Microsoft Word - CH4.DOC

Bản ghi

1 CHÆÅNG VΙ: CÁÚU KIÃÛN TÄØ HÅÜP ξ1. KHAÏI NIÃÛM CHUNG VÃÖ CÁÚU KIÃÛN TÄØ HÅÜP 1.1 Khaïi niãûm cáúu kiãûn täø håüp (CKTH) - Cáúu kiãûn täø håüp aì cáúu kiãûn do nhæî thanh gäù uyãn gheïp aûi våïi nhau (bàò iãn kãút chãm, chäút, keo daïn..) âãø coï tiãút diãûn åïn, khàõc phuûc kêch thæåïc thiãn nhiãn haûn chãú. - Âæåüc duì räü raîi tro xáy dæû: Cáúu kiãûn chëu uäún (dáöm ), chëu neïn (caïc thanh daìn ), chëu neïn-uäún (cäüt chëu neïn ãûch tám, voìm,caïc thanh caïnh daìn chëu taíi cuûc bäü ) æû aìm viãûc: 1. Cáúu kiãûn täø håüp chëu uäún: - Khaío saït dáöm täø håüp tæì hai thanh gäù häüp coï cuì chiãöu daìi, cuì tiãút diãûn a vaì cuì chëu taíi troü nhæ nhau: - Dáöm iãn kãút cæï (iãn kãút daïn):laìm viãûc nhæ dáöm tiãút diãûn uyãn, chiãöu cao gáúp âäi. - Dáöm khä iãn kãút:laìm viãûc nhæ 2 dáöm âäüc áûp, coï sæû træåüt tæå âäúi giæîa 2 dáöm. - Dáöm iãn kãút mãöm (iãn kãút chäút, chãm,...): Laìm viãûc tru gian giæîa hai oaûi trãn. - Nháûn xeït: + f = f c < f m < f o. + maxσ = maxσ c < maxσ m < maxσ o. + = c > m > o. + W= W c > W m > W o. c, m, o aì caïc chè säú biãøu thë tênh cháút caïc dáöm iãn kãút cæï, iãn kãút mãöm vaì khä iãn kãút. Do âoï, khi tênh cáúu kiãûn täø håüp iãn kãút mãöm phaíi nhán thãm hãû säú âiãöu chènh: + m = (f c /f m ) c = k j c = k j. (4.1) + W m = (maxσ c / maxσ m )W c = k W W c = k W W. (4.2) k j, k w (<1) tra theo qui phaûm. Tra 41

2 2. Cáúu kiãûn täø håüp chëu neïn vaì neïn uäún: - Khi chëu neïn hay neïn uäún, cáúu kiãûn täø håüp iãn kãút mãöm cuî coï khaí nà aìm viãûc tru gian giæîa cáúu kiãûn khä iãn kãút vaì cáúu kiãûn uyãn (cáúu kiãûn iãn kãút cæï). Vaì khi tênh toaïn, ta cuî duì caïc hãû säú k i vaì k w âãø âäøi sa caïc cáúu kiãûn uyãn. - Âäü maính λ m cuía cáúu kiãûn täø håüp âæåüc suy ra tæì âäü maính λ c cuía cáúu kiãûn uyãn: o o 1 λ m = λ tâ = = = λc (4.3) m m k k i i - Nháûn xeït : + Cáúu kiãûn täø håüp iãn kãút daïn aìm viãûc nhæ cáúu kiãûn uyãn aì CKTH iãn kãút cæï + Cáúu kiãûn täø håüp iãn kãút chãm hay chäút aìm viãûc yãúu hån vç iãn kãút coï biãún daû vaì goüi aì CKTH iãn kãút mãöm + Khi tênh cáúu kiãûn täø håüp iãn kãút mãöm thç tênh nhæ cáúu kiãûn uyãn nhæ phaíi nhán thãm våïi caïc hãû säú âiãöu chènh ( Kãø âãún tênh mãöm cuía iãn kãút ) - Træåì håüp thanh täø håüp iãn kãút mãöm chëu neïn vaì neïn uäún ta cuî duì caïc hãû säú K j, K w âãø âäøi ra tdiãûn cáúu kiãûn uyãn.âäü maính λ cuî âäøi ra âäü maính tæå âæå λ tâ ξ2. TÊNH TOAÏN CÁÚU KIÃÛN TÄØ HÅÜP CHËU UÄÚN Theo cæåì âäü: M M σ = = mu Ru (4.4) Wm kww k w : Hãû säú âiãöu chènh phuû thuäüc oaûi iãn kãút, säú åïp gheïp vaì chiãöu daìi nhëp tra baí Theo âäü cæï: f f Khi tênh f áúy m = k j våïi k j âæåüc tra baí. (4.5) 2.3. Tênh säú váût iãn kãút: - äú æåü váût iãn kãút trãn mäùi maûch gheïp phuû thuäüc vaìo æûc træåüt trãn maûch gheïp khi dáöm bë uäún. Læûc træåüt âoï trãn mäùi âån vë chiãöu daìi cuía maûch gheïp aì: Q T 1 = (4.6) Q: Læûc càõt a åí tiãút diãûn dáöm cáön xeït., :Mämen ténh vaì mämen quaïn tênh cuía pháön tiãút diãûn uyãn âäúi våïi truûc tru hoaì - Täø säú æûc træåüt trãn mäùi dáöm: / 2 Q T /2 = dx 0 (4.7) Dáöm âån giaín, tiãút diãûn khä âäøi, chëu taíi troü phán bäú âãöu hoàûc caïc taíi troü âäúi xæï khaïc: Tra 42

3 / 2 / 2 M max T /2 = Qdx M 0 = = (4.8) 0 Goüi [T] aì khaí nà chëu æûc cuía mäüt váût iãn kãút. Ta coï: - Bäú trê sao cho caïc váût iãn kãút chëu æûc âãöu nhau vaì do âoï khoaí caïch giæîa chuï aì khoaí caïch troü tám pháön diãûn têch bàò nhau cuía biãøu âäö æûc træåüt. - äú váût iãn kãút trãn mäùi maûch gheïp cuía næía dáöm aì: T n / 2 (4.9) [ T ] Tuy nhiãn âãø âån giaín cho viãûc cáúu taûo, ta tçm caïch bäú trê sao cho caïc váût iãn kãút caïch âãöu nhau. Nãúu áúy säú váût iãn kãút n tênh âæåüc åí (4.9) bäú trê caïch âãöu nhau, caïc váût iãn kãút åí gäúi tæûa seî chëu taíi quaï åïn. Ta tçm cä thæïc khaïc (4.9): Dáöm âån giaín chëu taíi troü phán bäú âãöu: biãøu âäö æûc træåüt aì hçnh chæî nháût ADEC coï (ADEC) = (ABC) = T /2. (AB=2AD). Nhæ do tênh mãöm cuía iãn kãút, biãøu âäö æûc træåüc coï daû âæåì cosin HC våïi AH> AD. Do âoï, âãø caïc váût iãn kãút åí gäúi khä bë væåüt taíi nhiãöu thç säú æåü váût iãn kãút âæåüc tênh tæå æï våïi diãûn têch hçnh chæî nháût AHGC tro âoï AH bàò AH tu âäü âæåì cosin: Do (AHGC) / (AHC) = 2 1,5: nãn säú váût iãn kãút cáön thiãút aì: AH π M max n 1,5 (4.10) T Våïi bäï trê naìy dãù chãú taûo, duì nhiãöu tro kãút cáúu nhaì cæía. Træåì håüp dáöm chëu taíi troü nàû nhæ dáöm cáöu coï caïch bäú trê khaïc. Tra 43

4 2.4. Âäü väö cáúu taûo: f o = δn 2h g o, cm. (4.11) : nhëp dáöm, cm. h o : khoaí caïch truûc hai thanh oaìi cuì cuía dáöm täø håüp, cm. n g : säú maûch gheïp. δ: âäü xã dëch tênh toaïn åí maûch gheïp: Caïc oaûi chäút: δ= 0,2 cm; Caïc oaûi caïc oaûi chãm khä coï khe håí giæîa caïc thanh gheïp: δ= 0,3 cm. Caïc oaûi caïc oaûi chãm coï khe håí giæîa caïc thanh gheïp: δ= 0,4 cm. 3 TÊNH TOAÏN CÁÚU KIÃÛN TÄØ HÅÜP CHËU NEÏN ÂUÏNG TÁM CKTH chëu neïn âuï tám thæåì gäöm: - Thanh coï tiãút diãûn boï (h.a) - Thanh coï nhæî miãú âãûm àõn (h.b) - Thanh coï nhæî miãú âãûm daìi (h.c,d) Tra 44

5 3.1 Thanh coï tiãút diãûn boï : Cáúu kiãûn gäöm nhiãöu thanh daìi bàò nhau, gheïp saït aûi vaì cuì tham gia chëu æûc. 1. Theo phæå x-x: (vuä goïc våïi maûch gheïp) - Laìm viãûc nhæ cáúu kiãûn uyãn. N - Cä thæïc kiãøm tra: σ = Rn (4.12) ϕ 2. Theo phæå y-y: (so so våïi maûch gheïp) - æû aìm viãûc chëu aính hæåí cuía tênh mãöm cuía iãn kãút. N - Cä thæïc kiãøm tra: σ = Rn (4.13) ϕ ϕ y âæåüc xaïc âënh theo âäü maính tênh âäøi λ tâ : 2 2 o λ tâ = ( µ yλ y ) + λ1 Σ x y tt tt 1, (4.14) Âäü maính tênh âäøi cuía thanh täø håüp khä åïn hån âäü maính bçnh quán cuía caïc nhaïnh Σ 1, : Täø mämen quaïn tênh cuía tiãút diãûn uyãn cuía caïc nhaïnh â/v truûc baín thán so so våïi y-y (truûc 1-1). : Diãûn têch tiãút diãûn uyãn cuía thanh täø håüp. λ y = o : Âäü maính cuía thanh täø håüp våïi truûc y-y khä xeït âãún tênh mãöm cuía iãn kãút. 3 bh / 12 bh λ 1 : Âäü maính cuía riã tæì nhaïnh våïi truûc baín thán 1-1 (so so våïi maûch gheïp), tênh theo chiãöu daìi tênh toaïn 1 : λ 1 = 1. Khi 1 < 7c: áúy λ 1 = 0. 3 bc /12 bc - µ Y : Hãû säú âäü maính tênh âäøi cuía thanh täø håüp coï xeït âãún tênh mãöm cuía iãn kãút: bhn g µ y = 1+ k 2 n (4.15) o c k: hãû säú xeït âãún tênh mãöm cuía iãn kãút, phuû thuäüc âæåì kênh âinh hoàûc chäút. n g : säú maûch gheïp tênh toaïn tro thanh täø håüp. n c : säú màût càõt tênh toaïn cuía caïc váût iãn kãút tro mäùi maûch gheïp trãn chiãöu daìi 1m cuía thanh täø håüp. - Nãúu coï caïc maûch gheïp coï säú màût càõt khä giäú nhau thç áúy trë säú bçnh quán. - Nãúu trãn maûch gheïp duì hai oaûi váût iãn kãút khaïc nhau thç säú màût càõt tênh toaïn cuía váût iãn kãút åí maûch gheïp âæåüc tênh theo: n c = n c + n c k /k. (n c ; k ) vaì (n c ; k ) áön æåüt aì säú màût càõt vaì hãû säú cho oaûi váût iãn kãút thæï nháút vaì thæï hai Thanh coï nhæî miãú âãûm àõn: - Gäöm 2 hay nhiãöu nhaïnh caïch nhau bàò nhæî miãú âãûm àõn, chè aìm mämen quaïn tênh toaìn tiãút diãûn thanh tà (do âæa váût iãûu ra xa TTH) chæï khä tham gia chëu æûc. Tra 45

6 1. Theo phæå x-x: (vuä goïc våïi maûch gheïp) - Tênh nhæ thanh uyãn, khä kãø caïc miãú âãûm. 2. Theo phæå y-y: (so so våïi maûch gheïp) - Tênh toaïn tæå tæû nhæ â/v thanh coï tiãút diãûn boï. Tro âoï: - Khi tênh âäü maính tênh âäøi λ tâ, mämen quaïn tênh vaì diãûn têch tiãút diãûn âãø tênh λ y,khä xeït âãún tiãút diãûn caïc miãú âãûm. - Chiãöu daìi tênh toaïn 1 phaíi choün sao cho âäü maính cuía nhaïnh nhoí hån âäü maính cuía toaìn bäü thanh täø håüp: λ 1 = 1 /i 1 µ y λ y 1 µ y λ y i Thanh coï nhæî thanh âãûm daìi toaìn khäúi: - Nhæî thanh âãûm naìy coï thãø âàût bãn tro hoàûc äúp bãn tro. Nhæî thanh âãûm naìy chè aìm tà âäü cæï toaìn thanh, khä træûc tiãúp chëu æûc neïn nhæ tham gia chëu æûc uäún doüc khi thanh a äøn âënh. 1. Theo phæå x-x: (vuä goïc våïi maûch gheïp) - Do tênh mãöm cuía iãn kãút nãn caïc miãú âãûm khä hoaìn toaìn tham gia chëu æûc. - x âæåüc tênh theo cä thæïc gáön âuï sau: x = ct + 0,5 o (4.16) ct vaì o aì mämen quaïn tênh cuía tiãút diãûn cuía caïc nhaïnh træûc tiãúp chëu æûc vaì cuía caïc miãú âãûm. - Baïn kênh quaïn tênh våïi truûc x-x: r x = c aì diãûn têch tiãút diãûn caïc nhaïnh træûc tiãúp chëu æûc. 2. Theo phæå y-y: (so so våïi maûch gheïp) - Âäü maính tênh âäøi váùn tênh nhæ thanh coï tiãút diãûn boï héa nhæ chuï yï: Khi tênh mämen quaïn tênh thç kãø caí miãú âãûm nhæ khi tênh diãûn têch tiãút diãûn thç chè kãø caïc nhaïnh træûc tiãúp chëu æûc. 4 TÊNH TOAÏN CKTH CHËU NEÏN - UÄÚN 4.1 Tro màût phàó uäún: - Tênh nhæ thanh uyãn chëu neïn- uäún: N M Rn σ = + Rn (4.17) ξw R x c th th u Xeït âãún tênh mãöm cuía iãn kãút, ta âæa hãû säú kw vaìo mämenchäú uäún - Âäúi våïi thanh täø håüp coï nhæî miãú âãûm àõn, khi chiãöu daìi tênh toaïn cuía nhaïnh åïn hån 7 áön bãö daìy c cuía noï, ta phaíi kiãøm tra thãm âäü äøn âënh cuía nhaïnh coï æï suáút åïn nháút (tæïc nhaïnh oaìi cuì) theo cä thæïc: N M σ = + ϕ 1 Rn (4.18) ξw ϕ 1 : Hãû säú uäún doüc cuía riã nhaïnh oaìi cuì., W : Diãûn têch vaì mämen chäú uäún cuía tiãút diãûn uyãn cuía thanh täø håüp. Tra 46

7 - äú váût iãn kãút n åí maûch gheïp trãn næía chiãöu daìi tênh toaïn cuía thanh chëu neïn- uäún phaíi chëu âæåüc æûc træåüt do mämen uäún cuía oaûi æûc vaì do mämen uäún phuû cuía æûc doüc truûc sinh ra vaì âæåïc xaïc âënh theo cä thæïc: M n 1,5 (4.19) ξ T T: khaí nà chëu æûc tênh toaïn cuía mäùi iãn kãút. - Khi M/W 10%N/ : tênh nhæ thanh chëu neïn âuï tám, khä cáön xeït âãún mämen uäún. 4.2 Ngoaìi màût phàó uäún: - Tênh nhæ thanh chëu neïn âuï tám ( boí qua mämen uäún ). Tra 47