Chuyên đề thép: Kết cấu thép ứng suất trước

Tạo trong kết cấu ứng suất ngược với ứng suất do tải trọng gây ra. Mục đích: + Tăng khả năng chịu lực của kết cấu ( giảm chi phívật liệu) + Giảm biến dạng cuối cù của kết cấu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề thép: Kết cấu thép ứng suất trước Chuyên đề Thép: KẾT CẤU THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC KẾT CẤU THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚCBài 1: KHÁI NIỆM CHUNG1.1 Bản chất và hiệu quả của phương pháp ứng suất trước - Tạo trong kết cấu ứng suất ngược với ứng suất do tải trọng gây ra.Mục đích: + Tăng khả năng chịu lực của kết cấu ( giảm chi phívật liệu) + Giảm biến dạng cuối cù của kết cấu. ngVídụ: A2 P A1 l Dây căng thép cường độ cao P K1 K2 K 01 0 R1 02 R2 Sơ đồ và sự làm việc của thanh tổ hợp ứng suất trước  Về mặt chịu lực:Xét thanh tổ hợp chịu kéo: Page 1 Chuyên đề Thép: KẾT CẤU THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC - Khả năng chịu lực của thanh : + Chưa có ứng suất trước: đoạn OK, lực kéo đạt đến cường độ tí toán của nhvật liệu R1: P1 = A1.R1 + Khi thanh có ứng suất trước, khả năng chịu lực của thanh là: P2 = A1(R1 + ). Trong đó: A1 diện tích tiết diện các thanh Nhận xét: P2 > P1 - Nếu đồng thời ứng suất trong dây căng đạt đến cường độ tính toán của vật liệu thì giới hạn bền của thanh là: P2 = A1.R1 + A2.R2 P2 = A1.R1(1 + ) Trong đó: A2: diện tí tiết diện dây căng. ch ; (1 + hệ số tăng khả năng chịu lực của kết cấu ứng suất trước. Thường = (4 5) lần nhưng giá thành thép cường độ tăng khoảng (2,5 3) lầnso với thép thường. Dùng kết cấu ứng suất trước tiết kiệm vật liệu, giá thành kết cấu ứng lực trướcthấp hơn so với kết cấu thường.  Về mặt biến dạng: Khi tạo ứng suất trước , thanh có biến dạng ngược P K1 K P2 P1 - 0 | | Khi chịu tải trọng, biến dạng thanh triệt tiêu biến dạng ban đầu , sau đó mớixuất hiện biến dạng do tải trọng gây ra do đó biến dạng của thanh sẽ nhỏ đi. Page 2 Chuyên đề Thép: KẾT CẤU THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC1.2. Các phương pháp tạo ứng suất trước.1. Dùng dây căng bằng thép cường độ cao. - Năng lượng của dây căng trước được tích lũy trong thanh cứng (thanh cũng đượcUST) và gây nên ứng suất ngược dấu với ứng suất do tải trọng gây ra. Khi chịu tải trọngcả dây căng và tải trọng cùng làm việc.Sử dụng: dầm, dàn, khung2. Dùng phương pháp chuyển vị cưỡng bức gối tựa. P P 1 3 P P 2 M0 M0 Trong các kết cấu siêu tĩnh( dầm, dàn, khung, vòm) gây chuyển vị cưỡng bức gốitựa có thể tạo nên ứng suất trước nhằm điều chỉnh hợp lý nội lực trong kết cấu.3. Gây ứng suất kéo trước các cấu kiện mãnh để tạo độ cứng cho chúng. P1 N=P1/2cos a P 0 =0 a 0 =0 P2 P1 N=P1/4cos a E P1 2 E 1 0 | | Page 3 Chuyên đề Thép: KẾT CẤU THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC Các cấu kiện mãnh như cáp, thép tấm, bó sợi, thép tha ...