Kết cấu nội thất công trình - Phần 3 Kết cấu thép - Chương 7

Tính toán các cấu kiện cơ bản Mục tiêu: Học xong chơng này học sinh có thể: Tính toán và kiểm tra đợc khả năng chịu lực của cấu kiện chịu nén đúng tâm, cấu kiện dầm chữ I định hình. Trọng tâm: Kiểm tra khả năng chịu lực cột chữ I định hình chịu nén đúng tâm, dầm chữ I định hình. I. Cột chữ I định hình chịu nén đúng tâm Căn cứ vào sơ đồ tính ta chọn đợc tiết diện bất lợi sau đó xác định tiết diện cột. Diện tích tiết diện đợc xác...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kết cấu nội thất công trình - Phần 3 Kết cấu thép - Chương 7 Ch¬ng 7 TÝnh to¸n c¸c cÊu kiÖn c¬ b¶n Môc tiªu: Häc xong ch¬ng nµy häc sinh cã thÓ: TÝnh to¸n vµ kiÓm tra ®îc kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cÊu kiÖn chÞu nÐn ®óng t©m, cÊu kiÖn dÇm ch÷ I ®Þnh h×nh. Träng t©m: KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cét ch÷ I ®Þnh h×nh chÞu nÐn ®óng t©m, dÇm ch÷ I ®Þnh h×nh. I. Cét ch÷ I ®Þnh h×nh chÞu nÐn ®óng t©m C¨n cø vµo s¬ ®å tÝnh ta chän ®îc tiÕt diÖn bÊt lîi sau ®ã x¸c ®Þnh tiÕtdiÖn cét. DiÖn tÝch tiÕt diÖn ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: N Fyc = (7.1) ϕR Trong ®ã: Fyc: DiÖn tÝch yªu cÇu cña tiÕt diÖn. N: Lùc däc tÝnh to¸n t¹i tiÕt diÖn bÊt lîi. R: Cêng ®é tÝnh to¸n cña thÐp. ϕ: HÖ sè uèn däc, phô thuéc ®é m¶nh λ cña cét: λ = l 0 rmin rmin: B¸n kÝnh qu¸n tÝnh nhá nhÊt cña tiÕt diÖn. l0: ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña cét phô thuéc liªn kÕt hai ®Çu cét. Theo c«ng thøc (7.1), muèn x¸c ®Þnh ®îc Fyc ph¶i biÕt ϕ. Mµ ϕ l¹i phôthuéc vµo tiÕt diÖn cét, do ®ã ta ph¶i tÝnh to¸n theo ph¬ng ph¸p ®óng dÇn. §Çu tiªn ph¶i gi¶ thiÕt ®é m¶nh λ, khi cét cao 5-6m; - NÕu lùc nÐn N>1500 KN th× gi¶ thiÕt λ=70-100 - NÕu lùc nÐn N>2500 KN th× gi¶ thiÕt λ=50-70. Cã λ råi ta tra b¶ng (PL12) t×m ϕ. Thay ϕ vµo c«ng thc (7.1) ®Ó x¸c®Þnh Fyc. Tõ Fyc tra b¶ng I ®Þnh h×nh chän thÐp I. Muèn biÕt tiÕt diÖn I võachän cã ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc kh«ng ta ph¶i kiÓm tra theo tr×nh tù sau: Tõ thÐp I võa chän, tra b¶ng ®îc diÖn tÝch tiÕt diÖn F, b¸n kinh qu¸n 90tÝnh nhá nhÊt rmin. Sau ®ã x¸c ®Þnh ®é m¶nh theo ph¬ng bÊt lîi. λ max = l 0 rmin → tra b¶ng t×m ϕ råi kiÓm tra theo c«ng thøc. [N]= ϕ .R.F ≥ N (7.2) Trong ®ã:[N] Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn cét. NÕu kiÓm tra thÊy tiÕt diÖn kh«ng ®¶m b¶o ph¶i chän l¹i tiÕt diÖn lÇnthø hai, cø tÝnh dÇn nh vËy cho ®Õn khi tiÕt diÖn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn (7.2). ThÝ dô 7.1 Chän tiÕt diÖn cho mét cét ®Æc chÞu nÐn ®óng t©m cao 4,5m, chÞu t¸cdông cña t¶i träng tËp trung ®Æt t¹i ®Çu cét lµ: - TÝnh t¶i Qtc=600kN, hÖ sè vît t¶i n1=1,1. - Ho¹t t¶i Ptc=1500kN, hÖ sè vît t¶i n2=1,2 BiÕt cét ®îc ngµm víi mãng, khíp víi sµn. VËt liÖu dïng lµ thÐp CT38,lo¹i I ®Þnh h×nh. Lêi gi¶i: Bíc 1. X¸c ®Þnh tiÕt diÖn Fyc ≥ N ϕ .R N = Q tt + Ptt = Q tc .n 1 + Ptc .n 2 = 600.1,1 + 1500.1,2 = 2460 kN Theo phô lôc 16: ThÐp CT38 cã R = 210 N mm 2 = 2100 daN cm 2 Gi¶ thiÕt λ=70, tra phô lôc 12: ϕ=0,754 2460.10 2 Fyc ≥ = 155,36 cm 2 . 0,754.2100  F = 174cm 2 Chän I.70, ta cã:   rmin = 3,96cm Bíc 2: kiÓm tra tiÕt diÖn I.70 l0 0,7.450 λ = = = 79,5 . λmax=79,5→ ϕ=0,686 max 3,96 rmin [ N] = ϕ .R.F = 0,686.21.174 = 2506 KN [ N] = 2506 KN > N = 2460 KN 91 VËy I.70 ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc. KÕt luËn: Víi tiÕt diÖn I.70 cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc. II. DÇm ch÷ I ®Þnh h×nh 1. TÝnh to¸n ®iÒu kiÖn cêng ®é XÐt cÊu kiÖn chÞu uèn cã tiÕt diÖn nh h×nh vÏ (H5.20a). ¸p dông c«ng thøc kiÓm tra cÊu kiÖn chÞu uèn: σ max = M max Wx ≤ R (7.3) Trong ®ã: σmax: øng suÊt t¹i vÞ trÝ bÊt lîi do m«men uèn g©y ra. Mmax: m«men uèn t¹i tiÕt diÖn bÊt lîi do t¶i träng tÝnh to¸n. Wx: m«men kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn bÊt lîi. R: cêng ®é tÝnh to¸n cña vËt liÖu lµm dÇm. Dầm phụ b) a) δc h1c bf h1c h1c x z hd hb δb h1c y δc Dầm chính Hình 7 .1Chó ý: Khi dÇm cã t¶i träng tËp trung (lùc côc bé) t¸c dông (H×nh.7.1b), taph¶i kiÓm tra øng suÊt côc bé ph¸t sinh trong b¶n bông dÇm ngay díi n¬i ®Ætt¶i cã vît qu¸ kh¶ n¨ng chÞu lùc cña b¶n ...