1

BÀI 9 Kiểm tra cột đặc tiết dện chữ H

- kích thước b = 350 mm , h = 400 mm

- cột cao H= 7 m,

-chịu lực nén đúng tâm N = 2500 KN ,

- trục X song song với bản cánh

- liên kết chân cột là ngàm theo hai phương ,

liên kết đỉnh cột là ngàm ( trượt ???) theo phương X, tự do theo phương Y .

-cột thép làm từ thép CCT34 , que hàn N42, C = 1,

- bản cánh dày tf = 18 mm , bản bụng tw = 14 mm ./.

BÀI GIẢI

h = 400mm = 40 cm ;

tf = 18 mm = 1.8 cm

tw = 14 mm = 1.4 cm

bf = 350 mm = 35 cm

hw = h – 2tf = 40 – 2x 1.8 = 36.4 cm

hfk = h – tf = 40 – 1.8 = 38.2 cm

diện tích tiết diện : A = 2 x 35 x 1.8 + 1.4 x 36.4 = 176.96 cm2

350

18400

14

X

Y

2

N = 2500 KN = 250000 daN Thép CCT34 tra bảng có f = 2100 daN/cm2 . E = 21.105 daN/cm2 Lấy độ mãnh giới hạn 120 Xác định chiều dài tính toán theo hai phương :

Hệ số chiều dài tính toán theo phương x : x = ……….. nhớ điền vào đây Hệ số chiều dài tính toán theo phương y : y = ……….. lx = x x l = ……….

ly = y x l = ……….

Tính các moment quán tính :

33 3 3

4w. 35 40 36.4w . (35 1.4). 51626.712 12 12 12x

hbf h xI bf t cm

33 3 34w

51626.7 17.08176.96

...........

.. 40 1.4 1.8 352. 2 12871.6512 12 12 12

12871.65 8.53176.96

............

xx

xx

x

fy

yy

yy

y

Ii cmA

li

tf bh t x xI x cm

Ii cm

Ali

- kiểm tra điều kiện độ mãnh :

ax

ax

ax( ; ) .........

.......... 120:

m x y

m

M

ket luan thoa yeu cau do manh

-kiểm tra độ bền theo công thức :

. cn

N fA

3

Trong đó An = A = 176.96 cm2

250000 1412.75 / 2176.96

. 2100 1 2100 / 2. /

c

c

daN cm

f x daN cmf thoa y c do ben

-kiểm tra diều kiện ổn định tổng thể: theo công thức

min

.. c

N fA

Tính độ mãnh quy ước:

min

2

min

min 2

ax( ; ). .............

: 0 2.5

1 (0.073 5.53. ). . ........

: 2.5 4.5

1.47 13. (0.371 27.3 ). (0.0275 5.53. ).

: 4.5332

(51 )

x yfME

NeufE

Neuf f fxE E E

Neu

Thây số vào –kiểm tra – kết luận

-kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng : theo công thức sau

4

2

w ww w

......

: 2

w (1.3 0.15 ).w

: 2

w (1.2 0.35. ).w

w 2.3.w

w ..........w

.

h ht t

da tinhdung thepI

Neu

h Ext f

Neu

h Et f

h Et f

ht

so sanh k luan

- kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh theo công thức

bo botf t

Trong đó bo = 0.5(bf – tw) =………….

Dùng thép I và có 0.8 <= =……<=4

(0.36 0.1. ).bo Et f

Chú ý sau:

Khi < 0.8 thì lấy =0.8 để tính

Khi > 4 thì lấy = 4 để tính

thây số kiểm tra – kết luận

5

BÀI 8/3 Kiểm tra tiết diện cột đặc với kích thước sau

-cao H= 8 m

- chịu lực nén N = 3000 KN

-thép CCT34 , c = 0.9

Kích thước tiết diện hình vẽ

BÀI GIẢI h = 500mm = 50 cm ;

tf = 20 mm = 2 cm

tw = 16 mm = 1.6 cm

bf = 450 mm = 45 cm

hw = h – 2tf = 50 – 2x 2 = 46 cm

hfk = h – tf = 50 – 2 = 48 cm

N = 3000 KN = 300000 daN Thép CCT34 tra bảng có f = 2100 daN/cm2 . E = 21.105 daN/cm2 Lấy độ mãnh giới hạn 120

Diện tích tiết diện : A = 2 x 45 x 2 + 1.6 x 46 = 253.6 cm2

450

20500

16

217

X

Y

6

Xác định chiều dài tính toán theo hai phương : Hệ số chiều dài tính toán theo phương x : x = ……….. nhớ điền vào đây Hệ số chiều dài tính toán theo phương y : y = ……….. lx = x x l = ……….

ly = y x l = ……….

Tính các moment quán tính :

33 3 3

4w. 45 50 46w . (45 1.6). 116718.1312 12 12 12x

hbf h xI bf t cm

33 3 34w

116718.13 21.45253.6

...........

.. 50 1.6 2 452. 2 30392.0712 12 12 12

30392.07 10.95253.6

............

xx

xx

x

fy

yy

yy

y

Ii cmA

li

tf bh t x xI x cm

Ii cm

Ali

- kiểm tra độ mãnh :

ax

ax

ax( ; ) .........

.......... 120:

m x y

m

M

ket luan thoa yeu cau do manh

- kiểm tra độ bền theo công thức

. cn

N fA

7

Trong đó An = A = 253.6 cm2

300000 1183 / 2253.6

. 2100 0.9 1890 / 2. /

c

c

daN cm

f x daN cmf thoa y c do ben

-kiểm tra điều kiện tổng thể:

min

.. c

N fA

Tính độ mãnh quy ước

min

2

min

min 2

ax( ; ). .............

: 0 2.5

1 (0.073 5.53. ). . ........

: 2.5 4.5

1.47 13. (0.371 27.3 ). (0.0275 5.53. ).

: 4.5332

(51 )

x yfME

NeufE

Neuf f fxE E E

Neu

Thây số - kiểm tra – kết luận

-kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng theo công thức

8

2

w ww w

......

: 2

w (1.3 0.15 ).w

: 2

w (1.2 0.35. ).w

w 2.3.w

w ..........w

.

h ht t

da tinhdung thepI

Neu

h Ext f

Neu

h Et f

h Et f

ht

so sanh k luan

- kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh: theo công thức

bo botf t

Trong đó bo = 0.5(bf – tw) =………….

Dùng thép I và có 0.8 <= =……<=4

Chú ý sau:

Khi < 0.8 thì lấy =0.8 để tính

Khi > 4 thì lấy = 4 để tính

thây số kiểm tra – kết luận

9

BÀI 8 /2 Thiết kế liên kết hàn có bản ghép dùng đường hàn góc :

- Tiết diện bản thép : 300 x 10 mm

- Tiết diện bản ghép : 300 x 6 mm

- Chịu lực M = 15 KN, V = 130 KN

-Thép CCT38 , que hàn N42, hàn tay ,c = 0.9

BÀI GIẢI

Thép CCT38 tra bảng có : f = 2300 daN/cm2 , fu = 3800 daN/cm2

Que hàn N42 tra bảng có : fwf = 2000 daN/cm2 , fws = 0.45fu = 1710 daN/cm2

Phương pháp hàn tay : f = 0.7 , s= 1

M = 15 KN.m = 15 .104 daN.cm

V = 130 KN = 13000 daN

- Diện tích bản thép : A = 300 x 10 = 3000 mm2 = 30 cm2

- Diện tích 2 bản ghép : 2Abg = 2 x 300 x6 = 3600mm2 = 36 cm2

Abg = 36 cm2 > A = 30 cm2 – thõa yêu cầu

Ta có : tmax = 10 mm hfmin = 5 mm , chọn hf = 7 mm

Điều kiện : hfmin = 5 mm < hf = 7 mm < hfmax = 1.2tmin = 1.2 x 6 = 7.2 mm ( thõa )

Chiều dài bản ghép : lbg 5tbg = 5 x6 = 30 mm , chọn lbg = 100 mm

- Tổng chiều dài tính toán của đường hàn ở một phía liên kết :

lw = ( 300 – 10 ) x2 = 580 mm = 58 cm

- Kiểm tra bền đường hàn theo công thức :

10

ww w

w

2 2w 3

w

w

4

.. . W

. . 0.7 0.7 58 28.42 2

58W . . 0.7 0.7 274.736 6

. 2000 0.9 1800 / 2

13000 15.10: 1003.41 / 2 1800 / 228.42 274.73

/

f cf f f

f f

f f f

f c

N M fh l

h l x x cm

lh x x cm

f x daN cm

thay so daN cm daN cm

thoa y c

6

10

100

300

- 300 x 10- 300 x 66

11

BÀI 10 Xác định khả năng chịu lực cho dầm tổ hợp hàn sau:

- dầm làm từ thép CCT34

-bản cánh : 300 x 16 mm

- bản bụng : 1100 x 8 mm

-b = 0.78 , c = 1

Yêu cầu : Mmax = ? Vmax = ?

BÀI GIẢI

h = 1100 + 16 x 2 = 1132 mm = 113.2 cm

bf = 300 mm = 30 cm

tf = 16 mm = 1.6 cm

tw = 8 mm = 0.8 cm

hw = 1100 mm = 110 cm

hfk = h – tf = 113.2 – 1.6 = 111.6 cm

diện tích tiết diện : A = 2 x 30 x1.6 + 110 x 0.8 = 184 cm2

thép CCT34 tra bảng có : f = 2100 daN/cm2 , E = 21.105 daN/cm2

300 16

8 1100

16

12

Tính moment quán tính :

33 3 3

4w. 30 113.2 110( w). (30 0.8). 387663.2512 12 12 12x

hbf h xI bf t cm

Moment tĩnh Sx của 1/2 tiết diện đối với trục trung hòa

2 23w

ww. 0.8 110 111.6. . 30 1.6 3888.4

8 2 8 2fk

x f

ht h xS S S bf tf x x cm

moment kháng uốn :

32. 2 387663.25W 6849.17113.2

xI xc cmh

theo điều kiện bền chịu cắt ta có:

axax

ax

ax

. .. w

. w. . 387663.25 0.8 0.58 2100 1 971453888.4

971.45

m xm v

x

x vm

x

m

V S f cI t

I t f c x x x xV daNS

V KN

Theo điều kiện ổn định tổng thể của dầm ta có

..W

. . .W 2100 1 0.78 6849.17 11218947 .1121.8947 .

b

b

M f cc

M f c c x x x daN mM KN m

Vậy khả năng chịu lực của dầm:

Vmax = 971.45 KN

Mmax = 1121.8947 KN.m

13

BÀI 4 Thiết kế dầm tổ hợp hàn số liệu sau:

-thép CCT34

- nhịp dầm L = 10 m

- chiều dày bản bụng :tw = 10 mm

- tải trọng qc = 75 KN/ m , hệ số vượt tải n = 1.2

- độ võng cho phép : 1

400fL

- bản sàn liên két liên tục với bản cánh trên của dầm , hmax không hạn chế .

BÀI GIẢI

L = 10 m = 1000 cm

qc = 75 KN/m = 75 daN/cm

thép CCT34 tra bảng : f = 2100 daN / cm2 , E = 21. 105 daN/ cm2

fv = 0.58f = 1218 daN /cm2

chọn hệ số vượt tải trung bình tb = 1.2, hệ số điều kiện làm việc c = 1

Xác định nội lực trong dầm

2 24

ax

ax

1.2 1.2 75 1000 1125.10 .8 8

1.2 1.2 75 1000 450002 2

cm

cm

xq xL x xM daN cm

xq xL x xV daN

- chọn chiều cao dầm với điều kiện : hmin <= h <= hmax

min 5

5 5 2100 400 1000. . . 69.4424 24 21.10 1.2tb

f L L x x xh cmE f x x

Moment kháng uốn yêu cầu:

43ax 1125.10W 5357.14

. 2100 1

W 5357.14 73.19w 1

yc mx

ycx

kt

M cmf c x

h cmt

Vậy chọn chiều cao dầm h = 80 cm > hmin = 69.44 cm

14

- xác định diện tích bản cánh:

Chiều dày bản cánh tf = 12 – 24 mm chọn tf = 20 mm = 2 cm

hfk = h – tf = 80 – 2 = 78 cm

hw = h – 2tf = 80 – 2. 2 = 76 cm

Diện tích bản cánh :

3 4 3ax w

2 2

w. 2 1125.10 80 1 76 2. . . .. 2 12 2100 1 2 12 78

. 58.42 258.42 / 2 29.2

m

fk

M t hh xbf tff c h x

bf tf cmbf cm

Chọn bf dựa vào các điều kiện sau :

-theo điều kiện ổn định : bf < 30 tf = 30 x2= 60 cm

-theo điều kiện cấu tạo : bf > 180 mm = 18 cm

- theo điều kiện ổn định tổng thể : bf = ( 0.2 – 0.5 ) h = ( 16 – 40 ) cm

Vậy chọn bf = 30 cm

Các thông số mặt cắt ngang:

h = 80 cm

bf = 30 cm

tf = 2 cm

tw = 1 cm

hw = 76 cm

hfk = 78 cm

Diện tích mặt cắt ngang : A = 2 x 30 x2 + 1 x 76 = 196 cm2

Tính các moment quán tính:

33 3 34w

3 3 3 34w

. 30 80 76( w). (30 1). 219141.3312 12 12 12

2. . w. 2 2 30 76 1 9006.3312 12 12 12

x

fy

hbf h xI bf t cm

tf b h t x x xI cm

300 20

10

760

20

15

Moment tĩnh Sx của 1/2 tiết diện đối với trục trung hòa 2 2

3wW

w. 1 76 2 30 78. . 30628 2 8 2

fkx f

ht h x x xS S S tf bf cm

Moment kháng uốn : 32 2 219141.33W 5478.53

80Ix xx cmh

Xác định lại nội lực có kể đến trọng lượng bản thân dầm :

q’c = qc + D.A = 75 + 0.00785 x196 = 76.5386 daN /cm

qtt = 1.2 x 75 + 1.1 x 0.00785 x 196 = 91.69246 daN /cm

2 24

ax

ax

. 91.69246 1000 1146.16 10 .8 8

. 91.69246 1000 45846.232 2

m

m

qtt L xM x daN cm

qtt L xV daN

Kiểm tra tiết diện vừa chọn

1. Theo điều kiện cường độ: Gồm có ứng suất pháp và ứng suất tiếp :

4ax

ax

ax

axax

ax

1146.16 10 2092.1 / 2W 5478.53

. 2100 1 2100 / 2.

. 45846.23 3062 640.59 / 2. w 219141.33 1

. 1218 1 1218 / 2.

mm

m

m xm

m

M x daN cmx

f c x daN cmf c thoa dk ung suat phap

V S x daN cmIx t x

fv c x daN cmfv c thoa dk ung

suat tiep

2. Kiểm tra độ v õng: 3 3

35

3 3

5 . 5 76.5386 1000. 2.166.10384 384 21.10 219141.33

12.166 10 2.5 10 /400

f qc L x xL EIx x xf fx x thoa y c do vongL L

16

BÀI 4 Thiết kế mối nối bằng BU LÔNG với 2 bản ghép số liệu sau :

- Thép CCT34

- Tiết diện 2 bản thép 260 x 14 mm

- Chịu lực kéo N = 490 KN

- BU LÔNG thường d = 16 mm, d1 = 18 mm , cấp bền 4.6

-c = 1

BÀI GIẢI

Bu lông thường cấp bền 4.6 , d = 16 mm , tra bảng các thông số sau :

fvb = 1500 daN/cm2

fcb = 3950 daN/cm2

b = 0.9

Abl = 2.01 cm2

b1 = 1.1

Thép CCT34 tra bảng có : f = 2100 daN/cm2

- Diện tích bản ghép : A = 260 x 14 = 3640 mm2 = 36.4 cm2

Theo điều kiện: 2Abg A Abg = bbg x tbg A/2 = 18.2 cm2

Chọn chiều rộng bản ghép : bbg = 260 mm = 26 cm tbg 18.2/26 = 0.7 cm

Chọn bbg x tbg = 260 x 8 mm

Khả năng chịu cắt của một BU LÔNG

. . . 1500 0.9 2.01 2 5427vb b bl vN vb f A n x x x daN

Khả năng chịu ép mặt của một BU LÔNG

min( ) . . 1.6 1.4 3950 0.9 7963.2cb bN cb d t f x x x daN

17

khả năng chịu lực của một BU LÔNG:

( ; ) 5427N bl Min N vb N cb daN

Số BU LÔNG cần thiết :

49000 9.03

min . . 5427 1bl

N NnN b c N c x

Chọn n = 10 BU LÔNG cho mỗi bên. Bố trí như hình vẽ

Kiểm tra cấu tạo:

- khoảng cách giữa trọng tâm hai BU LÔNG

amin = 45 mm 2.5d = 2.5 x 16 = 40 mm

amax = 80 mm < 8d = 8 x 16 = 128 mm

- khoảng cách từ trọng tâm BU LÔNG đến biên của cấu kiện

a1 = 40 mm 2d = 2 x 16 = 32 mm

a2 = 40 mm 1.5d = 1.5 x 16 = 24 mm

vậy thõa mãn yêu cầu cấu tạo

chiều dài bản ghép lbg = 2 x (40 + 80 + 40 ) +10 = 330 mm

40 80 40 10

4045

4545

4540

- 260 x 14- 260 x 8

18

- Kiểm tra độ bền của bản thép sau khi bố trí BU LÔNG :

. .bl cN fAn

Bố trí song song nên

An = A – A1

Với A = 36.4 cm2 ; bl = 1.1 ;c = 1

A1 = m.t.d1 = 5 x 1.4 x 1.8 = 16.6 cm2

An = 36.4 – 12.6 = 23.8 cm2

49000 2058.82 / 223.8

. . 2100 1.1 1 2310 / 2

. . /

bl c

bl c

N daN cmAnf x x daN cmN f thoa y c do benAn

19

THIẾT KẾ LIÊN KẾT DÙNG BU LÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO

Hai bản ghép tiết diện 360 x 10 mm

Thép CCT34

Chịu lực kéo N = 700 KN

BU LÔNG CĐC có d = 24 mm, d1 = 27 mm

Cho f ub = 11000 daN /cm2

BÀI GIẢI Thép CCT34 tra bảng có f = 2100 daN /cm2

BU LÔNG CĐC có d = 24 mm tra bảng có Abn = 3.52 cm2

Chọn hệ số điều kiện làm việc c = 1

- Diện tích bản thép : A = 360 x 10 = 3600 mm2 = 36 cm2

Từ điều kiện 2Abg A Abg = bbg x tbg A/2 = 18 cm2

Chọn bbg = 360 mm = 36 cm

tbg 18/ 36 = 0.5 cm

Chọn kích thước bản ghép bbg x tbg = 360 x 8 mm

Khả năng chịu trượt của 1 BU LÔNG CĐC

Trong đó : 1

2

. . . .hb bn b fbb

N f A n

fhb = 0.7xfub = 0.7 x 11000 = 7700 daN/cm2 ( cường độ tính toán chịu kéo của vl blôg)

Abn = 3.52 cm2

nf = 2 ( số lượng mặt phẳng ma sát tính toán )

= 0.35 ( hệ số ma sát )

b2 = 1.17 ( hệ số tin cậy của liên kết )

Giả thiết chọn số bu lông cho mỗi bên na = 6 bu lông

hệ số điều kiện làm việc của liên kết bu lông b1 = 0.9 ( 5 ≤ na ≤10 )

thây số ta có : 0.357700 3.52 0.9 2 14594.46

1.17bN x x x x daN

20

Số lượng bu lông yêu cầu :

70000 4.79. 14594.46 1a

cb

NnN x

Số bu lông đã chọn là 6 thõa yêu cầu . bố trí bu lông như hình vẽ

Kiểm tra yêu câu cấu tạo - khoảng cách trọng tâm giữa hai bu lông

amin = 80 mm 2.5d = 2.5 x 24 = 60 mm

amax = 130 mm < 8d = 8 x 24 = 192 mm

- khoảng cách từ trọng tâm bu lông đến biên cấu kiện

amin = 50 mm 1.3d = 1.3 x 24 = 31.2 mm

amax = 60 mm < 4d = 4 x 24 = 96 mm

vậy thõa yêu cầu cấu tạo

Kiểm tra độ bền của bản thép sau khi bố trí bu lông : . .bl cN fAn

Trong đó : f = 2100 daN /cm2 ; bl = 1 ; c = 1 ; N = 70000 daN An = A – A1

Với A = 36cm2

A1 = m.t.d1 = 3 x1 x 2.7 = 8.1 cm2

An = 36 – 8.1 = 27.9 cm2

0.85A = 0.85 x 36 = 30.6 cm2

An = 27.9 cm2 < 0.85A = 30.6 cm2 tính theo diện tích quy ước

Ac = 1.18An = 1.18 x 27.9 = 32.922 cm2 ( khi chịu tải trọng tĩnh )

Vậy :

70000 2126.24 / 232.922

. . 2100 1 1 2100 / 2

. .

bl c

bl c

N daN cmAcf x x daN cmN f khong dam bao dieu kien benAc

Chú ý : xem kĩ đề cho thép gì để tính cho đúng

- 360 x 10- 360 x 8

60 80 60 10

5013

013

050

21

BÀI 2 Kiểm tra liên kết BU LÔNG chịu M = 65 KN.m ; V = 480 KN như hình vẽ

Thép CCT38 , BU LÔNG cấp bền 4.8 , d = 20 mm, d1 = 22 mm

c = 1 ( không cần kiểm tra độ bền của thép cơ bản )

BÀI GIẢI

Thép CCT38 tra bảng có f = 2300 daN /cm2

Bu lông cấp bền 4.8 , d = 20 mm, tra bảng có

fvb = 1600 daN /cm2

fcb = 4650 daN /cm2

Abl = 3.14 cm2

Kiểm tra điều kiện cấu tạo: - khoảng cách giữa trọng tâm hai bu lông

amin = 75 mm 2.5d = 2.5 x 20 = 50 mm

amax = 80 mm < 8d = 8 x 20 = 160 mm

- khoảng cách từ trọng tâm bu lông đến biên cấu kiện

a1 = 50 mm 1.5d = 1.5 x 20 = 30mm

a2 = 40 mm 2d = 2x 20 = 40 mm

vậy thõa yêu cầu cấu tạo

- Lực lớn nhất do M tác dụng lên 1 BU LÔNG :ax ax

2

..

m mblM

i

N M lNm m l

Trong đó : M =65 KN.m = 65 . 104 daN.cm m = 4 ( số bu lông trên 1 dãy ở một phía của liên kết )

5080

8080

50

40 75 75 40

M MQQ

16

88

22

lmax = 80 x 3 = 240 mm =24 cm ( k/c lớn nhất giữa hai dãy bu lông ngoài cùng ) 2il = 802 + ( 3 x 80 )2 = 64000 mm2 = 640 cm2

465.10 24 6093.754 640blM

xN daNx

- Khả năng chịu cắt của một bu lông:

. . .

1600 / 20.9( )3.14 2

21600 0.9 3.14 2 9043.2

vb b bl vvb

vb

b

bl

v

vb

N f A n

f daN cmbu long thuong

A cmn

N x x x daN

- Khả năng chịu ép mặt của một bu lông

min

min

min

.( ) . .

20 2( ) 16 1.6

4650 / 20.9

2 1.6 4650 0.9 13392

( ; ) 9043.2

cb bcb

cb

b

cb

b vb cb

N d t f

d mm cmt mm cm

f daN cm

N x x x daN

N Min N N daN

- Lực lớn nhất do lực cắt V tác dụng lên 1 bu lông :

blVVNn

Với V = 480 KN =48000daN

n = 12 ( số bu lông ở một nữa liên kết ) 48000 4000

12blVN daN

Điều kiện bền khi BU LÔNG chịu tác dụng đồng thời moment M và lực cắt V:

2 2min

2 2

.

6093.75 4000 9043.2 17289.3 9043.2

:

bl blM blV cbN N N N

xdaN daN

KET LUAN lien ket dam bao ben

23

BÀI 3/2 Cho thép góc đều cạnh L 100 x 10 có A = 19.2 cm2 , bản thép dày t = 10 mm , liên kết bằng đường hàn góc cạnh, Chiều dài thực đường hàn sống lw1 = 200 mm , đường hàn mép lw2 = 120 mm Chiều cao đường hàn : hf = 10 mm, Thép góc + thép bản = CCT38 , que hàn N42 , hàn tay , c = 0.85 Yêu cầu : xác định khả năng chịu lực của liên kết?????????

BÀI GIẢI

Thép CCT38 tra bảng có : f = 2300 daN/cm2 fu = 3800 daN/cm2 fws = 0.45fu = 1710 daN/cm2 Que hàn N46 tra bảng có : fwf = 2000 daN/cm2 Phương pháp hàn tay tra bảng có : f = 0.7 , s = 1 lw1 = 200 mm = 20 cm lw2 = 120 mm =12 cm Thép góc đều cánh tra bảng ta có hệ số phân phối nội lực: - đường hàn sống : N1 = 0.7N - đường hàn mép : N2 = 0.3N

200

120

NN

L-100 x 10

t = 10

24

Chiều dài cần thiết của mỗi đường hàn:

w w w minw min

. . . .. . . f c

f c

Nl N l h fh f

Trong đó : (.fw)min = Min (.fwf; .fws)

- .fwf = 0.7 x 2000 = 1400 daN/cm2

- .fws = 1 x 1710 = 1710 daN/cm2

(.fw)min = Min (1400 daN/cm2 ; 1710 daN/cm2 ) = 1400 daN/cm2

Khả năng chịu lực đường hàn sống : w1 w min0.7 . . . .f cN l h f

w1 w min. . . . 20 1 1400 0.85 34000

0.7 0.7f cl h f x x xN daN

Khả năng chịu lực đường hàn mép : w2 w min0.3 . . . .f cN l h f

w2 w min. . . . 12 1 1400 0.85 47600

0.3 0.3f cl h f x x xN daN

Khả năng chịu lực lớn nhất của liên kết :

N = Min( 34000 daN, 47600 daN) = 34000 daN

Kiểm tra điều kiện bền :

34000 1770.83 / 2 . 2300 0.85 1955 / 219.2 c

N daN cm f x daN cmA

Vậy thõa điều kiện bền

25

BÀI 3/3 Kiểm tra tiết diện dầm thép tổ hợp theo điều kiện cường độ chịu lực

M = 155 KN.m , V = 50 KN

Dầm thép CCT34 , c = 1 . kích thước tiết diện như hình vẽ

BÀI GIẢI

h = 75 cm

bf = 40 cm

tf = 2.5 cm

tw = 1 cm

hw = 70 cm

hfk = 72.5 cm

Thép CCT34 tra bảng có :

f = 2100 daN/cm2

fv = 0.58f = 1218 daN/cm2

M = 155 KN.m = 155.104 daN.cm

V = 50 KN= 5000 daN

- Diện tích tiết diện : A = 1 x 70 + 2 x 2.5 x 40 = 270 cm2

- Moment quán tính Ix :

3 3 3 34w. 40 75 70( w). (40 1). 291500

12 12 12 12f

x f

b h h xI b t cm

- Moment kháng uốn :

32 2 291500W 7773.3375

Ix xx cmh

- Moment tĩnh Sx của 1/2 tiết diện đối với trục trung hòa :

2w

23

w.w . .8 2

70 72.51 2.5 40 4237.58 2

fkht hSx S Sf bf tf

x x x cm

750

400 25

10

700

25

26

Kiểm tra tiết diện dầm theo điều kiện cường độ :

- Chịu uốn :

4

.W155.10 199.4 / 27773.33

. 2100 1 2100 / 2. /

c

c

c

M fx

daN cm

f x daN cmf thoa y c chiu uon

- Chịu cắt:

ax

ax

ax

. .

. w5000 4237.5 72.68 / 2

291500 1. 1218 1 1218 / 2

. /

m c

m

c

m c

V Sx fvIx t

x daN cmx

fv x daN cmfv thoa y c chiu cat

- Chịu uốn và chịu cắt đồng thời :

2 21 1

1

1

3

1

2 2

3 1.15. .w 70. . 199.4 186.1 / 2

W 75.. w

72.5. . 40 2.5 36252 2

5000 3625 62.18 / 2291500 1

186.1 3 62.18 215 / 21.15. . 1.15 2100 1 2415

td c

f

fkf

td

c

fM ho h x daN cm

x h hV SIx t

hS bf tf x x cm

x daN cmxx daN cm

f x x da

/ 21.15. . /td c

N cmf thoa y c

27

BÀI 1/2 Thiết kế liên kết hàn thép góc đều cánh L 100x10 vào bản mã dày t = 10 mm

Chịu lực kéo N = 400 KN

Thép CCT34 , que hàn N42 , hàn tay , c = 0.9

BÀI GIẢI Thép CCT34 tra bảng có : f = 2100 daN/cm2 , fu = 3400 daN/cm2

fws = 0.45fu = 1530 daN/cm2

Que hàn N42 tra bảng có : fwf = 1800 daN/cm2

Phương pháp hàn tay : f = 0.7 , s = 1

Ta có tmax = 10 mm hfmin = 5 mm, chọn hf = 8 mm

Điều kiện : hfmin = 5 mm ≤ hf = 8 mm ≤ 1.2tmin =1.2 x 10 =12 mm ( thõa )

- Tổng chiều dài cần thiết của đường hàn :

ww min

w wf wsmin

wf

ws

w min

w

. . .

:. ( . ; . )

. 0.7 1800 1260 / 2

. 1 1530 1530 / 2. (1260 / 2;1530 / 2) 1260 / 2

40000 44.10.8 1260 0.9

f c

f s

f

s

Nlh f

trong dof Min f ff x daN cmf x daN cmf Min daN cm daN cm daN cm

l cmx x

Tổng chiều dài các đường hàn :

lw =44.1 + 1 = 45.1 cm

Tổng chiều dài đường hàn mép và đường hàn sống:

lw = 45.1 – 10 = 35.1 cm

- Chiều dài đường hàn sống :

lw1 = 0.7 lw = 0.7 x 35.1 = 24.57 cm

chọn lw1 = 25 cm

28

- Chiều dài đường hàn mép :

lw2 = 0.3 lw = 0.3 x 35.1 = 10.53 cm

chọn lw2 = 11 cm

bố trí như hình vẽ

CHÚ Ý :

Khi không cho kích thước thép góc L thi chiều dài các đường hàn như sau :

- tổng chều dài các đường hàn :

lw =44.1 + 1 = 45.1 cm

- Chiều dài đường hàn sống :

lw1 = 0.7 lw = 0.7 x 45.1 = 31.57 cm

chọn lw1 = 32 cm

- Chiều dài đường hàn mép :

lw2 = 0.3 lw = 0.3 x 45.1 = 13.53 cm

chọn lw2 = 14 cm

bố trí như hình vẽ

250

110

400 KN400 KN

L-100 x 10

t = 10

320

140

400 KN400 KN

L-100 x 10

t = 10

29

BÀI ???/2 Thiết kế liên kết bu lông cho 2 thép góc 2L – 90 x 90 x 10 vào bản mã dày t = 14 mm

Chịu lực kéo N= 350 KN

Thép CCT42 , bu lông thường : d = 24 mm , d1 = 27 mm , c = 1

BÀI GIẢI

Thép CCT42 tra bảng có : f = 2450 daN/cm2

Chọn bu lông cấp bền 5.6 tra bảng có :

fvb = 1900 daN/cm2 , fcb = 5400 daN/cm2

d = 24 mm Abl = 4.52 cm2

dùng bu lông thường b = 0.9

Khả năng chịu cắt của 1 bu lông:

. . . 1900 0.9 4.52 2 15458.4vb b bl vvbN f A n x x x daN

Khả năng chịu ép mặt của 1 bu lông:

min. . . 2.4 1.4 5400 0.9 16329.6cb bcb

N d t f x x x daN

Khả năng chịu lực của 1 bu lông:

( ; ) (15458.4 ;16329.6 ) 15458.4bl vb cb

N Min N N Min daN daN daN Số bu lông cần thiết:

min

35000 2.26. . 15458.4 1

: 3c cb bl

N NnN N x

chon n

Thép góc đều cánh có b= 90 mm < 100mm nên bố trí 1 hàng như hình vẽ

350 KN350 KN

2L-90 x 90x10

t = 14

5040

50 60 60 50

30

Kiểm tra cấu tạo:

a = 50 mm theo qui định

Khoảng cách trọng tâm hai bu lông

60 mm 2.5d = 2.5 x 24 = 60 mm

Khoảng cách từ trọng tâm bu lông đến biên cấu kiện

40 mm 1.5d = 1.5 x 24 = 36 mm

50 mm 2d = 2 x 24 = 48 mm thõa mãn yêu cầu cấu tạo

Kiểm tra bền bản thép sau khi bố trí bu lông

1

1 1

. .

2450 / 2; 1.1; 1

2 17.1 34.2 2( )2. . . 2 1 1 2.7 5.4 2

34.2 5.4 28.8 235000 1215.27 / 228.8

. . 2450 1.1 1 2695 / 2

bl c

bl c

bl c

N fAnf daN cmAn A AA x cm dien tich hai ban thep gocA m t d x x x cm

An cmN daN cmAnf x x daN cmNAn

. .bl cf cac ban thep dam bao ben