Bài giảng Kết cấu thép 1: Chương 4.2 - Lê Văn Thông

Bài giảng Kết cấu thép 1 - Chương 4.2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: cột rỗng chịu nén đúng tâm; Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm; Xác định độ mảnh tương đương của cột rỗng;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kết cấu thép 1: Chương 4.2 - Lê Văn Thông §4.3 CỘT RỖNGCHỊU NÉN ĐÚNG TÂM1. Cấu tạo thân cột rỗng2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm 2.1 Đối với trục thực y-y: 2.2 Đối với trục ảo x-x: 2.3 Xác định độ mảnh tương đương của cột rỗng a) Cột rỗng thanh giằng: b) Cột rỗng bản giằng :§4.2 CỘT RỖNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM1. Cấu tạo thân cột rỗng :Cấu kiện cột chịu nén đúng tâm thường mất khả năng chịu lực do mất ổn địnhtổng thể;Để tăng khả năng chịu lực về ổn định tổng thể của cột, cần phải tìm cách đưavật liệu càng ra xa trục trung hoà càng tốt, theo cả 2 phương chính x-x và y-y;=> Cần tăng Ix và Iy (hay ix và iy ) mà không làm tăng nhiều diện tích tiếtdiện A. Thép hộp Thép đặc x x A1 = A2 y y I1 >> I2 Diện tích tiết diện A của cả thép hộp và thép đặc là không đổi; Tuy nhiên, mô men quán tính I của thép hộp lớn hơn nhiều lần thép đặc1. Cấu tạo thân cột rỗng :a) Các hình dạng của tiết diện cột rỗng: Các giải pháp đưa vật liệu thép ra xa trục trung hoà, theo cả trục x-x và y-y:1. Cấu tạo thân cột rỗng :b) Giải pháp liên kết 2 nhánh cột rỗng:Sử dụng các thanh thép hình(thường là thép góc L hoặc thép Nhánh cột[ ) để liên kết các nhánh cột vớinhau; gọi là cột rỗng thanh giằng. Thanh giằngCác thanh liên kết 2 nhánh cộtgọi là thanh giằng (hoặc thanhnối, thanh bụng).1. Cấu tạo thân cột rỗng :b) Giải pháp liên kết 2 nhánh cột rỗng:Sử dụng các bản thép để liênkết các nhánh cột với nhau; Nhánh cột gọi là cột rỗng bản giằng.Các bản thép liên kết 2 nhánh Bản giằngcột được gọi là bản giằng (hoặcbản nối).Có thể tạo ra các cột rỗng thanhgiằng (hoặc bản giằng) gồm 2 nhánh,3 nhánh, 4 nhánh, …1. Cấu tạo thân cột rỗng :c) Đặc điểm của các loại cột rỗng:Khi N  350 tấn : sử dụng cột rỗng 2 nhánh có tiết diện dạng chữ [.Khi 350 < N  600 tấn : sử dụng cột rỗng 2 nhánh có tiết diện dạng chữ I.Khi lực nén Nkhông lớn,nhưng cột cóchiều cao lớn (cóđộ mảnh lớn, dễbị mất ổn địnhtổng thể):=> sử dụng cộtrỗng 3, 4, …nhánh tiết diệnthép góc hoặcthép ống .1. Cấu tạo thân cột rỗng :c) Đặc điểm của các loại cột rỗng:Cột rỗng thanh giằng có độ cứng và khả năng chống xoắn lớn hơn cột rỗngbản giằng. Cột rỗng bản giằng chỉ nên sử dụng khi khoảng cách giữa 2 nhánh cột không lớn, C = 0,8 đến 1 m. Nếu khoảng cách 2 nhánh cột lớn sẽ yêu cầu kích thước bản giằng rất lớn để đảm bảo liên kết các nhánh cột cùng làm việc => nội lực trong bản giằng M và V lớn => tốn vật liệu làm bản giằng, khó đảm bảo liên kết giữa bản giằng và 2 nhánh cột.Khe hở giữa các nhánh của cột rỗng không được nhỏ hơn 100 ~ 150 mm.1. Cấu tạo thân cột rỗng :d) Cấu tạo của hệ Thanh giằng:Thanh giằng thường là 1 thép góc loại nhỏ nhấtL40x5.Hệ thanh giằng được bố trí theo sơ đồ tam giáccó thanh ngang hoặc không có thanh ngang.Hoặc có thể là dạng chữ thập hoặc hình thoi khikhoảng cách giữa các nhánh cột lớn.Góc giữa trục của thanh bụng xiên và trục củanhánh cột phải đủ lớn để dễ liên kết và tiếtkiệm vật liệu:  = 40o  45o khi có thanh ngang;  = 50o  60o khi không có thanh ngang. x0 x0Khi liên kết thanh giằng vào nhánh cột khôngdùng bản mã thì có thể cho phép trục của cácthanh giằng hội tụ ở mép ngoài của nhánh. x0 x01. Cấu tạo thân cột rỗng :e) Cấu tạo của hệ Bản giằng:Kích thước tiết diện của bản giằng (bề dầy tb,chiều cao db) có thể được chọn sơ bộ như sau: 1 1  db = (0,5  0,8) h tb     db  10 30  1 tb = 6  12 mm tb  bb 50Bản giằng chồng nên nhánh cột một khoảng 40~ 50 mm khi dùng liên kết hàn, và đủ để cấutạo khi dùng liên kết bu lông.Cần bố trí các vách cứng dọc theo chiều dài x0 x0cột, cách nhau khoảng 3 ~ 4 m.Mỗi cột hay mỗi đoạn cột để chuyên chở cầncó ít nhất 2 vách cứng. x0 x0 2. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm2.1 Sự làm việc của cột rỗngđối với trục thực y-y: x0 x02.2 Sự làm việc của cột rỗngđối với trục ảo x-x: x0 x02. Sự làm việc của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm:2.1 Đối với trục thực ...