Tài liệu Bài giảng kết cấu gỗ - Chương II: Tính toán cấu kiện cơ bản ppt

Bi ging Kãút cáúu gäù Hunh Minh Sån
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang 15
CHỈÅNG II:

TÊNH TOẠN CÁÚU KIÃÛN CÅ BN


§1 CẠC PHỈÅNG PHẠP TÊNH TOẠN KCG

1.1 Phỉång phạp tênh theo ỉïng sút cho phẹp:

σ
max

≤ [
σ
]=
k
gh
σ
(2.1)
σ
max
: ỈÏng sút låïn nháút trong cáúu kiãûn do ti trng tiãu chøn sinh ra .
[
σ
]: ỈÏng sút cho phãúp ca váût liãûu.

σ
gh

: Cỉåìng âäü giåïi hản ca váût liãûu.
k: Hãû säú an ton xẹt âãún nh hỉåíng ti trng tạc dủng láu di, khuút táût v cạc úu täú khạc.
- Phỉång phạp ny chè dng 1 hãû säú an ton âãø xẹt âãún mi úu täú khạc, b qua tênh
do ca váût liãûu, chỉa kãø âãún âiãưu kiãûn lm viãûc thỉûc tãú ca kãút cáúu.

1.2 Phỉång phạp tênh theo trảng thại giåïi hản:
1.Khại niãûm: Trảng thại giåïi hản (TTGH ) l trảng thại lục kãút cáúu bàõt âáưu khäng
thãø tiãúp tủc sỉí dủng âỉåüc nỉỵa.

a. Trảng thại giåïi hản I (Vãư cỉåìng âäü v äøn âënh):


- Âiãưu kiãûn: N ≤ S. (2.2)


N: Näüi lỉûc gáy ra båíi ti trng tênh toạn trong cáúu kiãûn:

i
c
i
nii
c
i
nnNPN ....
γ
∑
=

i
c
i
NP .
: Näüi lỉûc do ti trng tiãu chøn P
I
c
gáy ra trong âiãưu kiãûn báút låüi nháút..
n
i,

γ
n
i
, n
c
i
: Hãû säú vỉåüt ti; hãû säú an ton; hãû säú täø håüp.


S: Kh nàng chëu lỉûc, l näüi lỉûc giåïi hản m cáúu kiãûn cọ thãø chëu âỉåüc, phủ thüc vo cạc âàûc
trỉng hçnh hc ca tiãút diãûn v cạc âàûc trỉng cå hc ca váût liãûu:
S = γ. R. A

γ
: Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc.
R: Cỉåìng âäü tênh toạn ca gäù R=k.R
tc

R

tc
: Cỉåìng âäü tiãu chøn ca gäù
k: Hãû säú âäưng nháút; k=k
1
.k
2

A: Âàûc trỉng hçnh hc ca tiãút diãûn ( F,J,W,S...).

b. Trảng thại giåïi hản II ( Vãư biãún dảng):


- Âiãưu kiãûn: ∆ ≤ [∆ ] (2.3)

∆
: Biãún dảng do cạc ti trng tiãu chøn gáy ra trong trỉåìng håüp báút låüi nháút:



i
i
c
i
n
c
i
nP
δγ
...
∑

=∆



δ
i
: Biãún dảng gáy båíi ti trng âåün vë.

[
∆
]: Biãún dảng cho phẹp, âỉåüc qui âënh trong tiãu chøn thiãút kãú KCG TCXD 44-70.

Bi ging Kãút cáúu gäù Hunh Minh Sån
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang 16
- Phỉång phạp ny dng cạc hãû säú riãng biãût (hãû säú vỉåüt ti, hãû säú âäưng cháút, hãû säú
âiãưu kiãûn lm viãûc) củ thãø v cọ càn cỉï khoa hc âãø xẹt mäùi trảng thại nguy hiãøm ca kãút
cáúu. Vç váûy, phn ạnh âáưy â tçnh hçnh lm viãûc thỉûc tãú ca kãút cáúu, táûn dủng âỉåüc kh
nàng chëu lỉûc, tiãút kiãûm váût liãûu. Do âọ, phỉång phạp tênh toạn theo trảng thại giåïi hản
âang âỉåüc ạp dủng ngy cng räüng ri.

§2 CÁÚÚU KIÃÛN CHËU KẸO ÂỤNG TÁM

2.1 Khại niãûm:
Cáúu kiãûn chëu kẹo âụng tám khi lỉûc kẹo nàòm dc theo trủc cáúu kiãûn v cạc chäù
gim úu (nãúu cọ) âäúi xỉïng qua trủc cáúu kiãûn.


2.2 Cäng thỉïc tênh:
kk

th
Rm
F
N
≤=
σ
(2.4)



F
th
= F
ng
- F
gy
: Diãûn têch tiãút diãûn thu hẻp ca tiãút diãûn.

F
gy
: Täøng diãûn têch gim úu trãn cạc tiãút diãûn trong khong di 20cm hay mi
gim úu trong phảm vi 20cm kãø trãn 1 tiãút diãûn âãø trạnh phạ hoải trãn âỉåìng gy khục
F
gy
< 0,5F
ng
: Gim úu âäúi xỉïng
F
gy
< 0,4F

ng
: Gim úu khäng âäúi xỉïng

m
k
: Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc kãø âãún nh hỉåíng ca sỉû táûp trung ỉïng sút do gim úu lm gim
cỉåìng âäü chëu kẹo ca gäù:

m
k
= 0,8: khi cọ gim úu tiãút diãûn.
m
k
= 1: khi khäng cọ gim úu tiãút diãûn.



R
k
: Cỉåìng âäü chëu kẹo dc thåï ca gäù
- Ngoi ra, qui phảm cn qui âënh: λ ≤ [λ]: (2.5)


[
λ
]= 150: cáúu kiãûn chênh chëu kẹo.
[
λ
]= 200: cáúu kiãûn giàòng liãn kãút.

Bi ging Kãút cáúu gäù Hunh Minh Sån
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang 17
§3. CÁÚU KIÃÛN CHËU NẸN ÂỤNG TÁM
3.1 Khại niãûm:
Cáúu kiãûn chëu nẹn âụng tám khi lỉûc kẹo nàòm dc theo trủc cáúu kiãûn v cạc chäù gim
úu (nãúu cọ) âäúi xỉïng qua trủc cáúu kiãûn. Thỉåìng gàûp åí cäüt, thanh chäúng...
3.2 Cäng thỉïc tênh toạn:
1. Âiãưu kiãûn cỉåìng âäü:

nn
th
Rm
F
N
≤=
σ
(2.6)
F
th
: Diãûn têch tiãút diãûn thu hẻp, tênh
nhỉ cáúu kiãûn chëu kẹo.
m
n
= 1: Do gäù cọ tênh do khi chëu nẹn
nãn khäng cáưn xẹt nh hỉåíng ca ỉïng sút táûp
trung åí tiãút diãûn gim úu.

2. Âiãưu kiãûn äøn âënh:

nn
tt
Rm
F
N
≤=
ϕ
σ
(2.7)
- F
tt
: Diãûn têch tênh toạn tiãút diãûn.


+ Gim úu åí giỉỵa v âäúi xỉïng:
F
tt
= F
ng
: Khi Fgy ≤ 25% F
ng

F
tt
= 4/3F
th
: Khi Fgy > 25% F
ng

+ Khi gim úu åí biãn v âäúi xỉïng: F
tt
=F
th

+ Khi chäù gim úu åí biãn v khäng âäúi xỉïng thç phi tênh theo nẹn lãûch tám


-
ϕ
: Hãû säú ún dc:
ϕ =
n
b
th
σ
σ
(2.8)
+ σ
b
n
: Giåïi hản bãưn khi nẹn dc thåï
+ σ
th
: ỈÏng sút tåïi hản.
n
bngo
n

b
th
Fl
EJ
σ
π
σ
σ
ϕ
1
2
min
2
==
n
b
E
σλ
π
2
2
=

Âàût r
min
=
ng
F
J
min

: Bạn kênh quạn tênh nh nháút ca tiãút diãûn (2.9)

min
r
l
o
=
λ
: Âäü mnh tiãút diãûn (2.10)
l
o
= µ.l: Chiãưu di tênh toạn ca thanh nẹn
Trong giai âoản ân häưi: Khi σ
th
=
2
2
λ
π
E
≤ σ
tl
⇔ λ≥ π
tl
E
σ
≈ 75; kãút cáúu gäù,

Baỡi giaớng Kóỳt cỏỳu gọự Huyỡnh Minh Sồn
--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Trang 18
ta coù:
gh
n
E

= 312 nón:
2
3100


=
khi > 75 (2.11)
Ngoaỡi giai õoaỷn õaỡn họửi: Cọng thổùc thổỷc nghióỷm cuớa .A Cọsócọỳp:


= 1- 0,8(/100)
2
khi 75 (2.12)
Caùc trở sọỳ coù khaùc so vồùi l
o
theo lyù thuyóỳt vỗ thổỷc tóỳ khọng thóứ ngaỡm chỷt õổồỹc õỏửu gọự, chọự ngaỡm seợ
bở neùn maỡ bióỳn daỷng õi

3. ióửu kióỷn õọỹ maớnh:
[] (2.13)
[

]: Lỏỳy theo qui phaỷm:
+ Cọng trỗnh nhaỡ cổớa:

[] = 120 cho kóỳt cỏỳu chởu neùn chờnh.
[] = 150 cho kóỳt cỏỳu phuỷ.
[] = 200 cho kóỳt cỏỳu giũng.
+ Cọng trỗnh cỏửu:
[]= 100 cho kóỳt cỏỳu chởu neùn chờnh.
[]= 150 cho kóỳt cỏỳu giũng.

3.3. Baỡi toaùn thổỷc haỡnh choỹn tióỳt
dióỷn cỏửn thióỳt F:

Choỹn trổồùc hỗnh daỷng tióỳt dióỷn
(chổợ nhỏỷt, troỡn) vaỡ õọỹ maớnh (>75 hay
<75) õóứ tờnh hóỷ sọỳ uọỳn doỹc .


1. Cỏỳu kióỷn chởu lổỷc daỡi vaỡ yóỳu:
Giaớ thióỳt > 75:
nn
tt
Rm
F
N



F
tt

nn
R

N
R
N
3100
2


=
(2.14)

a. Tióỳt dióỷn chổợ nhỏỷt:


k = h/b; F = bh = kb
2
; r
min
=
FJ
/
=
12/b
;
F
kl
b
l
r
l
ooo

2
2
2
2
2
2
1212
===


Thay vaỡo (2.14) F
n
o
R
kN
l
16

(2.15)
b. Tióỳt dióỷn troỡn:
F=
4
2
d

; J=
64
4
d

i
2
=

416
2
Fd
F
J
==

F
l
i
l
oo
2
2
2
2
4


==

Thay vaỡo (2.14) F
n
o
R
N

l
75,15

(2.16)
Bi ging Kãút cáúu gäù Hunh Minh Sån
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang 19
2. Cáúu kiãûn chëu lỉûc ngàõn v kho: Gi thiãút λ≤ 75:



N = ϕR
n
F= [1- 0,8(λ/100)
2
]R
n
F= [F- 0,00008λ
2
F]R
n
.
Hay: F =
n
R
N
+ 0,00008λ
2
F. (3.13)
a. Tiãút diãûn chỉỵ nháût:

Thay vo (3.13) ta âỉåüc: F =
n
R
N
+ 0,001k
2
o
l
. (3.14)

b. Tiãút diãûn trn:

Thay vo (3.13) ta âỉåüc: F =
n
R
N
+ 0,001
2
o
l
. (3.15)
§4. CÁÚU KIÃÛN CHËU ÚN:

4.1. Khại niãûm:
- Tu theo phỉång ca ti trng, cáúu kiãûn chëu ún âỉåüc chia ra thnh 02 loải:
+ún phàóng: Ti trng nàòm trong màût phàóng chỉïa mäüt trủc quạn tênh chênh
ca tiãút diãûn.
+ún xiãn: Ti trng khäng nàòm trong màût phàóng chỉïa trủc quạn tênh chênh
no.

- Cạc kãút cáúu chëu ún phäø biãún: vạn sn, dáưm sn, dáưm mại, x gäù, dáưm cáưu ...

- Khi tênh toạn ta gi thiãút:
+ Gäù lm viãûc trong giai âoản ân häưi.
+ ỈÏng sút phạp phán bäú âãưu trãn chiãưu cao tiãút diãûn theo âỉåìng thàóng.
+ Mäâun ân häưi åí khu vỉûc chëu nẹn v chëu kẹo bàòng nhau.
4.2. Tênh toạn cáúu kiãûn chëu ún phàóng:

1. Âiãưu kiãûn cỉåìng âäü:

uu
Rm
W
M
≤=
σ
(3.16)
M: Mämen ún tênh toạn.
W
th
: Mämen chäúng ún ca tiãút diãûn thu hẻp.
M v W
th
láúy trãn 1 tiãút diãûn nåi cọ M
max
hay gim úu låïn nháút
m
u
: Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc, phủ thüc hçnh dảng v kêch thỉåïc ca tiãút diãûn:
m

u
= 1,2: Tiãút diãûn trn khäng cọ khe, rnh
m
u
= 1,15: Tiãút diãûn cọ b
≥
15cm v h/b
≤
3,5.
m
u
= 1,0: Tiãút diãûn cọ b
≤
15cm.
R
u
: Cỉåìng âäü chëu ún tênh toạn ca gäù.

- Ngoi ra, cáưn kiãøm tra ỉïng sút tiãúp trong cạc trỉåìng håüp sau:
+ Dáưm ngàõn: l/h≤ 5
( l: chiãưu di dáưm, h: chiãưu cao dáưm).
+ Dáưm gäù tiãút diãûn chỉỵ I.
+ Dáưm cọ lỉûc táûp trung åí gáưn gäúi.