Bài giảng Kết cấu thép 1: Chương 4.1 - Lê Văn Thông

Bài giảng Kết cấu thép 1 - Chương 4.1 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: khái niệm chung về cột thép; cột đặc chịu nén đúng tâm; Các bước thiết kế cột đặc chịu nén đúng tâm;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kết cấu thép 1: Chương 4.1 - Lê Văn ThôngCHƢƠNG 4:CỘT THÉP§4.1 KHÁI QUÁT CHUNG1. Đặc điểm chungĐầu cột: để đỡ các kếtcấu bên trên và phânphối tải trọng xuốngthân cột.Thân cột: là bộ phậnchịu lực chính và truyềntải trọng từ trên xuốngdưới.Chân cột: là bộ phậnliên kết cột với móng vàphân phối tải trọng từcột thép xuống móngBTCT.§4.1 KHÁI QUÁT CHUNG2. Các loại cột- Theo sử dụng: cột nhà công nghiệp, cột nhà cao tầng, cột đỡ sàn, …- Theo cấu tạo: cột tiết diện đặc, cột tiết diện rỗng, cột tiết diện khôngđổi, cột có tiết diện thay đổi, cột bậc, … x x x x x y y y y y a) b) c) d) e)- Theo sơ đồ chịu lực: Cột nén đúng tâm (N  0, M = 0), Cột nén lệch tâm, cột nén uốn (N, M).Gọi tên cột kết hợp cả 3 loại trên: cột đặc chịu nén đúng tâm của nhà côngnghiệp.§4.1 KHÁI QUÁT CHUNG3. Sơ đồ tính, chiều dài tính toán, và độ mảnha) Sơ đồ tínhTrục dọc của cột (trục tính toán) theo phương z-z.Liên kết ở chân cột và đầu cột :- Liên kết ở 2 đầu cột có thể khác nhau; z- Liên kết theo 2 trục x-x và y-y của tiết diện cột có thể xkhác nhau.Giải pháp liên kết : (ở đầu cột và chân cột) được lựa ychọn tuỳ theo mục đích và yêu cầu chịu lực :. Liên kết khớp (M=0) x. Liên kết ngàm cứng (Góc xoay=0) y. Liên kết ngàm trượt (khi xà ngang có độ cứng rất lớn) 1-1. Liên kết ngàm đàn hồi (Trung gian giữa khớp và ngàm);§4.1 KHÁI QUÁT CHUNG3. Sơ đồ tính, chiều dài tính toán, và độ mảnha) Sơ đồ tínhLiên kết ở chân cột: có thể là ngàm hoặc khớp;- Liên kết khớp: thường được sử dụng cho cộtchịu nén đúng tâm; khi nền đất yếu.- Liên kết ngàm: được sử dụng để tăng độ cứngtổng thể của công trình, giảm chuyển vị ngang của zcột. xLiên kết ở đầu cột: có thể là liên kết khớp hoặcliên kết cứng. y Liên kết cứng F Dầm thép F x y Cột thép 1-1 a) Chân cột liên kết khớp b) Chân cột liên kết ngàm§4.1 KHÁI QUÁT CHUNG3. Sơ đồ tính, chiều dài tính toán, và độ mảnhb) Chiều dài tính toánChiều dài tính toán được sử dụng cho tính toán ổnđịnh tổng thể của cột thép.Khi cột có tiết diện không đổi : l lx  x  l l y   y  l z xlx : là chiều dài tính toán của cột đối với trục x-x (khi tiết diện cot xoay quanh trục x-x); yly là chiều dài tính toán của cột đối với trục y-y(khi tiết diện cột xoay quanh trục y-y). x yl : là chiều dài hình học của cột (bằng nhau theocả 2 phương); 1-1 x ,  y : là hệ số chiều dài tính toán cua cot, phụ thuộc vào sơ đồ liên kết ở 2đầu cột và nội lực nén dọc trong cột.§4.1 KHÁI QUÁT CHUNG3. Sơ đồ tính, chiều dài tính toán, và độ mảnhc) Độ mảnh của cột Đối với trục x-x : Đối với trục y-y : lx lx ly ly x   y   l ix Ix / A iy Iy / A zThông thường cột có x ≠ y. xKhả năng chịu nén đúng tâm của cột được quyếtđịnh theo phương có độ mảnh lớn nhất : max  max( x ;  y ) y xĐiều kiện làm việc hợp lý của cộtchịu nén đúng tâm : (cột làm việc x   y yđồng ổn định theo 2 phương) 1-1 max   Điều kiện cột làm việc bình thường trongquá trình sử dụng (TTGH 2): §4.2 CỘT ĐẶCCHỊU NÉN ĐÚNG TÂM1. Hình dạng tiết diện cột đặc:2. Nguyên tắc tính toán cột đặc chịu nén đúng tâma) Tính toán về bền (TTGH 1)b) Tính toán về ổn định tổng thể (TTGH 1)c) Tính toán về ổn định cục bộ : - Điều ...