Ví dụ tính toán kết cấu thép hoàng Văn Quang pdf
Skip to content
Tác giả: ThS. Hoàng Văn Quang (Chủ biên), ThS. Hàn Ngọc Đức, ThS. Nguyễn Quốc Cường. Nhà xuất bản: Xây dựng.Năm 2013.Số trang: 206. Ngôn ngữ: Việt Nam. Địa chỉ tài liệu: VT.001884 – Thư viện KHKT-BXD.
Tóm tắt nội dung: Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế nước ta nói chung và ngành Xây dựng nói riêng, các công trình xây dựng mọc lên ngày càng nhiều và to lớn, trong đó kết cấu thép đóng một vai trò quan trọng, phát triển rộng rãi, đa dạng và phong phú. Nội dung cuốn sách trình bày các bảng biểu, tóm tắt lý thuyết tính của các cấu kiện cơ bản như liên kết, dầm, cột, dàn thép và nhiều ví dụ tính toán minh họa. Sách gồm 5 chương như sau: – Chương 1: Vật liệu của kết cấu và liên kết. – Chương 2: Tính toán liên kết. – Chương 3: Dầm thép. – Chương 4: Cột chịu nén đúng tâm. – Chương 5: Dàn thép. Ngoài ra, sách còn giới thiệu các bảng biểu tính toán cần thiết. Phụ lục 1: Các bảng tra tính toán. Phụ lục 2: Quy cách thép hình tham khảo. Sách dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành Xây dựng, Kiến trúc, cũng như tài liệu tham khảo cho các kỹ sư và cán bộ kỹ thuật xây dựng. Click để tải Sách
Một số từ viết tắt trong bài viết (nếu có)
Với hơn 5 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế, thi công nhà phố, biệt thư. HOMYLAND tự tin mang đến cho bạn những công trình hoàn hảo nhất. Hãy liên hệ ngay cho chúng tôi khi bạn cần hỗ trợ.
Ví dụ tính toán kết cấu thép hoàng văn quang (chủ biên), hàn ngọc đức, nguyễn quốc cường pdf
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (42.81 MB, 206 trang ) Hoàng Văn Quang (Chủ biên) cấu thép càng phát triểnrộng học Kết cấu Thép lù mộttrong các môn học chuy sinh viên nghànhxâydựng, nó trang cho thức cơ bản vê việc thiếtk ế kết cấu Năm 2005 "TCXDVN 338:2005 Kết cấu thépđược han hành thay thế cho tiêu chuẩn nên Bộ môn Công trình thép -gỗ đã cho kiện cơ bản". Đ ể giúp cho tính toán kết cấu thép" Cấu trúc sách gồm hai -Phần cúc câu dụ tínhtoán -Phần Sách dùng Kiến trúc thuật xây dựng. sinh viênhọc tốt phần: một: trìnhhùy hảng kiện cơ bản như minh họa. hai: tắt lý liênkết, dầm, cộ cáchảng phụ trìnhhùy làm cũng cấu dụ đượchiên soạn theo tài như tủi liệu học tập cho n liệu tham khảo cho kỹ Chúng tôi xin cám ơn sự góp ỷ ThS. Mạnh mong nhận được nhiềuỷ kiếnđóng góp phê bình Mọi ỷ kiến xin gửi vêđịa Trường đại học Xây dựng,số55 Dường Giải Phóng Hà Nội. Các tác giả 3 Chương 1 VẬT LIỆU CỦA KẾT CÂU VÀ LIÊN KÊT 1.1. VẬT LIỆU THÉP DÙNG TRONG KÊT CÂU Vật liệu thép dùng trong kết cấu phải được lựa chọn thích hợp tùy theo tính chất quan trọng của công trình, điều kiện làm việc của kết cấu, đặc trưng của tải trọng và phương pháp liên kết, v.v... Thép dùng làm kết cấu chịu lực cần chọn loại thép lò Mactanh hoặc lò quay thổi ôxy, rót sôi hoặc nửa tĩnh và tĩnh, có mác tương đương với các mác thép CCT34, CCT38 (hay CCT38Mn), CCT42, theo TCVN 1765 : 1975 và các mác tương ứng của TCVN 5709 : 1993, các mác thép hợp kim thấp theo TCVN 3104 : 1979. Thép phải được đảm bảo phù hợp với các tiêu chuẩn nêu trên về tính năng cơ học và cả về thành phần hoá học. Không dùng thép sôi cho các kết cấu hàn làm việc trong điểu kiện nặng hoặc trực tiếp chịu tải trọng động lực như dầm cầu trục chế độ nặng, dầm sàn đặt máy, kết cấu hành lang băng tải, cột vượt của đường dây tải điện cao trên 60 mét, v.v... Cường độ tính toán của vật liệu thép cán và thép ống đối với các trạng thái ứng suất khác nhau được tính theo các công thức của bảng 1.1. Bảng 1.1. Cường độ tính toán của thép cán và thép ống Ký hiệu Cường độ tính toán Kéo, nén, uốn f f=fy/y M Trượt fv fv= 0,58 fy/yM Ép mặt lên đầu mút (khi tì sát) f. fc = f„ /yM Ép mặt trong khớp trụ khi tiếp xúc chặt fcc f« = 0.5 fu/yM Ép mặt theo đường kính của con lăn fcd fcd= 0,025 fu/yM Trạng thái làm việc 5 Trong bảng này, fy và fu là ứng suất chảy và ứng suất bền kéo đứt của thép, được đảm bảo bởi tiêu chuẩn sản xuất thép và được lấy là cường dộ tiêu chuẩn của thép; yMlà hệ số độ tin cậy về vật liệu, lấy bằng 1,05 cho mọi mác thép. Cường đô tiêu chuẩn fy, fu và cường độ tính toán f của thép cácbon và thép hợp kim thấp cho trong bảng 1.2 và bảng 1.3 (với cầc giá trị lấy tròn tới 5 N/mni2). Bảng 1.2.Cường độ tiêu chuẩn fy, fuvà cường độ tính toán f của thép các bon (TCVN 5709 :1993) Đơn vị tính : N/mm2 Mác thép Cường độ tiêu chuẩn fy và cường độ tính toán f của thép với độ dày t (mm) t < 20 f t CCT34 CCT38 CCT42 20 < t < 40 t 210 230 245 220 240 260 210 230 250 f Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn fu không phu thuộc bề dày t (mm) 190 210 230 340 380 420 4 0 < t< 100 f ty 200 220 240 200 220 240 Bảng 1.3. Cường độ tiêu chuẩn fy, fuvà cường độ tính toán f của thép hợp kim thấp Đơn vị tính : N/mm2 Độ dày, ram Mác thép fu ty f fu ty 30 < t s 60 f fu ty f 09Mn2 450 310 295 450 300 285 - - - 14Mn2 460 340 325 460 330 315 - - - 16MnSi 490 320 305 480 300 285 470 290 275 09Mn2Si 480 330 315 470 310 295 460 290 275 10Mn2Si 1 510 360 345 500 350 335 480 340 325 lOCrSiNiCu 540 400 * 360 540 400* 360 520 400* 360 Ghi 6 20 < t < 30 t < 20 chú:* Hệ sốyMđối với trường hợp này là 1,1 ; bề dày tối đa là 40 mm. 1.2. VẬT LIỆU THÉP DÙNG TRONG LIÊN KÊT a) Liên kết hùn Kim loại hàn dùng cho kết cấu thép phải phù hợp với các yêu cầu sau: - Que hàn khi hàn tay lấy theo TCVN 3223 : 1994. Kim loại que hàn phải có cường đô kéo đứt tức thời không nhỏ hơn trị số tương ứng của thép được hàn. - Dây hàn và thuốc hàn dùng trong hàn tự động và bán tự động phải phù hợp với mác thép được hàn. Trong mọi trường hợp, cường độ của mối hàn không được thấp hơn cường độ của que hàn tương ứng. Cường độ tính toán của mối hàn trong các dạng liên kết và trạng thái làm việc khác nhau được tính theo các công thức trong bảng 1.4. Cường độ tính toán của mối hàn góc của một số loại que hàn cho trong bảng 1.5. Bảng 1.4. Công thức cường độ tính toán của mối hàn Hàn đối đầu Ký hiệu Cường độ tính toán Theo giới hạn chảy f* <4-1 II ù Dạng liên kết Theo sức bền kéo đứt fwu fwu=f» Kéo và uốn Awt fwl= 0,85 f Trượt (chịu cắt) fwv f*wv= fAv fwf 0,55 fwun/yM Trạng thái làm việc Nén, kéo và uốn khi kiểm tra chất lượng đường hàn bằng các phương pháp vật lý Theo kim loại mối hàn Hàn góc Ghi Cắt (quy ước) Theo kim loại ở biên nóng chảy fws = 0,45 f„ chú: 1. f và fv là cường độ tính toán chịu kéo và cắt của thép được hàn; fu và fwun là. ứng suất kéo đứt tức thời theo tiêu chuẩn sản phẩm (cường độ kéo đứt tiêu chuẩn) của thép được hàn và của kim loại hàn. 2. Hệ số đô tin cậy về cường độ của mối hàn yMlấy bằng 1,25 khi fwun < 490 N/mm2 và bằng 1,35 khi fwun > 590 N/mm2. 7 Bảng 1.5. Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn fwun và cường độ tính toán fwf của kim loại hàn trong mối hàn góc Đơn vị tính : N/mm 2 Loại que hàn theo TCVN 3223 : 1994 Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn fwun Cường độ tính toán fwf N42, N42 - 6B 410 180 N46, N46 - 6B 450 200 N50, N50 - 6B 490 215 b) Liên kết bu lông Bulông phổ thông dùng cho kết cấu thép phải phù hợp với các yêu cầu của TCVN 1916 : 1995. Cấp độ bền của bulông chịu lực phải từ 4.6 trở lên. Bulông cường độ cao phải tuân theo các quy định riêng tương ứng. Cường độ tính toán của liên kết một bulông được xác định theo các công thức ở bảng 1.6. Bảng 1.6. Công thức cường độ tính toán của liên kết một bulông Trạng thái làm việc Ký hiệu Cường độ chịu cắt và kéo của bulông ứng với cấp độ bền 4.6; 5.6; 6.6 4.8; 5.8 8.8; 10.9 cắt fvb fvb = 0,38 fvb = 0,4 fub fvb = 0,4 fub f„b Kéo f,b f,b = 0,42 ftb= 0,4 fub f.b = 0,5 fub fub Ép măt: a. Bulông tinh - - - - - - Cường độ chịu ép mặt của cấu kiện thép CÓgiới hạn chảy dưới 440 N/mm2 - - fcb= ío,6 + 410^ ì f u 'v E fcb b. Bulông thô và bulông thường fcb= ío,6 + 3 4 o ị V V ty Trị số cường độ tính toán chịu cắt và kéo của bulông theo cấp độ bền của bulông cho trong bảng 1.7. Cường độ tính toán chịu ép mặt của thép trong liên kết bulông cho trong bảng 1.8. 8 Bảng 1.7. Cường độ tính toán chịu cát và kéo của bulông Đon vị tính: N/mm Trạng thái làm việc Ký hiệu Cắt Kéo 2 Cấp độ bền 4.6 4.8 5.6 5.8 6.6 8.8 10.9 fvb 150 160 190 200 230 320 400 4 170 160 210 200 250 400 500 Bảng 1.8. Cường độ tính toán chịu ép mặt của bulông fcb Đon vị tính: N/mm2 Giá trị fcb Giới hạn bền kéo đứt của thép cấu kiện được liên kết Bulông tinh Bulông thô và thường 340 435 395 380 515 465 400 560 505 420 600 540 440 650 585 450 675 605 480 745 670 500 795 710 520 850 760 540 905 805 Đặc trưng cơ học của bulông cường độ cao cho ở bảng 1.9. Cường độ tính toán chịu kếo của bulông cường độ cao trong liên kết truyền lực bằng ma sát được xác định theo công thức fhb= 0 ,7 fub. Cường độ tính toán chịu kéo của bulông neo fba được xác định theo công thức fba = 0,4 fub. Trị số cường độ tính toán chịu kéo của bulông neo cho trong bảng 1. 10. 9 Bảng 1.9. Đặc trưng cơ học của bulông cường độ cao Đường kính danh nghĩa của ren, mm Mác thép Độ bền kéo nhỏ nhất fub, N/mm2 40Cr 1100 38CrSi; 40CrVA 1350 Đường kính danh nghĩa của ren, mm 36 Từ 16 đến 27 Mác thép Độ bền kéo nhỏ nhất fub, N/mm2 40Cr 750 30Cr3Mo V 1100 40Cr 650 30Cr3Mo V 1000 40Cr 600 30Cr3Mo V 900 30Cr3MoV 1350 42 30Cr2NiMoVA 30 40Cr 950 30Cr3MoV; 35Cr2AV 1200 48 Bảng 1.10. Cường độ tính toán chịu kéo của bulông neo Đơn vị tính : N/mm2 16MnSi 09Mn2Si 124-32 150 190 334-60 614-80 150 192 190 150 185 150 185 o CT38 00 10 Làm từ thép mác Đường kính bulông, mm 185 180 165 Chương 2 TÍNH TOÁN LIÊN KẾT 2.1. LIÊN KẾT HÀN 2.1.1. Hàn đôi đầu Khi hàn hai bản thép có chiều dày lớn hon 8mm, mép bản thép tại chỗ hàn phải được gia công theo quy định ở tiêu chuẩn TCVN 1961 :1975 - Mối hàn hồ quang điện bằng tay. a) đúng Liên kết hàn đối tâm đẩu haibản thépthước với lựcdọc N Cône thức tính toán: - ^VVtYc ( h o ặ c f w c-Yc) (2.1) Trong đó: t - chiều dày nhỏ nhất của các cấu kiện được liên kết; /w - chiều dài tính toán của đường hàn, bằng chiều dài thực (chiều dài hình học) trừ đi 2 t; fwt, fwc - cường độ tính toán chịu kéo và nén của đường hàn; Yc - hê số điều kiện làm việc. Khi khỏng thỏa mãn công thức (2.1), để liên kết hai bản thép bằng đường hàn đối dầu, ta phải dùng đường hàn xiên góc một góc a . Kiểm tra ứng suất pháp và ứng suất tiếp: ứng suất pháp trong đường hàn: N .s in a ơw - tl w — (\VfYc’ ( 2 . 2) 11 ch ứng suất tiếp trong đường hàn: Tvv N .co sa (2.3) Trong đó: /w = - 7—-----2t s in a b) Liên kết hànđôi đầu chịu túc dụng của M Công thức kiểm tra: (2.4) với Ww = —— - mômen chống uốn của tiết diện đường hàn. 6 c) Liên kết pháp vật lý, và lực cắt) hàn đối đầu không được tra lượng hắng chịutác dụng đồng thời của ứng suất và tiếp (do mômen Công thức kiểm tra bền: (2.5) Trong đó: Hệ số 1,15 kể đến sự phát triển của biến dạng dẻo trong đường hàn; /„, (lần lượt là các ứng suất pháp, ứng suất tiếp trong đường hàn và cường độ tính toán chiu kéo của đường hàn đối đầu): crw, Tw và ơ w - tính theo (2.4); V ( 2.6) 2.1.2. Liên kết hàn góc Kích thước và hình dạng của đường hàn góc được quy định như sau: - Chiều cao của đường hàn góc hf không được lớn hơn 1,2 dày nhỏ nhất của các cấu kiện được liên kết). chiều - Chiều cao của đường hàn góc hj lấy theo tính toán, nhưng không được nhỏ hơn các giá trị cho trong bảng 2. 1. 12 o 00 |