Bài giảng Công nghệ hàn: Chương 5 - ĐH Bách khoa Hà nội
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (613.61 KB, 18 trang )
Chương.
5
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
.c
om
Xác định phân bố ứng suất trong
kết cấu dầm hàn
VVP
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
1
III.1. Các thành phần ứng suất
tương ứng với nội lực
.c
om
VVP
du
o
ng
th
an
co
ng
III.1.1. Ứng suất do lực dọc trục.
cu
u
Lực dọc trục N tạo ra ứng suất pháp σN.
ứng suất pháp σN phân bố đều trên tiết diện ngang của dầm.
ứng suất pháp σN mang dấu (+) nếu dầm chịu kéo.
mang dấu (-) nếu dầm chịu nén.
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
2
III.1. Các thành phần ứng suất
tương ứng với nội lực
.c
om
VVP
u
du
o
ng
th
an
co
ng
III.1.2. Ứng suất do Mômen uốn.
cu
Mômen uốn tạo ra ứng suất pháp phân bố không đều trên tiết diện
ngang của dầm.
Tạo ra vùng chịu kéo và vùng chịu nén với giá trị lớn nhất tại đỉnh
dầm và đáy dầm.
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
3
III.1. Các thành phần ứng suất
tương ứng với nội lực
VVP
u
du
o
ng
th
an
co
ng
.c
om
III.1.3. Ứng suất do Mômen uốn + Lực dọc trục.
cu
Theo nguyên lý cộng tác dụng.
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
4
III.1. Các thành phần ứng suất
tương ứng với nội lực
.c
om
III.1.4. Ứng suất do Lực cắt.
ng
Ứng suất cắt do ngẫu lực
VVP
an
co
Ứng suất cắt do chịu uốn.
cu
u
du
o
ng
th
Phân bố
trên tiết
diện chữ
nhật
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Phân bố
trên tiết
diện chữ I
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
5
III.2. Tính tốn ứng suất
]
VVP
Trong đó: A = diện tích mặt cắt ngang
u
du
o
ng
th
an
co
ng
[
N
2
σ=
N / mm
A
.c
om
III.2.1. Ứng suất do lực dọc trục
cu
(
A = 10 . 100 = 1000 mm 2
(
100
σ=
= 0,1 kN / mm 2
1000
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
)
)
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
6
III.2. Tính tốn ứng suất
]
Iy = Mơmen qn tính của tiết diện (bậc II).
z = khoảng cách của điểm cần xác định ứng
suất tới trục trung hòa (~ tâm tiết diện)
ng
Iy
[
.z N / mm 2
VVP
co
σ=
My
Trong đó:
.c
om
III.2.2. Ứng suất do Mơmen uốn
th
an
Xác định Mơmen qn tính của tiết diện
cu
u
du
o
ng
Mơmen qn tính của tiết diện so với
tâm của tiết diện
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
7
III.2. Tính tốn ứng suất
]
Iy = Mơmen qn tính của tiết diện (bậc II)..
z = khoảng cách của điểm cần xác định ứng
suất tới trục trung hòa (~ tâm tiết diện)
ng
Iy
[
.z N / mm 2
VVP
co
σ=
My
Trong đó:
.c
om
III.2.2. Ứng suất do Mơmen uốn
th
an
Xác định Mơmen qn tính của tiết diện
cu
u
du
o
ng
Mơmen qn tính của tiết diện so với
trục bất kỳ
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính toán ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
8
III.2. Tính tốn ứng suất
Trong đó:
]
Iy = Mơmen qn tính của tiết diện (bậc II).
z = khoảng cách của điểm cần xác định ứng
suất tới trục trung hòa (~ tâm tiết diện)
ng
Iy
[
.z N / mm 2
VVP
th
ng
Wy
[N / mm ]
2
du
o
σ max =
My
an
co
σ=
My
.c
om
III.2.2. Ứng suất do Mômen uốn
z max
[cm ]
3
(W chống uốn theo
trục y)
IY’
IYo
cu
u
Xác định Mơmen qn tính
của tiết diện
Wy =
Iy
IY = IYo + IY’
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
+
/>
Trang
9
III.2. Tính tốn ứng suất
VVP
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
.c
om
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
10
III.2. Tính tốn ứng suất
.c
om
Ví dụ 1: Về xác định phân bố ứng suất trong dầm hàn tổ hợp.
VVP
th
an
co
ng
?
du
o
ng
Các bước thực hiện:
?
u
1. Xác định Mơmen qn tính của
từng phần tiết diện ngang.
cu
2. Xác địng Momen qián tính tổng.
Mặt cắt ngang
3. Xác định giá trị ứng suất tại đỉnh
và đáy dầm.
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
11
III.2. Tính tốn ứng suất
Xác định mơmen qn tính
.c
om
I y = 2 I y ( A) + 2 I y ( B) + I y (C )
B
an
co
ng
I y ( A) = I yo ( A) + I y' ( A) =
30 × 23
.......... =
+ (30 × 2) × 432 = 110960cm 4
12
AVVP
ng
th
I y ( B) = I yo ( B) + I y' ( B) =
40 × 23
+ (40 × 2) × 412 = 134596,7cm 4
.......... =
12
du
o
C
cu
u
1,5 × 803
I y (C ) = I yo (C ) =
= 64000cm 4
12
I y = 555113.4cm
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
4
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
12
III.2. Tính tốn ứng suất
Xác định phân bố ứng suất
.c
om
VVP
an
co
ng
-7,92 kN/cm2
ng
th
+7,92 kN/cm2
My
[
Iy
u
My
.z max
]
[
100000
=
× z max = 0,180 × 44 kN / cm 2
555113,4
cu
σ max =
du
o
100000
σ=
× z = 0,180 × z kN / cm 2
.z =
Iy
555113,4
[
...................................................... = 7,92 kN / cm 2
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
]
]
Trang
13
III.2. Tính tốn ứng suất
.c
om
III.2.3. Ứng suất cắt.
Do lực cắt thuần túy.
ng
]
Trong đó:
HUST-DWE/
du
o
2
u
I y .t
[N / mm ]
cu
τ =
Vz .S y
ng
Do lực uốn và cắt.
th
an
co
[
F
τ a = N / mm 2
A
VVP
Sy = Mơmen qn tính tĩnh của tiết diện (Bậc I)
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
14
III.2. Tính tốn ứng suất
VVP
th
an
co
ng
.c
om
Ví dụ về xác định phân bố ứng suất cắt trong dầm hàn tổ hợp.
ng
Các bước thực hiện:
du
o
1. Xác định Mơmen qn tính tĩnh của
từng phần tiết diện ngang.
Mặt cắt ngang
cu
u
2. Xác địng Momen qián tính tĩnh tổng.
3. Xác định sự phân bố ứng suất tiếp.
4. Đối với dầm chữ I, ứng suất cắt tập
trung chủ yếu ở tấm bụng.
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
15
III.2. Tính tốn ứng suất
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
.c
om
Đối với dầm I tổ hợp, ứng suất cắt được tính một cách đơn giảnVVP
như
sau:
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
16
III.2. Tính tốn ứng suất
VVP
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
.c
om
Ví dụ 2:
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính toán ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
17
Ch.
3
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
.c
om
Xác định phân bố ứng suất trong
kết cấu dầm hàn
VVP
HUST-DWE/
CuuDuongThanCong.com
Chương 5 – Tính tốn ứng suất kết cấu hàn
/>
Trang
18
