Bài tập kết cấu công trình bê tông cốt thép năm 2024
- 1. kiểm tra 1. Kiểm tra cấu kiện tạo nên từ 2 bản thép tiết diện 300x14 (mm), nối với nhau bằng đường hàn đối đầu vuông góc với trục cấu kiện. Bản thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ), đường hàn có cường độ tính toán fwt = 1800 (daN/cm2 ). Cấu kiện chịu uốn, tại mối nối có Mmax = 3000 (daNm). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. 2. Kiểm tra cấu kiện được nối từ 2 bản thép có tiết diện 300x10 (mm) và 260x12 (mm) ghép chồng lên nhau một đoạn là 250 (mm), liên kết bởi 2 đường hàn góc cạnh có hf = 10 (mm) và lw = 250 (mm). Các bản thép có cường độ tính toán là f = 2100 (daN/cm2 ). Đường hàn góc có fwf = 1800 (daN/cm2 ), fws = 1550 (daN/cm2 ), f = 0,7; s = 1. Cấu kiện chịu kéo đúng tâm N = 60000 (daN). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. 3. Kiểm tra cấu kiện được ghép đối đầu từ 2 bản thép có tiết diện 500x16 (mm), mối nối được thực hiện bằng 2 bản ghép và 4 đường hàn góc đầu (đường hàn vuông góc với trục cấu kiện, mỗi phía liên kết có 2 đường). Bản ghép có tiết diện 500x9 (mm), các đường hàn góc có hf = 9 (mm) và lw = 500 (mm). Các bản thép có cường độ tính toán là f = 2100 (daN/cm2 ). Đường hàn góc có fwf = 1800 (daN/cm2 ), fws = 1550 (daN/cm2 ), f = 0,7; s = 1. Cấu kiện chịu kéo đúng tâm N = 60000 (daN). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. II. Bài toán xác định liên kết 1. Thiết kế (tính toán và vẽ) liên kết hàn đối đầu giữa hai bản thép có cùng tiết diện 360x14 (mm) chịu lực kéo dọc trục N = 1050 (kN). Biết: Thép có f = 2100 (daN/cm2 ); đường hàn có fwt = 1800 (daN/cm2 ) và fwv = 1200 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. 2. Xác định kích thước bản ghép và kích thước các đường hàn góc của mối nối 2 bản thép có tiết diện 350x16 (mm) chịu kéo dọc trục N = 120000 (daN). Liên kết dùng 2 bản ghép và đường hàn góc cạnh. Các bản thép có cường độ tính toán là f = 2100 (daN/cm2 ). Que hàn N46, hàn thủ công. Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. 3. Cấu kiện được nối từ 2 bản thép có tiết diện 300x14 (mm) và 330x14 (mm) ghép chồng lên nhau, liên kết bởi 2 đường hàn góc cạnh có hf = 14 (mm), chịu lực dọc trục tối đa của cấu kiện ([N]). Xác định chiều dài ghép chồng tối thiểu của 2 bản thép này. Các bản thép có cường độ tính toán là f = 2100 (daN/cm2 ). Đường hàn góc có fwf = 1800 (daN/cm2 ), fws = 1550 (daN/cm2 ), f = 0,7; s = 1. Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1.
- 2. chiều dài đường hàn sống (lw s ) và đường hàn mép (lw m ) của liên kết ghép chồng một thép góc L200x14 với bản thép dày t = 14 (mm), chịu lực dọc trục thép góc N = 78000 (daN). Đường hàn góc có fwf = 1800 (daN/cm2 ), fws = 1550 (daN/cm2 ), f = 0,7; s = 1. Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 0,75. Coi thép góc và bản thép đủ khả năng chịu lực, bản thép đủ kích thước dài rộng để liên kết. 5. Xác định chiều dài đường hàn sống (lw s ) và đường hàn mép (lw m ) của liên kết ghép chồng một thép góc L180x12 với bản thép dày t = 14 (mm), chịu lực kéo dọc trục tối đa ([N]) của thép góc. Thép góc có diện tích tiết diện A = 42,2 (cm2 ), cường độ tính toán f = 2300 (daN/cm2 ). Đường hàn góc có chiều cao tiết diện các đường hàn là hf s = 14 (mm), hf m = 10 (mm) và có fwf = 1800 (daN/cm2 ), fws = 1550 (daN/cm2 ), f = 0,7; s = 1. Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 0,75. Coi bản thép đủ khả năng chịu lực và có kích thước dài rộng đủ để bố trí liên kết. 6. Thiết kế (tính toán và vẽ) liên kết phẳng nối 2 bản thép có tiết diện 400x10 (mm) chịu M = 5000 (daNm) và V = 6000 (daN). Liên kết dùng đường hàn góc đầu và 2 bản ghép, mỗi bản ghép tiết diện là 400x6 (mm). Biết: Thép có f = 2100 (daN/cm2 ); fu = 3400 (daN/cm2 ); Que hàn N46, hàn tay; Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. III. Bài toán xác định khả năng 1. Xác định khả năng chịu kéo dọc trục ([N] = ?) của cấu kiện tạo nên từ 2 bản thép tiết diện 350x12 (mm), nối với nhau bằng đường hàn đối đầu xiên nghiêng với trục cấu kiện một góc 72o . Bản thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ). Đường hàn có cường độ tính toán fwt = 1800 (daN/cm2 ), fwv = 1200 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. 2. Xác định lực dọc tối đa ([N] = ?) của cấu kiện được nối từ 2 bản thép có tiết diện 400x14 (mm) đặt đối đầu, nối bằng 2 bản ghép có tiết diện 360x8 (mm) và 4 đường hàn góc cạnh có hf = 8 (mm), mỗi đường hàn dài là lw = 320 (mm). Các bản thép có cường độ tính toán là f = 2100 (daN/cm2 ). Đường hàn góc có fws = 1550 (daN/cm2 ), fwf = 1800 (daN/cm2 ), s = 1; f = 0,7. Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. 3. Xác định lực dọc tối đa ([N] = ?) của cấu kiện được nối từ 2 bản thép có tiết diện 400x12 (mm) và 360x14 (mm) ghép chồng lên nhau một đoạn là 350 (mm), liên kết bởi 2 đường hàn góc cạnh có hf = 12 (mm) và lw = 350 (mm). Các bản thép có cường độ tính toán là f = 2100 (daN/cm2 ). Đường hàn góc có fws = 1550 (daN/cm2 ), fwf = 1800 (daN/cm2 ), s = 1; f = 0,7. Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1.
- 3. lực dọc tối đa ([N] = ?) của cấu kiện là 1 thép góc L220x14. Đầu thanh liên kết chồng vào bản thép một đoạn 450 (mm). Bản thép có bề dày t = 14 (mm). Thép góc cố diện tích tiết diện A = 60,4 (cm2 ), cường độ tính toán f = 2200 (daN/cm2 ). Đường hàn góc có chiều dài lw s = 45 (cm), lw m = 35 (cm), chiều cao tiết diện hf s = 1,4 (cm), hf m = 1,2 (cm), cường độ tính toán fws = 1550 (daN/cm2 ), fwf = 1800 (daN/cm2 ), s = 1; f = 0,7. Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 0,75. Bản thép đủ khả năng chịu lực và có kích thước dài rộng đủ để bố trí liên kết. 5. Thiết kế (tính toán và vẽ) liên kết nối chồng 2 bản thép tiết diện 500x16 (mm) chịu kéo dọc trục N = 125000 (daN). Mối nối dùng bu lông thường có fvb = 1600 (daN/cm2 ), fcb = 3400 (daN/cm2 ). Các bản thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. (Liên kết thuộc loại không đối xứng). 6. Xác định số lượng bu lông, bố trí bu lông, kích thước bản ghép và kiểm tra thép cơ bản của liên kết nối 2 bản thép tiết diện 450x14 (mm) chịu kéo dọc trục N = 100000 (daN). Mối nối dùng 2 bản ghép và bu lông cường độ cao. Mặt ma sát đánh sạch bằng bàn chải sắt, không có lớp sơn bảo vệ. Thép làm bu lông cường độ cao có cường độ tức thời tiêu chuẩn fub = 11000 (daN/cm2 ). Các bản thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. 7. Xác định số lượng bu lông, bố trí bu lông và kiểm tra các bản thép của liên kết nối 2 bản thép tiết diện 500x14 (mm) chịu kéo dọc trục N = 75000 (daN). Mối nối dùng bu lông thường và 2 bản ghép. Các bản thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết c = 1. IV. Bài toán kiểm tra 8. Vẽ hình và kiểm tra liên kết bu lông thường của cấu kiện từ 2 bản thép tiết diện 600x14 (mm) ghép chồng lên nhau một đoạn 200 (mm), chịu M = 7500 (daNm) và V = 15000 (daN). Liên kết gồm 14 bu lông thường đường kính d = 24 (mm), lỗ bu lông d1 = 27 (mm), xếp thành 2 cột (vuông góc với trục cấu kiện) 7 hàng (song song với trục cấu kiện), 2 cột cách nhau 80 (mm), các hàng cách nhau 80 (mm). Cường độ chịu cắt và ép mặt của liên kết là fvb = 1500 (daN/cm2 ), fcb = 3400 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết bu lông b = 0,9. Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. (Không phải kiểm tra bản thép, xem như bản thép đảm bảo yêu cầu chịu lực).
- 4. và kiểm tra liên kết bu lông và thép cơ bản của liên kết nối 2 bản thép tiết diện 500x14 (mm) chịu kéo dọc trục N = 105000 (daN). Mối nối dùng 2 bản ghép tiết diện 500x8 (mm) và 30 bu lông thường đường kính bu lông d = 20 (mm), lỗ bu lông d1 = 23 (mm), mỗi bên liên kết có 15 bu lông xếp thành 3 cột (vuông góc với trục cấu kiện) 5 hàng (song song với trục cấu kiện), các cột cách nhau 60 (mm), các hàng cách nhau 100 (mm). Các bản thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ). Cường độ chịu cắt và ép mặt của liên kết là fvb = 1500 (daN/cm2 ), fcb = 3400 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết bu lông b = 0,9. Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. 10. Vẽ hình, kiểm tra liên kết bu lông và thép cơ bản của cấu kiện từ 2 bản thép tiết diện 600x12 (mm) ghép chồng lên nhau một đoạn 340 (mm), chịu lực dọc trục N = 100000 (daN). Liên kết gồm 20 bu lông thường đường kính d = 24 (mm), lỗ bu lông d1 = 27 (mm), xếp thành 4 cột (vuông góc với trục cấu kiện) 5 hàng (song song với trục cấu kiện), các cột cách nhau 80 (mm), các hàng cách nhau 130 (mm). Cường độ tính toán của các bản thép f = 2100 (daN/cm2 ). Cường độ chịu cắt và ép mặt của liên kết là fvb = 1500 (daN/cm2 ), fcb = 3400 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết bu lông b = 0,9. Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. (Liên kết thuộc loại không đối xứng). V. Bài toán xác định khả năng 11. Vẽ hình và xác định khả năng chịu kéo dọc trục ([N] = ?) của cấu kiện từ 2 bản thép tiết diện 500x14 (mm) ghép chồng lên nhau một đoạn 340 (mm), liên kết bởi 16 bu lông thường đường kính d = 24 (mm), lỗ bu lông d1 = 27 (mm), xếp thành 4 hàng 4 cột đảm bảo yêu cầu cấu tạo. Bản thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ). Cường độ chịu cắt và ép mặt của liên kết là fvb = 1500 (daN/cm2 ), fcb = 3400 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết bu lông b =0,9. Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. (Liên kết ở đây thuộc loại không đối xứng). 12. Vẽ hình và xác định khả năng chịu lực dọc trục ([N] = ?) của cấu kiện từ 2 bản thép tiết diện 550x14 (mm) ghép đối đầu bằng 2 bản nối tiết diện 550x8 (mm) và 18 bu lông cường độ cao đường kính d = 24 (mm), mỗi bên 9 bu lông xếp thành 3 hàng 3 cột (khoảng cách các bu lông được bố trí đảm bảo yêu cầu cấu tạo). Lỗ bu lông có đường kính d1 = 27 (mm). Mặt ma sát đánh sạch bằng bàn chải sắt, không có lớp sơn bảo vệ. Thép làm bu lông cường độ cao có cường độ tức thời tiêu chuẩn fub = 11000 (daN/cm2 ). Các bản thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của liên kết bu lông cường độ cao 1l = 0,9. Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1.
- 5.
- 6. kiểm tra 13. Hãy kiểm tra dầm thép sau theo điều kiện bền. Dầm có tiết diện chữ I tổ hợp hàn, hai cánh như nhau tiết diện là 450x18 (mm) và bản bụng là 1400x8 (mm), chịu Mmax = 240000 (daNm) và Vmax = 75000 (daN). Các bản thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ), fv = 1250 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. Dầm không có giảm yếu tiết diện. Tại tiết diện dầm có Mmax lực cắt V = 0, tiết diện có Vmax mômen M = 0. 14. Hãy kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng, nêu biện pháp xử lý nếu không đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ (vẽ cấu tạo và xác định kích thước cụ thể) cho dầm thép tiết diện chữ I tổ hợp hàn (hai cánh như nhau) chịu tải trọng tĩnh, có tiết diện bản cánh là 600x20 (mm) và bản bụng là 1750x14 (mm). 15. Hãy kiểm tra khả năng chịu lực của sườn đầu dầm. Dầm thép có tiết diện chữ I tổ hợp hàn, hai cánh như nhau tiết diện là 350x20 (mm) và bản bụng là 1600x10 (mm), sườn gối đặt ở đầu mút dầm có tiết diện là 350x14 (mm). Dầm được làm từ thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ), fc = 3500 (daN/cm2 ) và mô đun đàn hồi E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Phản lực gối tựa tác dụng vào sườn đầu dầm P = 120000 (daN). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. 16. Kiểm tra bền, kiểm tra võng và tính liên kết hàn giữa cánh với bụng của dầm tổ hợp sau: Dầm đơn giản nhip L = 10 (m) chịu tổng tải trọng phân bố đều tiêu chuẩn qtc = 45 (kN/m), hệ số vượt tải γQ = 1,15. Dầm có tiết diện chữ I ghép từ 3 bản thép, kích thước mỗi bản cánh là 300x16 (mm) và bản bụng là 1000x8 (mm). Dầm làm bằng thép CCT38 có f = 2100 (daN/cm2 ); fv = 1250 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc c = 1. Độ võng cho phép là /L = 1/400. Hàn tay, que hàn N46. VII. Bài toán chon tiết diện 17. Viết biểu thức lựa chọn chiều cao hợp lý của dầm (h). Chọn h cho các trường hợp sau (phân tích vì sao chọn như vậy): a) hmax = 1,65 m hmin = 1,45 m hktế = 1,35 m. b) hmax = 1,45 m hmin = 1,25 m hktế = 1,35 m. c) hmax = 1,40 m hmin = 1,10 m hktế = 1,55 m. 18. Xác định kích thước tiết diện bản cánh của dầm thép tiết diện chữ I tổ hợp hàn (hai cánh như nhau), chịu Mmax = 300000 (daNm). Bản bụng của dầm có kích thước tiết diện là 1500x10 (mm). Thép làm dầm có cường độ tính toán là f = 2100 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1.
- 7. thước tiết diện bản bụng (hw = ? tw = ?) và chiều cao tiết diện (h = ?) của dầm thép tổ hợp hàn. Dầm có Vmax = 85000 (daN), bề dày bản cánh đã xác định tf = 25 (mm) và các số liệu giới hạn về chiều cao tiết diện dầm đã được xác định: hmax = 1,65 (m), hmin = 1,25 (m) và hktế = 1,2 (m). Dầm được làm từ thép có cường độ tính toán fv = 1250 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. VIII. Bài toán xác định khả năng 1. Hãy xác định Mmax và Vmax của dầm thép sau: Dầm có tiết diện chữ I tổ hợp hàn, hai cánh như nhau tiết diện là 400x18 (mm) và bản bụng là 1200x8 (mm), dầm được làm từ thép có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ), fv = 1250 (daN/cm2 ). Hệ số xét đến điều kiện ổn định tổng thể của dầm đã được xác định là b = 0,75. Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. Tại tiết diện dầm có Mmax lực cắt V = 0, tiết diện có Vmax mômen M = 0. Dầm không có giảm yếu tiết diện.
- 8. thuyết chung 1. Sơ đồ tính và chiều dài tính toán của cột. Cột sẽ mất ổn định theo phương có độ mảnh như thế nào? Cột chịu nén đúng tâm được lựa chon hợp lý nhất khi các độ mảnh của chúng như thế nào? 2. Chọn tiết diện cột đặc (dạng tiết diện chữ H) chịu nén đúng tâm. Các yêu cầu cấu tạo của cột đặc tiết diện dạng chữ H. 3. Kiểm tra cột đặc tiết diện dạng chữ H chịu nén đúng tâm về bền, về ổn định tổng thể và ổn định cục bộ. 4. Cấu tạo và các yêu cầu cấu tạo của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm. 5. Khi tính toán ổn định cho cột rỗng 2 nhánh theo phương trục ảo phải dùng độ mảnh tương đương (0), vì sao? Trong cột rỗng hai nhánh bản giằng có 2 công thức tính 0 (công thức 4.27 và 4.30 sách Kết cấu thép cấu kiện cơ bản, xuất bản 2006), hãy giải thích ý nghĩa và nêu điều kiện dùng hai công thức đó. 6. Chọn tiết diện cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm. 7. Kiểm tra tiết diện cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm. 8. Tính toán bản giằng, thanh bụng của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm. 9. Nêu sự giống, khác nhau về sự làm việc và tính toán của cột đặc và cột rỗng hai nhánh chịu nén đúng tâm. 10. Cấu tạo và tính toán chân cột. 11. Một cột chịu nén đúng tâm có chiều dài tính toán ly = 0,5lx, cột không có sự giảm yếu tiết diện. Hãy cho biết: a) Chỉ phải kiểm tra khả năng chịu nén của cột về bền hay về ổn định? Chứng minh giải thích kết luận đưa ra. b) Cột phải có đặc trưng tiết diện theo hai phương trục x và trục y như thế nào để có sự làm việc của cột đồng ổn định theo hai phương? II. Bài toán kiểm tra 1. Kiểm tra ổn định tổng thể của cột thép sau: Cột có tiết diện tổ hợp dạng chữ H hai cánh như nhau, bản cánh tiết diện 360x18 (mm), bản bụng tiết diện 360x10 (mm). Chiều dài tính toán của cột đã xác định được là: lx = 1200 (cm), ly = 840 (cm). Tiết diện cột có trục x song song với bề rộng bản cánh, trục y vuông góc với bề rộng của bản cánh. Cột chịu nén đúng tâm N = 230000 (daN). Thép làm cột có cường độ tính toán f = 2300 (daN/cm2 ) và môđun đan hồi E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1.
- 9. ổn định cục bộ của cột thép chịu nén đúng tâm sau: Cột có tiết diện tổ hợp dạng chữ H, hai cánh như nhau, bản cánh tiết diện 300x16 (mm), bản bụng tiết diện 300x8 (mm). Chiều dài tính toán của cột đã xác định được là: lx = 1000 (cm), ly = 700 (cm). Tiết diện cột có trục x song song với bề rộng bản cánh, trục y vuông góc với bề rộng của bản cánh. Thép làm cột có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ) và môđun đan hồi E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. 3. Kiểm tra ổn định tổng thể đối với phương trục ảo của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm N = 230000 (daN). Nhánh được làm bằng thép hình [40, hai nhánh ghép bản cánh hướng vào nhau, đặt cách nhau (tính từ mặt ngoài) h = 55 (cm) và được liên kết với nhau bằng các bản giằng tiết diện 350x10 (mm) đặt cách nhau 150 (cm) (khoảng cách tâm của các bản giằng). Bản giằng liên kết hàn vào nhánh. Chiều dài tính toán của cột đối với phương trục ảo đã xác định được là: lx = 700 (cm). Tiết diện cột có trục x là trục ảo, trục y là trục thực. Thép làm cột có cường độ tính toán f = 2300 (daN/cm2 ) và môđun đan hồi E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. (Theo phương trục thực cột đã được kiểm tra đảm bảo yêu cầu chịu lực). Thép hình [40 có các đặc trưng hình học của tiết diện như sau: ➢ Diện tích tiết diện: 61,5 cm2 ➢ Mômen quán tính đối với trục song song với bản bụng: 760 cm4 ➢ Bán kính quán tính đối với trục song song với bản bụng: 3,51 cm ➢ Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện tới mép ngoài bản bụng: 3,05 cm 4. Kiểm tra ổn định tổng thể đối với phương trục ảo của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm N = 175000 (daN). Nhánh dược làm bằng thép hình [33, hai nhánh ghép bản cánh hướng vào nhau, đặt cách nhau (tính từ mặt ngoài) h = 50 (cm) và được liên kết với nhau bởi hệ thanh bụng tam giác không có thanh bụng ngang, thanh bụng nghiêng với nhánh cột một góc = 450 . Thanh bụng là một thép góc L50x5 diện tích tiết diện là 4,8 (cm2 ). Chiều dài tính toán của cột đã xác định được là: lx = 750 (cm). Tiết diện cột có trục x là trục ảo, trục y là trục thực. Thép làm cột có cường độ tính toán f = 2300 (daN/cm2 ) và môđun đan hồi E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. (Theo phương trục thực cột đã được kiểm tra đảm bảo yêu cầu chịu lực). Thép hình [33 có các đặc trưng hình học của tiết diện như sau: ➢ Diện tích tiết diện: 46,5 cm2 ➢ Mômen quán tính đối với trục song song với bản bụng: 491 cm4 ➢ Bán kính quán tính đối với trục song song với bản bụng: 3,25 cm
- 10. từ trọng tâm tiết diện tới mép ngoài bản bụng: 2,90 cm
- 11. bền bản giằng và đường hàn góc liên kết bản giằng vào nhánh cột của cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm N = 210000 (daN). Nhánh được làm bằng thép hình [36, hai nhánh ghép bản cánh hướng vào nhau, đặt cách nhau (tính từ mặt ngoài) h = 75 (cm) và được liên kết với nhau bằng các bản giằng tiết diện 300x10 (mm) đặt cách nhau 120 (cm) (khoảng cách tâm của các bản giằng). Hệ số uốn dọc của cột đối với phương trục ảo đã được xác định là x = 0,8523. Thép làm cột có cường độ tính toán f = 2200 (daN/cm2 ). Thép làm bản giằng có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ), fv = 1250 (daN/cm2 ). Môđun đàn hồi của thép E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Đường hàn góc liên kết bản giằng vào nhánh cột có chiều dài 30 (cm), chiều cao hf = 8 (mm), có các cường độ tính toấn fwf = 1800 (daN/cm2 ), fws = 1530 (daN/cm2 ) và các hệ số f = 0,7; s = 1. Hệ số điều kiện làm việc c = 1. Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện thép hình [36 đến mép ngoài bản bụng của nó là 2,99 (cm). 6. Kiểm tra khả năng chịu lực của thanh bụng trong cột rỗng 2 nhánh chịu nén đúng tâm N = 225000 (daN). Nhánh dược làm bằng thép hình [33, hai nhánh ghép bản cánh hướng vào nhau, đặt cách nhau (tính từ mặt ngoài) h = 75 (cm). Hệ thanh bụng có sơ đồ tam giác không có thanh bụng ngang, thanh bụng nghiêng với nhánh cột một góc = 450 . Hệ số uốn dọc của cột theo phương trục ảo đã được xác định x = 0,8674. Thanh bụng là một thép góc L50x5 diện tích tiết diện là 4,8 (cm2 ), bán kính quán tính nhỏ nhất của tiết diện là 0,98 (cm). Thép hình [33 có khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép ngoài bản bụng của nó là 2,90 (cm). Thép làm cột có cường độ tính toán f = 2300 (daN/cm2 ) và mô đun đàn hồi E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1, của thanh bụng c = 0,75. III. Bài toán thiết kế 1. Xác định chiều dài tính toán đối với trục y (ly = ?) của cột thép sau, để cột đạt điều kiện đồng ổn định khi chịu nén đúng tâm. Cột có tiết diện tổ hợp dạng chữ H hai cánh như nhau, bản cánh tiết diện 400x20 (mm), bản bụng tiết diện 500x10 (mm). Chiều dài tính toán của cột đối với trục x đã xác định được là: lx = 1350 (cm). Tiết diện cột có trục x song song với bề rộng bản cánh, trục y vuông góc với bề rộng của bản cánh.
- 12. khoảng cách 2 nhánh (Cyc = ?) của cột thép sau theo điều kiện đồng ổn định khi chịu nén đúng tâm và chọn chiều cao của tiết diện cột (h = ?). Cột rỗng 2 nhánh, nhánh được làm bằng thép hình [36, hai nhánh ghép bản cánh hướng vào nhau và được liên kết với nhau bằng các bản giằng tiết diện 450x10 (mm), chúng đặt cách nhau 130 (cm) (khoảng cách tâm của các bản giằng). Bản giằng liên kết hàn vào nhánh. Chiều dài tính toán của cột đã xác định được là: lx = 1000 (cm), ly = 700 (cm). Tiết diện cột có trục x là trục ảo, trục y là trục thực. Thép hình [36 có các đặc trưng hình học của tiết diện như sau: ➢ Diện tích tiết diện: 53,4 cm2 ➢ Bán kính quán tính đối với trục song song với cánh: 14,3 cm ➢ Bán kính quán tính đối với trục song song với bụng: 3,38 cm ➢ Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện tới mép ngoài bản bụng: 2,99 cm
- 13. khoảng cách 2 nhánh (Cyc = ?) của cột thép chịu nén đúng tâm theo điều kiện đồng ổn định và chọn chiều cao của tiết diện cột (h = ?). Nhánh được làm bằng thép hình [36, hai nhánh ghép bản cánh hướng vào nhau và được liên kết với nhau bởi hệ thanh bụng tam giác không có thanh bụng ngang, thanh bụng nghiêng với nhánh cột một góc = 450 . Thanh bụng là một thép góc L50x5 diện tích tiết diện là 4,8 (cm2 ). Chiều dài tính toán của cột đã xác định được là: lx = 1000 (cm), ly = 700 (cm). Tiết diện cột có trục x là trục ảo, trục y là trục thực. Thép hình [36 có các đặc trưng hình học của tiết diện như đã cho ở bài trên. IV. Bài toán xác định khả năng 1. Xác định khả năng chịu nén đúng tâm của cột thép sau theo điều kiện ổn định tổng thể ([N] = ?). Cột có tiết diện tổ hợp dạng chữ H hai cánh như nhau, bản cánh tiết diện 450x25 (mm), bản bụng tiết diện 500x10 (mm). Chiều dài tính toán của cột đã xác định được là: lx = 1200 (cm), ly = 600 (cm). Tiết diện cột có trục x song song với bề rộng bản cánh, trục y vuông góc với bề rộng của bản cánh. Thép làm cột có cường độ tính toán f = 2100 (daN/cm2 ) và mô đun đan hồi E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. 2. Xác định khả năng chịu nén đúng tâm theo phương trục ảo của cột rỗng 2 nhánh ([N]x = ?). Nhánh được làm bằng thép hình [36, hai nhánh ghép bản cánh hướng vào nhau, đặt cách nhau (tính từ mặt ngoài) h = 60 (cm) và được liên kết với nhau bằng các bản giằng tiết diện 400x10 (mm) đặt cách nhau 130 (cm) (khoảng cách tâm của các bản giằng). Bản giằng liên kết hàn vào nhánh. Chiều dài tính toán của cột đối với phương trục ảo đã xác định được là: lx = 1100 (cm). Tiết diện cột có trục x là trục ảo, trục y là trục thực. Thép làm cột có cường độ tính toán f = 2300 (daN/cm2 ) và mô đun đàn hồi E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. Thép hình [36 có các đặc trưng hình học của tiết diện như đã cho ở bài trên. 3. Xác định khả năng chịu nén đúng tâm của cột rỗng 2 nhánh ([N] = ?). Nhánh được làm bằng thép hình [36, hai nhánh ghép bản cánh hướng vào nhau, đặt cách nhau (tính từ mặt ngoài) h = 70 (cm) và được liên kết với nhau bởi hệ thanh bụng tam giác không có thanh bụng ngang, thanh bụng nghiêng với nhánh cột một góc = 450 . Thanh bụng là một thép góc L50x5 diện tích tiết diện là 4,8 (cm2 ). Chiều dài tính toán của cột đã xác định được là: lx = 1100 (cm), ly = 770 (cm). Tiết diện cột có trục x là trục ảo, trục y là trục thực. Thép làm cột có cường độ tính toán f = 2300 (daN/cm2 ) và mô đun đàn hồi E = 2,1*106 (daN/cm2 ). Hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện c = 1. Thép hình [36 có các đặc trưng hình học của tiết diện như đã cho ở bài tập trên.