Bài giải kết cấu thép

Nguyễn Ngọc Huấn
Giải Bài tập:
1- Khả năng của thép cơ bản:
N
1
=F.R = 25x1,2x2,1 T = 63T
Khả năng chịu s pháp của đh xiên:
707,0/8,12,12,12
707,0
25
sin/.2
sin
2
ì






ì=






=


h

k
R
b
N
T =100,7 T
Khả năng chịu s tiếp của đh xiên:
707,0/3,12,12,12
707,0
25
cos/.2
sin
3
ì






ì=






=


h

c
R
b
N
T = 72,7 T
Vậy Khả năng của lk: N = 63 T
2- Kt thép cơ bản:
1,292,1
230
115
<=
ì
==
F
N

T/cm
2
Kt đh đ đ thẳng góc:
8,121,2
2)2.230(
115
>=
ì
==
h
F
N

T/cm

2
Không đạt, dùng đh xiên góc 60
0
Kiểm tra:
8,163,1
2)2.260sin/30(
866,0.115sin.
0
<=
ì
==
h
F
N


T/cm
2
3,194,0
2)2.260sin/30(
5,0.115cos.
0
<=
ì
==
h
F
N

T/cm
2
Đạt.
3- Kt thép cơ bản:
1,25,1
130
45
<=
ì
==
F
N

T/cm
2
Chiều dài đh

l
h

=2(30-1)=58cm
2
74,0
5,17,058
45

=
ìì
=

h
ghh
h
Rl
N
h

cm
Chọn: h
h
= 8mm
6- Đh chịu: Q=9T M=9x15=13,5Tcm
2
CT kt:
h
kQM
R15.1.3
22
+

Với:
36,0
151
65,13
2
=
ì
ì
==

h
M
W
M

T/cm
2
6,0
151
9
=
ì
==
h
Q
F
Q

T/cm
2
2222
/07,215.1/10,1.3 cmTRcmT
h
kQM
==+

Đạt.
Lớp 02X1B- ĐHBK Đà Nẵng
1
N

1

N
2

N
3

N
N



l
h
b

l
h
5
a=150
P=9T
160
=10
Nguyễn Ngọc Huấn
7- CT kt:
h
gQM
R
+

22

Với:
2
15.2
65,13
ìì
ì
==
hhh
M
hW
M


;
15.2
9
ìì
==
hhh
Q
hF
Q


h
h

0,34cm Chọn: h

h
= 4cm
8- Kt thép cơ bản:
1,267,1
236
120
<=
ì
==
F
N

T/cm
2
Điều kiện bản ghép:

F
gh

F
cb
Với: b
gh
= b


gh

/2 = 1cm Chọn:

gh
=1cm
Khả năng chịu cắt của 1 đinh tán:
[ ]
d
cc
d
c
R
d
nN .
4
.
.
2

=
Với: n
c
= 2 ; d = 2,3cm;
R
c
d
= 1,6T/cm
2
; R
em
d

= 3,8T/cm
2

[ ]
d
c
N
=13,30T
Khả năng chịu ép mặt của 1 đinh tán:
[ ]
d
em
d
em
RdN
min

=
= 17,48T

[ ]
d
N
min
=13,30T
Số lợng đinh:
[ ]
0,9
3,13
120

min
===
d
N
N
n
Chọn: n = 9
Bố trí:
Kiểm tra:
1,206,2
2).3,2336(
120
<=
ì
==
th
F
N

T/cm
2
9- Kt thép cơ bản:
1,260,1
236
115
<=
ì
==
F
N

T/cm
2
Khả năng chịu cắt của 1 đinh tán:
[ ]
d
cc
d
c
R
d
nN .
4
.
.
2

=
Với: n
c
= 1 ; d =2+0,1= 2,1cm;
R
c
d
= 1,8T/cm
2
; R
em
d
= 4,2T/cm

2

[ ]
d
c
N
=6,23T
Khả năng chịu ép mặt của 1 đinh tán:
[ ]
d
em
d
em
RdN
min

=
= 17,64T

[ ]
d
N
min
=6,23T
Số lợng đinh:
[ ]
46,18
23,6
115
min

===
d
N
N
n
Chọn: n = 24
Bố trí:
Kiểm tra:
Lớp 02X1B- ĐHBK Đà Nẵng
2
50
70
60
80
80
80
70
70 70 70
50
60
50
70
50
10
- 360x10
L=490
80
120
0
120

0
Nguyễn Ngọc Huấn
1,208,2
2).1,2436(
115
<=
ì
==
th
F
N

T/cm
2
II. Ch ơng dầm:
1- Có:
5,13
8
63
8
.
22
max
=
ì
==
lq
M
T.m = 1350 T.cm
9

2
63
2
.
max
=
ì
==
lq
Q
T

86,642
max
==
R
M
W
yc
cm
2
Tra qui cách thép hình, chọn số hiệu thép I36 Có:

b
= 7,5cm
W
x
=743,0 cm
3
; J

x
=13380 cm
4
; S
x
=423,0 cm
3
Kiểm tra: -Cờng độ:
1,282,1
743
1350
max
<===
W
M

T/cm
2
38,0
75,013380
4239
.
.
=
max
=
ì
ì
=
b

J
SQ


T/cm
2

R
c
-Độ võng:
400
1
400
1
1338010.1,2
600
.
2,1
10.3
.
384
5
.
.
.
384
5
3
323
=

==
ì
==

l
f
JE
lq
l
f
tc
4- Có:
8,451
8
121,25
8
.
22
max
=
ì
==
lq
M

T.m = 45180 T.cm
6,150
2
121,25
2
.
max
=
ì
==
lq
Q
T
Có:
12
.
2
.
3
max
h
h
R
M
JJJ
b
bycc

==
Và:

F
J
h
c
c

2
2

6
.
.
max
h
hR
M
F
b
c

=
= 102.64 cm
2
Chọn: F
c
= 50x2 cm
2
Điều kiện ổn định:
3025
<=

c
c
b

Thoả mãn ổn định cục bộ.
Từ td đã chọn, các đặc trng hình học td:
J
d
= J
b
+ J
c
= 1666968,7 cm
4
4
.
22
.
bbc
c
hFh
FS
+=
= 15054,4 cm
3
h
J
W
d
2

=
= 20968,2 cm
3
R
W
M
.
max

=
Lớp 02X1B- ĐHBK Đà Nẵng
3
500
1590
1550
1570
14
Nguyễn Ngọc Huấn
c
bd
R
J
SQ
.
.
.
max

=
5- Điều kiện liên kết:



T

( )
d
gh
J
SQ
Rh
.
.2
max
min



( )
min
max
2
.
gd
h
RJ
SQ
h

= 0,65 cm
Điều kiện cấu tạo: h
h




b
/2 = 1,4/2 = 0,7 cm
Chọn: h
h
= 0,7cm
II. Ch ơng dàn:
1- Do: l
ox
= 0,5l
oy
Hợp lý nên chọn td chữ T do 2 thép góc không đều cạnh ghép cạnh ngắn.
Giả thiết:
gt
= 90 Tra bảng: =0,665

7,53
1,2.665,0
75
===
R
N

F
yc

cm
2
Và:
[ ]
5,2
120
300
===

ox
x
yc
l
i
cm
[ ]
0,5
120
600
===

oy
y
yc
l
i
cm

Tra qui cách thép hình, chọn số hiệu thép 2L180x110x12
Có: F = 33,7cm
2
i
x
=3,1 cm ; i
y
=8,67 cm

; (
bm
=10mm)
Kiểm tra:
77,99
1,3
300
===
x
ox
x
i
l

<120 =[

]
20,69
67,8
600
===

y
oy
y
i
l

<120 =[

]


max
=99,77
min
= 0,61
RcmT
F
N
./824,1
7,33.2.61,0
75
.
2
min



===
Đạt
2- Đối với thanh xiên đầu dàn, không có hệ dàn phân nhỏ:

l
ox
= l
oy
= l = 374 cm
Hợp lý nên chọn td chữ T do 2 thép góc không đều cạnh ghép cạnh ngắn.
Giả thiết:
gt
= 120 Tra bảng: =0,479

65,24
1,2.479,0
8,24
===
R
N
F
yc

cm
2
Và:
[ ]
12,3
120
374
===

ox
x

yc
l
i
cm
Lớp 02X1B- ĐHBK Đà Nẵng
4
NguyÔn Ngäc HuÊn
[ ]
12,3
120
374
===
λ
oy
y
yc
l
i
cm
Tra qui c¸ch thÐp h×nh, chän sè hiÖu thÐp 2L125x90x7
Cã: F = 2x14,1cm
2
i
x
=4,01 cm ; i
y
=3,24 cm

; (δ
bm

=10mm)
KiÓm tra:
3,93
01,4
374
===
x
ox
x
i
l
λ
<120 =[
λ
]
43,115
24,3
374
===
y
oy
y
i
l
λ
<120 =[
λ
]
⇒
λ

max
=115,43 ⇒ ϕ
min
= 0,505
RcmT
F
N
./741,1
1,14.2.505,0
8,24
.
2
min
γ
ϕ
σ
≤===
⇒ §¹t
4- §èi víi thanh bông kh«ng cã hÖ dµn ph©n nhá:
l
ox
= 0,8l =0,8.441= 352,8cm
l
oy
= l = 441cm
⇒ Hîp lý nªn chän td ch÷ T do 2 thÐp gãc ®Òu c¹nh ghÐp l¹i.
Gi¶ thiÕt: λ
gt
= 100 Tra b¶ng: ϕ =0,599
Do λ>60 Nªn:

γ
= 0,8
⇒
67,51
1,2.599,0.8,0
52

===
R
N
F
yc
ϕγ
cm
2
Vµ:
[ ]
96,1
180
8,352
===
λ
ox
x
yc
l
i
cm
[ ]
45,2

180
441
===
λ
oy
y
yc
l
i
cm
Tra qui c¸ch thÐp h×nh, chän sè hiÖu thÐp 2L140x9
Cã: F = 24,7cm
2
i
x
=4,34 cm ; i
y
=6,17 cm

; (δ
bm
=12mm)
KiÓm tra:
29,81
34,4
8,352
===
x
ox
x

i
l
λ
<180 =[
λ
]
47,71
17,6
441
===
y
oy
y
i
l
λ
<180 =[
λ
]
⇒
λ
max
=81,29 ⇒ ϕ
min
= 0,725
RcmT
F
N
≤===
2

min
/815,1
7,24.2.725,0.8.0
52

ϕγ
σ
⇒ §¹t
Líp 02X1B- §HBK §µ N½ng
5