Xem mẫu
- ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
BỘ MÔN KẾT CẤU THÉP, GỖ
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP BẢN
GIẢNG VIÊN : NGUYỄN THỊ THANH HÒA - 0912828682
- THÔNG TIN CHUNG VỀ MÔN HỌC
1. Thời lượng môn học: 1 tín chỉ
2. Hình thức thi:
Thi 1 lần. Thi viết tự luận chung toàn khóa.
Thời gian thi: 60 phút.
Cấu trúc đề thi: Lý thuyết – 2 câu (5 điểm)
Bài tập – 1 câu (5 điểm)
3. Tiêu chuẩn đánh giá kết quả học phần:
Điểm quá trình: 20%
Điểm thi : 80%
2
- TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TCVN 5575-2012: Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế.
2. TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế.
3. Phạm Văn Hội (chủ biên). Kết cấu thép: Công trình đặc biệt. Nhà xuất
bản Khoa học và kỹ thuật. Hà Nội, 2013.
4. Phạm Văn Hội (chủ biên). Kết cấu thép: Cấu kiện cơ bản. Nhà xuất bản
Khoa học và kỹ thuật. Hà Nội, 2009.
5. Tuyển tập TCVN: Thép kết cấu và thép dùng cho xây dựng. Nhà xuất
bản Xây dựng. Hà Nội, 2001.
3
- NỘI DUNG CHÍNH CỦA MÔN HỌC
CHƯƠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ KẾT CẤU THÉP BẢN
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP BẢN
THEO LÝ THUYẾT PHI MÔ MEN
CHƯƠNG 3. CÁC LOẠI BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
CHƯƠNG 4. VÍ DỤ TÍNH TOÁN
4
- CHƯƠNG I: ĐẠI CƯƠNG VỀ KẾT CẤU THÉP BẢN
I. PHẠM VI ỨNG DỤNG, PHÂN LOẠI CỦA KẾT CẤU THÉP BẢN
II. ĐẶC ĐIỂM LÀM VIỆC VÀ CẤU TẠO CỦA KẾT CẤU THÉP BẢN
5
- I. PHẠM VI ỨNG DỤNG, PHÂN LOẠI CỦA KẾT CẤU THÉP BẢN
1. Khái niệm
Kết cấu thép bản là những kết cấu được chế tạo chủ yếu từ thép tấm. Kết
cấu thép bản thường dùng để chứa, vận chuyển hoặc chế biến chất lỏng, chất khí
hoặc vật liệu hạt.
2. Phân loại ( Theo chức năng sử dụng)
Bể chứa chất lỏng (nước, sản phẩm hoá dầu, ...).
Bể chứa khí.
Bunke và xilô: chứa các vật liệu hạt (than, cát, ximăng, ...).
Đường ống dẫn chất lỏng, chất khí (đường kính trên 0,6m).
Lò cao, lò hơi, lò hút bụi, ống khói.
3. Phạm vi ứng dụng
Được sử dụng phổ biến trong công nghiệp hóa dầu, luyện kim… 6
- Hình 1: Bể chứa chất lỏng 7
- Hình 2: Bể chứa khí 8
- Hình 3: Bể chứa khí 9
- 10
Hình 4: Si lô
- 11
Hình 5: Đường ống dẫn dầu
- Hình 6: Đường ống dẫn khí 12
- Hình 7: Lò cao trong nhà máy luyện kim
(Tổ hợp luyện kim Cherepôvets CHLB Nga - Xây năm 1986 - Dung tích lò luyện 5580 m3
13
hiện là lớn nhất thế giới)
- 14
Hình 8: Nhà máy luyện thép ở Bô ca rô (Ấn Độ)
- II. ĐẶC ĐIỂM LÀM VIỆC VÀ CẤU TẠO CỦA KẾT CẤU THÉP BẢN
1. Đặc điểm làm việc của kết cấu thép bản
- Điều kiện làm việc khác nhau:
♦ Chôn ngầm hoặc trên mặt đất hoặc nửa chìm.
♦ Có áp lực bên trong hoặc áp lực chân không.
♦ Tác động của nhiệt độ thay đổi.
♦ Chịu ăn mòn của môi trường trong hoặc ngoài.
♦ Chịu tải trọng tĩnh hoặc động.
- Thường phải kín, có tính chống thấm cao (dùng liên kết hàn).
- Thường xuyên làm việc ở trạng thái ứng suất gần tối đa (gần với cường
độ tính toán của đường hàn liên kết), chỗ nối giữa thân và đáy nảy sinh
ứng suất cục bộ lớn, chịu tác động của nhiệt độ cao và thấp…nên giảm
15
hệ số điều kiện làm việc xuống 0,8.
- 2. Đặc điểm cấu tạo của kết cấu thép bản
- Vật liệu sử dụng:
♦ Khi t < 4mm, dùng thép cán nguội dạng cuộn.
♦ Khi t = 4 ~ 10mm, dùng thép cuộn cán nóng.
- Với ống dẫn nước chính, bể chứa chuyên dụng, vỏ lò luyện kim, vỏ lò đốt
nóng khí có quy định dùng thép riêng.
- Bể chứa các chất lỏng ăn mòn được làm bằng hợp kim nhôm hoặc mặt
ngoài bằng thép thường, mặt trong phủ kim loại không gỉ.
16
- CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP BẢN
THEO LÝ THUYẾT PHI MÔMEN
I. KHÁI NIỆM CHUNG
II. TÍNH TOÁN THEO LÝ THUYẾT PHI MÔMEN
17
- I. KHÁI NIỆM CHUNG
- Vỏ là vật thể giới hạn bởi 2 mặt với khoảng cách giữa chúng (bề
dày của vỏ) rất nhỏ so với các kích thước khác.
- Thông thường các vỏ có bề dày không đổi nên các thông số hình
học của vỏ lấy theo mặt trung bình.
- Vỏ mỏng là những vỏ có t / r < 1/30.
- Kết cấu bản thường là vỏ mỏng tròn xoay. Vỏ tròn xoay có 1
trục đối xứng (riêng vỏ cầu có 2 trục đối xứng) và 2 bán kính cong
R1 và R2 (R1 - bán kính kinh tuyến, tạo nên đường sinh cong của
vỏ; R2 - bán kính tròn, có tâm nằm trên trục).
18
- Hình 9: Sơ đồ tính vỏ tròn xoay
a) Dạng chung; b) Nội lực ở mặt trung bình; c) Trạng thái ứng suất mô men; d) Trạng thái
cân bằng của phân tố vỏ; e) Hiệu ứng biên 19
- - Theo trạng thái ứng suất của vỏ mà chia làm 2 cách tính chính:
♦ Tính theo lý thuyết mô men : sự cân bằng của vỏ xác định theo các lực
pháp tuyến (N1, N2), lực trượt (S1, S2) và các mômen uốn (M1, M2), mômen
xoắn (M12, M21), lực cắt (Q1, Q2).
♦ Tính theo lý thuyết phi mô men: sự cân bằng của vỏ chỉ xác định theo
các lực pháp tuyến (N1, N2) và lực trượt (S1, S2).
- Tính theo lý thuyết phi mô men chỉ dùng cho loại vỏ mỏng (t / R < 1/30)
và ở những chỗ xa vùng có hiệu ứng biên ( nối vỏ, vỏ thay đổi chiều
dày...).Kết cấu thép bản luôn thỏa mãn điều kiện này.
- Vì vậy tính toán kết cấu thép bản theo lý thuyết phi mômen và kiểm tra
thêm theo trạng thái hiệu ứng biên ở những nơi cần thiết.
20
nguon tai.lieu . vn
