ bố trí các mối nối:
2
340 1901

1
230
1
190

400

1750

1
150

1400

350

1750

3150

1750
4200

350

1400

1750
3150

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 5 (cm)
Đường kính bulông : Ф 12 mm. Bố trí bulông như sau:

50
120
50

100

100

100

100
600

100

100

45
50
140

45


Kiểm tra mối nối theo điều kiện ép mặt:
Diện tích ép mặt: Fem = 14 x 12 = 168 (cm2)
Hệ số điều kiện làm việc ép mặt : mem = 1
Cường độ ép mặt dọc thớ : Rem = 135 (kg/cm2)
Khả năng chòu ép mặt của mối nối là:

mem Remα Fem = 1.135.168 = 22680(kg) > N BC = 7865,73(kg) : Đạt

45

12

50

12

45
14
0

Kiểm tra khả năng chòu lực của tiết diện thu hẹp cánh thượng ( do lỗ bulông ) theo
điều kiện nén uốn:

120
Fth = 12.14 – 2.1,2.12 = 139,2 (cm2)
 12.1,2 3


12.14 3
J th =
− 2.
+ 1,2.12.2,52  = 2560,54(cm 4 )
12
 12

J
2.2560,54
Wth = th =
= 365,79(cm 3 )
h/ 2
14
Để an toàn ta lấymomen tính toán tại mối nối bằng momen ở gối là :
Mgối = 16589 (kg.cm)
M gối
N BC
7865,73
16589
+
=
+
= 0,72 < 1 : Đạt
mn Rn Fth mu Ru Wth 1.135.139,2 1.150.365,79

a

c

a

60

120

60

60

S3
S1

S1

S1

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)

S1

140

S2

120

S3

60

2.Mối nối thanh cánh hạ:


S1 = 7d = 7.1,4 = 9,8 (cm)
=> chọn S1 = 10 (cm)
S2 = 3,5d = 3,5.1,4 = 4,9 (cm) => chọn S2 = 5 (cm)
S3 = 3d = 3.1,4 = 4,2 (cm)
=> chọn S3 = 5 (cm)
Tính khả năng chòu lực của liên kết chốt:
- Theo điều kiện ép mặt lên phân tố biên:
a
Tem
= K a a.d = 80.a.d = 80.6.1,4 = 672(kg)
- Theo điều kiện ép mặt lên phân tố giữa:
c
Tem
= K c c.d = 50.c.d = 50.12.1,4 = 840(kg)
- Theo điều kiện uốn chốt:
Tu = K 1d 2 + K 2 a 2 = 180.d 2 + 2a 2 = 180.1,4 2 + 2.6 2 = 424,8( kg)
< K 3 d 2 = 250.d 2 = 250.1,4 2 = 490( kg)
Vậy khả năng chòu lực của 1 chốt : Tch = Tu = 424,8 (kg)
Số lượng chốt 1 bên liên kết là:
nc =

N GF 8835,27
=
= 10,4(chốt )
n.Tch 2.424,8

140 120 120 120 120 120 140

60 120 60

140 120 120 120 120 120 140

45

50

45

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

45

14

14

50 45
140

Kiểm tra khả năng chòu kéo của tiết diện thu hẹp theo điều kiện kéo uốn:

120

Fth = 12.14 – 2.1,4.12 = 134,4 (cm2)
 12.1,4 3

12.14 3
J th =
− 2.
+ 1,4.12.2,52  = 2528,5(cm 4 )
12
 12



J th
2.2528,5
=
= 351,2(cm 3 )
h/ 2
14
Để an toàn ta lấymomen tính toán tại mối nối bằng momen ở gối là :
Mgối = 13571 (kg.cm)
Hệ số điều kiện làm việc khi kéo là mk = 0,8 do có giảm yếu.
Wth =

M gối
NGF
8835,27
13571
+
=
+

= 0,942 < 1 : Đạt
mk Rk Fth mu Ru Wth 0,8.120.134,4 1.150.351,2

F.TÍNH MỘNG ĐẦU DÀN:
Lực nén cánh trên: NAB = -9830,14 (Kg)
Lực nén cánh dưới: NAG = 8835,27 (Kg)
Phản lực gối tựa: RA = 5170,33 (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:
Fem= b × h = 12 × 14 = 168 cm2
- Khả năng chòu ép mặt là:
mem.Rem.Fem =1 × 103,37 × 168 = 173666,16 (Kg) > NAB = 9851,42 (Kg)
2) Tính đai thép

Bố trí 4 đai thép chòu lực kéo NAG = 8835,27 (Kg)
Hệ số điều kiện làm việc khi có nhiều đai cùng chòu lực là nk = 0,85
Cường độ tính toán của thép đai có ren ốc là:
Rđ= 0,8Ra = 0,8 × 2100 = 1680 (Kg/cm2)
Tiết diện cần thiết của 1 đai là:
Fth =

N AG
8835,27

=
= 1,547cm 2
4nk Rđ 4 x 0,85 x1680

- Chọn đai Ø 16
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 nc = 10 chốt
Bố trí 7 chốt và 4 bulông.


N AB
250
100

95

270

NAG

120

120

260

120

120

120

120

120

150

1250

- 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.

80

120

270

220

100

140

100

80

a/ Tính thép [ ngang
- Sơ đồ tính như sau

120
NAB
2

q=

200

q
NAB
2

N AG 8835,27
=
= 736,27kg / cm
b
12

- Moment uốn lớn nhất:
Mmax

N AG l
b b 8835,27 20 736,27 x12 2
=
. −q
=
−
= 30923,49kgcm
2 2
24
2
2
8


Chọn thép ngang [ N022
Wy = 31 cm3
σ=

Mmax 30923,49
=
= 997,53kg / cm 2 < R = 2100kg / cm 2
Wy
31

b/ Tính thép L đứng
- Chọn thép đứng là 2L100 × 8 ( thép góc đều cạnh)
J
147
W=

=
= 20,28cm 3
y max 10 − 2,75
Sơ đồ tính:

NAG
4

140

q
NAG q = N AG = 8835,27 = 315,55kg / cm
2h
2 x14
4

200
270

- Moment uốn lớn nhất:
Mmax

N AG l
h h 8835,27 20 315,55 x14 2
=
. −q
=
−
= 14357,31kgcm
4 2

24
4
2
8

- Kiểm tra:
σ=

Mmax 14357,31
=
= 707,95kg / cm 2 < R = 2100kg / cm 2
Wy
20,28

5) Tính gối tựa

Cấu tạo guốc kèo tiết diện 6 × 14(cm); dài 60 cm, phần ăn vào gối tựa cao
2cm.
R

5170,33

A
Bề rộng gối: bg = bR 90 = 12 x 22 = 19,58cm
em
Chọn bg = 20 (cm)
Bề dày gối lấy theo cấu tạo: lg= 2b = 2x12 = 24 (cm)

60
180

240

120

60

Bề dày gối đỡ xác đònh từ điều kiện chòu uốn như congson
q


RA 5170,33
=
= 21543kg / m
lg
0,24

q=

Moment gối đỡ:

(l
M =q

g

− b)

2

8

=

215, 43 x ( 24 − 12 )
8

Bề dày gỗ nối:
δg =

6M
=
bg Rn

2

= 3877,74kgcm

6 x 3877,74
= 2,94cm
18 x150

Chọn δ g = 3 (cm)
G- TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA CÁC MẮT DÀN
1) Mắt giữa dưới

Cấu tạo mắt giữa dưới như sau:
Ø =16

NC'E

NCE

15

44°

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:
N em = 2 N ce sin 440 = 2 x 2467,48 x sin 44 0 = 3428,11kg

• Diện tích ép mặt yêu cầu là:

N em
3428,11
=
= 155,82cm 2
90
1x 22
mem Rem
F
155,82
≥ em =
= 12,985cm
b
12

Fem =
yc
lem

Theo cấu tạo:

hCE
h
lµ = 2  EF tg 440 +
2sin 440
 2

Chọn l = 31cm

12 

 14
0
÷ = 2  2 tg 44 + 2sin 44 0 ÷ = 30,79cm > lyc





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 hr 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:

NCE = - 2467,48 Kg, nhưng NCE’ = 0
Suy ra, ụ đệm sẽ ép mặt dọc thớ lên thanh cánh hạ với lực ép mặt:
N em = N ce cos 40 0 = 2467, 48 x cos 44 0 = 1774,96 kg

• Diện tích ép mặt:
Fem = b × hr = 12 × 1,5 = 18cm2
• Khả năng chòu ép mặt là:
memRemFem = 1 × 135 × 18 = 2430 (Kg) > Nem= 1774,96 (Kg)
Vậy hr = 1,5 cm đạt yêu cầu.
- Kiểm tra tiết diện giảm yếu ở thanh cánh hạ theo điều kiện chòu kéo uốn:
Fth = 14x12 − (1,5x12 + 2x12,5) = 125cm 2
(12 − 2)x12,52
Wth =
= 260,42cm 3
6
Kiểm tra:
M gối
N EF
7070,58
13571
+
=
+
= 0,819 < 1 : Đạt
mk Rk Fth mu Ru Wth 1.120.125 1.150.260,42

2) Mắt đỉnh dàn

Cấu tạo mắt đỉnh dàn như sau:

120 100 100 100 100 120

CD

N

C'D

Ø =16

Ø =12

(>b/3)
140 50

N

(>3h)

50

640


Kiểm tra ép mặt đỉnh ( xiên thớ góc α = 260 )

a
10
 h


 14

Fem = (b − d ) 
− tg26 0 ÷ = (12 − 2) 
− tg26 0 ÷ = 131,38cm 2
0
0
2
2
 cos 26

 cos 26

0
0
N em = NCD cos 26 = 5900,58 x cos 26 = 5303,41kg

45

12

50

45

12

Khả năng chòu ép mặt là:
memRemFem = 1 × 135 × 131,38 = 17736,3 (Kg) > Nem = 5303,41 (Kg)
Kiểm tra tiết diện thu hẹp theo điều kiện nén uốn

20
120

Fth = 14x12 − 2x14 − 2x1,2x14 + 2x2x1,2 = 111,2cm 2
12x14 3 2x14 3
 5x1,2 3

−
− 4
+ 5x1,2x2,52  = 2133,79 cm 4
12
12
 12

J
2133,79
Wth = X =
= 304,83cm 3
h/ 2
14 / 2
Kiểm tra:
Jx =

M gối
NCD
5900,58
16589
+
=

+
= 0,756 < 1 : Đạt
mn Rn Fth mu Ru Wth 1.135.111,2 1.150.304,83

3) Mắt trung gian C
15

120 80

32

d =12

- Kiểm tra ép mặt ụ đệm:
Ép mặt dọc thớ:


Fem = 1,5 × 12= 18 cm2
Nem = NCFsin α = 1636,3 × sin260 = 717,31 kg
Khả năng chòu ép mặt:
memRemFem =1 × 135 × 18 = 2430 (Kg) > Nem= 717,31 kg : Đạt
Ép mặt ngang thớ:
Nem = NCFcos α = 1636,3 × cos260 = 1470,7 kg
Diện tích ép mặt yêu cầu là:
N em
1470,7
=
= 66,85cm 2
90
1x 22

mem Rem
F
66,85
≥ em =
= 5,57cm
b
12

Fem =
yc
lem

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

32

15
140

120

Fth = 14x12 − 1,5x12 − 1,2x9,3 − 12x3,2 = 100,44cm 2
5,4x9,32
Wth = 2x
= 155,68cm 3
6
Kiểm tra:

M gối

N BC − NCD
7865,73 − 5900,58
16589
+
=
+
= 0,855 < 1 : Đạt
mn Rn Fth
mu Ru Wth
1x135x100,44
1x150 x155,68

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)
1

Do a> 3 b nên diện tích ép mặt là:

Fem= ab = 7 ×12 = 84 (cm2)
Khả năng chòu ép mặt ngang thớ là:
memRemFem = 1 ×22 ×84 = 1848 (Kg) > Nem= NCF = 1636,3 (Kg) ⇒ Đạt.


45 50 45

Ø =12

140 120 120 120 120 120 140

140 120 120 120 120 120 120

- Kiểm tra tiết diện giảm yếu theo điều kiện kéo uốn:
Fth = (2,2 + 3,4 + 3,7)(14 x1,4) = 136,08cm 2
(14 − 1,4) x 4, 43 (14 − 1,4) x 2,23
+
+ (14 − 1, 4) x 2,2 x 4,92
12
12
3
(14 − 1,4) x 4,2
+
+ (14 − 1,4) x 4,2 x 5,9 2 = 2686cm 4
12
Jx =

Wth =
Kiểm tra:

J X 1872,22
=
= 267,46 cm 3
h/ 2
14 / 2

M gối
N GF − N EF
8835,27 − 7070,58
13571

+
=
+
= 0,463 < 1 : Đạt
mk Rk Fth
mu Ru Wth
1x120 x117,18
1x150 x 267, 46