Lý thuyết bổ sung

<span class='text_page_counter'>(1)</span>LÝ THUYẾT BỔ SUNG KẾT CẤU GỖ Câu 1: Cấu kiện chịu kéo đúng tâm a. Khái niệm - Cấu kiện chịu kéo đúng tâm khi lực kéo nằm dọc theo trục cấu kiện và các chỗ giảm yếu (nếu có) đối xứng qua trục cấu kiện. b. Sự làm việc  . . . Hình 1.4 - Biểu đồ ứng suất - biến dạng khi kéo, nén - Đường biểu diễn giữa ứng suất và biến dạng gần như thẳng:  = E.  - Phá hoại xảy ra đột ngột khi biến dạng tương đối khá nhỏ 0,8%, quy ước lấy:  tl = 0.5  b - Cường độ chịu kéo khi thí nghiệm của gỗ khá cao, từ 800  1000 kG/cm2. Các khuyết tật như thớ chéo, mắt của gỗ làm giảm rất nhiều cường độ chịu kéo. - Gỗ không phải là vật liệu chịu kéo tốt. c. Phạm vi ứng dụng - Dùng làm thanh cánh dưới của dàn liên kết mộng. d. Các hình thức chịu lực - Gồm có tiết diện tròn, tiết diện chữ nhật và tiết diện vuông N. N a). b). c). d). e). H×nh 2.1 -TiÕt diÖn cét. Câu 2: Cấu kiện chịu nén đúng tâm a. Khái niệm - Cấu kiện chịu nén đúng tâm khi lực nén nằm dọc theo trục cấu kiện và các chỗ giảm yếu (nếu có) đối xứng qua trục của cấu kiện. HAU – STUDY HARD – PLAY HARD 1.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> - Thường gặp ở cột và thanh chống. b. Sự làm việc - Khoảng 300  450 kG/cm2 (gỗ thường), 700 kG/cm2 (gỗ tốt). -  tl = 0.5  b là đường thẳng, sau có dạng đường cong. - Khuyết tật ít ảnh hưởng do ứng suất phân bố đều lại. - Đây là chỉ tiêu ổn định, có thể dùng để đánh giá, phân loại gỗ. - Nén là hình thức chịu lực thích hợp nhất.  . . . Hình 1.4 - Biểu đồ ứng suất - biến dạng khi kéo, nén c. Phạm vi ứng dụng - Dùng làm cột nhà một, hai tầng, trụ cầu, thanh cánh trên của dàn. d. Các hình thức chịu lực - Tiết diện tròn, tiết diện chữ nhật, tiết diện vuông. (vẽ như kéo đúng tâm). - Cấu kiện chịu nén không có giảm yếu. - Cấu kiện chịu nén có giảm yếu + Đối xứng: độ cứng giảm rõ rệt + Không đối xứng: trục tiết diện thay đổi, tính như cấu kiện lệch tâm. H×nh 2.4 - C¸c h×nh thøc gi¶m yÕu. Câu 3: Cấu kiện gỗ tiết diện nguyên chịu uốn phẳng a. Khái niệm - Tải trọng nằm trong mặt phẳng chứa một trục quán tính chính của tiết diện b. Sự làm việc - Tiết diện gỗ gồm 2 vùng: kéo và nén HAU – STUDY HARD – PLAY HARD 2.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> -. Khi mô men uốn nhỏ, ứng suất và biến dạng phân bố dọc chiều cao tiết diện theo qui luật đường thẳng, biểu đồ có dạng tam giác. .  . .  . . . Hình 1.5 - Biểu đồ ứng suất - biến dạng khi kéo, nén Khi mô men tăng lên, ứng suất kéo vẫn là đường thẳng, ứng suất nén thành đường cong. Trục trung hòa lùi xuống phía dưới - Phá hoại: vùng nén gẫy nếp. - Tăng tải tiếp: phá hoại đứt lìa tại vùng kéo. -  = M / W chỉ là ứng suất quy ước. Cường độ (ứng suất lớn nhất) chỉ là cường độ quy ước. c. Phạm vi ứng dụng - Dùng làm dầm cầu, dầm nhà, dầm sàn, ván lát sàn, dầm mái, xà gồ. -. Câu 4: Cấu kiện gỗ tiết diện nguyên chịu nén uốn. a. Khái niệm Là cấu kiện chịu cả lực nén dọc N, vừa chịu momen uốn M, có thể do: - Lực nén tác dụng lệch tâm. - Tải trọng ngang. - Cấu kiện bị cong. - Cấu kiện có chỗ khuyết không đối xứng và chịu lực nén dọc trục. b. Phạm vi ứng dụng - Dùng làm trụ cầu, cột nhà. c. Các hình thức chịu lực N. N. N. N. N. N. N. q. N a). b). c). d). H×nh 2.9 - C¸c h×nh thøc nÐn uèn. HAU – STUDY HARD – PLAY HARD 3.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Câu 5: Cơ sở và cách phân loại gỗ theo tập quán của nhân dân và theo nghị định của nhà nước như thế nào?  Phân loại theo tập quán. Cơ sở phân loại: Theo tập quán lâu đời của nhân dân, các loại gỗ được chia làm 4 hạng, căn cứ vào vẻ đẹp, tính bền vững khi làm nhà.  Nhóm gỗ quí. Gồm các loại gỗ có màu sắc đẹp, hương vị đặc biệt không bị mối mọt. Chủ yếu là để đóng các đồ quí giá, hàng mỹ nghệ thủ công. - Gụ, trắc, mun: có vân đẹp, chịu lực tốt, rất nặng và chắc. - Lát hoa, ngọc trai, trầm hương: có vân đẹp, mùi vị đặc biệt.  Nhóm thiết mộc. Gồm các loại gỗ nặng và cứng, ít khi bị mục mối mọt. Dùng cho các công trình chịu lực lớn. Như đinh, lim, sến, táu, trai, nghiến.  Nhóm hồng sắc. Gồm các loại gỗ có màu sắc hồng, nâu đỏ nhẹ và kém cứng hơn thiết mộc. Chia làm hai loại: - Gỗ hồng sắc tốt: gỗ dẻo, chịu được nước, ít mục, mối, mọt, dùng làm nhà cửa, đóng thuyền, đóng đồ dùng: mỡ, vàng tâm, dổi, tếch, gội, săng lẻ... - Gỗ hồng sắc thường: không chịu được mối, mọt, bị mục: muồng, sấu, sồi, xoan, sàng sàng.  Nhóm gỗ tạp. Là những loại gỗ xấu, màu trắng, nhẹ, mềm, dễ bị mục, mối, mọt.  Phân loại theo nghị định của Nhà nước. Cơ sở phân loại: Theo qui định gỗ sử dụng chia thành 8 nhóm, căn cứ vào tính chất cơ lý, màu sắc, cấu trúc. - Nhóm I: Gồm những loại gỗ có màu sắc, hương vị đặc biệt, nhóm gỗ quí nằm trong nhóm này. Nhóm gỗ quí không dùng trong xây dựng, chỉ dùng để làm hàng mỹ nghệ, xuất khẩu: trắc, gụ, lát, mun. - Nhóm II: Gồm những loại gỗ có tính chất cơ học cao: đinh lim, táu, sến, trai, nghiến. Nhóm 2 dùng để xây dựng nhà cửa, công trình quan trọng, nhưng không được dùng đinh lim, táu, sến. - Nhóm III: Gồm những loại gỗ dẻo dai, dùng để đóng tàu, thuyền: Chò chỉ, tếch, săng lẻ. - Nhóm IV: Gồm những loại gỗ thích hợp cho làm đồ mộc, dùng để đóng đồ dùng bàn ghế, cửa: mỡ, vàng tâm, dổi. - Nhóm V: Là gỗ hồng sắc tốt: dẻ, thông, gội ...Dùng làm kết cấu nhà ở, nhà ăn, nhà kho (1 tầng). - Nhóm VI: Gỗ hồng sắc thường: sâu sâu ... Dùng làm khung cửa, lanh tô, đồ tạm. - Nhóm VII & VIII: Gỗ tạp và xấu. HAU – STUDY HARD – PLAY HARD 4.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Xây dựng thường dùng nhóm V. Tuy nhiên do gỗ gần đây quý hiếm, nên dùng cả nhóm VI. Câu 6: Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ của gỗ? Vì sao cường độ của gỗ tự nhiên chưa được sử dụng trong tính toán? a. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ của gỗ.  Thời gian tác dụng của tải trọng. - Thời gian càng lâu thì cường độ càng giảm.  Độ ẩm. - Độ ẩm hấp phụ ảnh hưởng đến cường độ của gỗ. Khi độ ẩm tăng thì R và E giảm. - Cường độ dọc thớ thay đổi rất ít. Với các phương khác khi độ ẩm thay đổi 1%, cường độ thay đổi từ 3% ~ 5%. - Bão hoà thớ W = 30%. Tăng tiếp W, độ ẩm hấp phụ không tăng mà tăng độ ẩm tự do, vì thế R không đổi. - Muốn so sánh 2 loại gỗ ở hai độ ẩm khác nhau phải đưa về cùng một độ ẩm tiêu chuẩn. - Độ ẩm thăng bằng 17 ~ 20%. Độ ẩm tiêu chuẩn W = 18%. - Cường độ của gỗ ở 7 ~ 22% chuyển về 18% dùng công thức sau:.  18   w [1   (W  18)]  18: cường độ ở độ ẩm tiêu chuẩn.  w: cường độ ở độ ẩm W..  : hệ số chuyển đổi cường độ ở độ ẩm bất kỳ về cường độ ở độ ẩm tiêu chuẩn.  = 0,05 - đối với nén dọc thớ.  = 0,035 - đối với nén ngang thớ.  = 0,015 - đối với kéo dọc thớ. = 0,04 - đối với uốn. = 0,03 - đối với trượt.  Nhiệt độ. - Nhiệt độ tăng  cường độ giảm. - T = 20 ~ 50C, Rk giảm 15 ~ 20%, Rn giảm 20 ~ 40%, Rtr giảm 15 ~ 20%. - Việt nam lấy T = 20C làm nhiệt độ tiêu chuẩn để tính toán cường độ của gỗ. - Cường độ ở nhiệt độ bất kỳ đưa về cường độ ở nhiệt độ tiêu chuẩn theo công thức sau:  20   T   (T  20)  20: cường độ ở nhiệt độ tiêu chuẩn.  T: cường độ ở nhiệt độ bất kỳ.. T: nhiệt độ tại thời điểm thí nghiệm. : hệ số chuyển đổi cường độ từ nhiệt độ bất kỳ về nhiệt độ tiêu chuẩn.  = 0,35 - đối với nén dọc thớ.  = 0,4 - đối với kéo dọc thớ. HAU – STUDY HARD – PLAY HARD 5.

<span class='text_page_counter'>(6)</span>  = 0,45 - đối với uốn.  = 0,04 - đối với trượt. - E giảm nhiều (2 lần), làm tăng biến dạng (mùa hè). - Nhiệt độ tăng sinh ứng suất cục bộ, gây phá hoại. Không dùng quá 50C.  Khuyết tật.  Mắt cây. - Ứng suất tập trung lớn. - Mắt = 1 / 4 thanh gỗ  Rk còn 27%. - Có quy định cụ thể về số mắt: Cấp A không quá 10% đường kính, Cấp B không quá 30%.  Thớ nghiêng. - Độ nghiêng tính bằng i = D / L x 100%. - Thớ nghiêng chịu lực chéo thớ nên cường độ giảm. - Độ nghiêng 12%, Rk còn 70%, Ru còn 90%.  Khe nứt. - Ít ảnh hưởng đến kéo, nén dọc thớ mà chủ yếu ảnh hưởng  đến trượt và kéo ngang thớ. H×nh 1.12 - Thí nghiªng b. Vì sao cường độ của gỗ tự nhiên chưa được sử dụng trong tính toán? - Vì gỗ tự nhiên (gỗ mới hạ) có độ ẩm lớn (30-50%). Do đó, phải để tự nhiên trong không khí, sau quá trình lâu dài độ ẩm của gỗ dần dần thăng bằng, ít biến động. Trong thời gian đó, sự thay đổi độ ẩm ảnh hưởng tới kích thước, hình dạng của gỗ, làm gỗ bị cong vênh, nứt.  không được sử dụng trong tính toán. - Gỗ có độ ẩm thăng bằng trong khoảng 17-20%. Độ ẩm ảnh hưởng lớn tới cường độ và sự co ngót của gỗ. Do đó, trước khi sử dụng gỗ cần thiết phải hong, sấy khô để đạt tới độ ẩm thăng bằng. Câu 7: Phân tích sự làm việc của gỗ khi chịu kéo, nén, uốn?  Kéo dọc thớ.  . . . -. Hình 1.4 - Biểu đồ ứng suất - biến dạng khi kéo, nén Đường biểu diễn giữa ứng suất và biến dạng gần như thẳng  = E.  Cường độ rất cao, từ 800  1000 kG/cm2 (gỗ có chất lượng trung bình).  tl = 0.5  b. HAU – STUDY HARD – PLAY HARD 6.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> - Phá hoại đột ngột khi biến dạng nhỏ – phá hoại giòn. - Các khuyết tật như thớ chéo, mắt của gỗ làm giảm rất nhiều cường độ chịu kéo. - Kích thước tăng, nhiều khuyết tật, cường độ giảm. - Gỗ không phải là vật liệu chịu kéo tốt.  Kéo ngang thớ. -. 1 1 Cường độ chịu kéo ngang thớ rất nhỏ bằng    cường độ chịu kéo dọc thớ.  15. 20 . Không cho phép chịu kéo ngang thớ.  Nén dọc thớ. a. Khoảng 300  450 kG/cm2 (gỗ thường), 700 kG/cm2 (gỗ tốt).  tl = 0.5  b là đường thẳng, sau có dạng đường cong. b. - Khuyết tật ít ảnh hưởng do ứng suất phân bố đều lại. - Đây là chỉ tiêu ổn định, có thể dùng để đánh giá, phân loại gỗ. - Nén là hình thức chịu lực thích hợp nhất.  Uốn. - Khi mô men uốn nhỏ, ứng suất và biến dạng phân bố tuyến tính. .  . . .  . . Hình 1.5 - Biểu đồ ứng suất - biến dạng khi kéo, nén Khi mô men uốn lớn, ứng suất kéo vẫn là đường thẳng, ứng suất nén thành đường cong. - Phá hoại: vùng nén gẫy nếp. - Tăng tải tiếp: phá hoại đứt lìa tại vùng kéo. -  = M / W chỉ là ứng suất quy ước. Cường độ (ứng suất lớn nhất) chỉ là cường độ quy ước. Giải thích: Nhiệm vụ của người thiết kế là xác định trước khả năng chịu lực của kết cấu. Với cấu kiện chịu uốn, thông thường dùng:  = M / W  mnRn. mn, Rn tra bảng.  = M / W áp dụng với điều kiện giả thiết biến dạng phẳng, trục trung hoà nằm giữa, biểu đồ ứng suất cũng là đường thẳng. Khi mô men uốn nhỏ, điều kiện trên được thoả mãn, áp dụng được. Khi mô men uốn lớn, biến dạng vẫn là đường thẳng, nhưng biểu đồ ứng suất là đường cong, trục trung hoà nằm lệch về phía vùng kéo, không áp dụng công thức trên được. -. HAU – STUDY HARD – PLAY HARD 7.

<span class='text_page_counter'>(8)</span>