9/22/2014
Tr−êng ®¹i häc thuû lîi
Nội dung môn học
Khoa c«ng tr×nh
Bé m«n kÕt cÊu c«ng trinh
=======
•
•
•
•
•
•
BÀI GiẢNG KÕt cÊu thÐp
GVHD: Hồ
GVHD Hồng Tiế Thắ
Tiến Thắng
Bộ môn Kết Cấu Công Trình
http://www.mediafire.com/thang.kcct
3
Chương 1: Cơ sở thiết kế kết cấu thép
Chương 2 Liê kết hà
Ch
2: Liên
hàn
Chương 3: Liên kết Bulông
Chương 4: Dầm thép
Chương 5: Cột thép
Chương 6: Dàn thép
g
p
+ Bài tập nộp:
1
http://www.mediafire.com/thang.kcct
3.1. Khái niệm chung
Liên kết Bulông
3.1.1. Ph©n lo¹i:
Lo¹i bu l«ng
3.1. Khái niệm chung
3.2. Tính toán và cấu tạo liên kết bulông
Đé chÝnh
x¸c
VËt liÖu
1.Bul«ng th«
ThÐp trßn
2.Bu l«ng nöa tinh
BCT3,BCT5
09Γ2,
3.Bu l«ng tinh
4.Bu l«ng c−êng ®é 12Γ2..
40X,40XC
cao
http://www.mediafire.com/thang.kcct
Khe hë gi−a lç
vµ ®inh ∆l
2 3 mm
0,3 0,5mm
0,3 0,5mm
-th−êng
+ d = 12 48 mm
+ l1 2,5d
+ l = 35 300 mm
+ (l – l1) = (b¶n ghÐp - 2 hoÆc 3 mm)
GVHD: Hồng Tiến Thắng
Bộ môn Kết Cấu Công Trình
Sai sè ®−êng
kÝnh ®inh
kÝ h ®i h ∆d
(mm)
binhth−êng 0,75 1 -cao
0,5 -1
-cao
∆dr < -0,34
KÝch th−í b l«ng (B¶ng 3 2 (t
KÝ h th−íc bu l« (B¶ 3-2 (trang 31)
Đại học Thủy Lợi
2
H
D
=
l1
lr
2d
D=2d H=0,6 d
3
http://www.mediafire.com/thang.kcct
4
1
9/22/2014
3.1.3. C−êng ®é tÝnh to¸n vµ kh¶ n¨ng chÞu lùc cña mét bul«ng
3.1.2. Hai tr¹ng th¸i chÞu lùc c¬ b¶n:
• Bul«ng chÞu kÐo:
D−íi t¸c dông cña t¶i träng hai ph©n tè ®−îc nèi t¸ch rêi nhau.
•
•
Bul«ng chÞu c¾t ®ång thêi chÞu Ðp mÆt:
D−íi t¸c dông cña t¶i träng hai ph©n tè ®−îc nèi tr−ît lªn nhau
C−êng ®é tÝnh to¸n cña mét bul«ng: phô thuéc vµo tr¹ng th¸i øng
suÊt, vËt liÖu cña ph©n tè ®−îc nèi, vËt liÖu lµm bul«ng, chÊt
l−îng lç ®inh bul«ng...
C−êng ®é tÝnh to¸n cña bul«ng Rb (daN/cm2) (m=1) (B¶ng 3.1(T-30))
Lo¹i bul«ng
Bul«ng cã ®é
chÝnh x¸c cao
A
Bul«ng cã ®é
chÝnh x¸c b×nh
th−êng
A
Tr¹ng th¸i øng
suÊt
- KÐo
- C¾t
- Ðp mÆt
- KÐo
- C¾t
- Ðp mÆt
Ký hiÖu
CT3
Rk b
Rc b
Remb
Rk b
Rc b
Remb
1700
1700
3800
1700
1300
3400
B
N
http://www.esnips.com/web/Thamkhao
•
6
Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña mét bul«ng:
- Kh¶ n¨ng chÞu lùc kÐo:
N k mFo Rkb m
- Kh¶ n¨ng chÞu c¾t :
N c
b
b
d o2
4
mFc Rc b m.nc
3.2. Tính toán và cấu tạo liên kết bulông
Rkb
.d 2
4
3.2.1. Nguyªn t¾c tÝnh to¸n :
§iÒu kiÖn ®Ó liªn kÕt kh«ng bÞ ph¸ ho¹i lµ:
N [ N ]b
3.2.2. TÝnh to¸n lùc t¸c dông vµo bul«ng:
Rc b
b
b
N em mFem Rem m.d . min Rem
b
- Kh¶ n¨ng chÞu Ðp mÆt :
¨
hÞ Ð
Æt
Trong ®ã:
F0 : diÖn tÝch tiÕt diÖn bul«ng t¹i chç cã ren (øng víi d0)
Fc : diÖn tÝch chÞu c¾t (øng víi d)
nc : sè mÆt bÞ c¾t trong mét bul«ng
Fem : diÖn tÝch chÞu Ðp mÆt
min : tæng chiÒu dµy nhá nhÊt cña c¸c ph©n tè Ðp vµo mét bªn th©n bul«ng
A
A
* Lùc t¸c dông vµo bul«ng do lùc däc N hoÆc Q:
N
b
N
nb
Q
b
NQ
N
nb
NN
Trong ®ã :
• Gi¶ thiÕt bul«ng chÞu lùc b»ng nhau
• nb : sè bul«ng chÞu lùc N hoÆc Q
B
N
7
http://www.esnips.com/web/Thamkhao
8
2
9/22/2014
M = N1e1 + N2e2 + ... + Niei + ... + NM emax
* Lùc t¸c dông vµo bul«ng do M :
a)
b)
NM
emax
ei
C
Ni
=> M = NM/emax (e12 + e22 +...+ ei2 +...+ e2max ) =
Ni
emax
M
N
Ni
e
i N i M ei
N M emax
emax
NM
o
Rót ra:
M
ei
http://www.mediafire.com/thang.kcct
-Tr−êng hîp 2: Néi lùc NN , NM g©y cho bul«ng chÞu kÐo
NQ g©y cho bul«ng chÞu Ðp mÆt
N k N N N M [ N ]b
k
NQ [ N ]b
c
[ N ]b
em
9
http://www.mediafire.com/thang.kcct
x
Q NQ
M NM
NM
N
NN
+
+
+
+
+ +
+C +
+ +
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
y
M
NQ
10
3.2.3. Bè trÝ bul«ng:
- Bè trÝ song song, bè trÝ so le
- Th−êng bè trÝ song song
Q
•Tæng hîp l¹i
y
[ N ]b
N max N N N M NQ [ N ]b
c
[ N ]b
em
Lùc t¸c dông vµo bul«ng khi liªn kÕt ®ång thêi chÞu
m«men, lùc däc vµ lùc c¾t.
X
NM
ei2
-Tr−êng hîp 1: Néi lùc NN , NM , NQ g©y cho bul«ng chÞu c¾t + Ðp mÆt
Gi¶ thiÕt:
- Liªn kÕt quay quanh t©m quay C
- Lùc t¸c dông vµo bul«ng tØ lÖ bËc nhÊt víi kho¶ng c¸ch tõ bul«ng ®ã tíi
t©m quay C
- Ph−¬ng cña lùc th¼ng gãc víi ®−êng th¼ng nèi tõ bul«ng ®ã tíi t©m
quay C.
N NN
nb
i 1
i 1
+Tr−êng hîp 2: M n»m trong
mÆt ph¼ng song song víi trôc
®inh - ChÞu kÐo
Nguyªn lý céng t¸c dông
•TÝnh lùc t¸c dông vµo ®inh do tõng TP néi l−c
emax
nb
e i2
* Lùc t¸c dông vµo bul«ng khi liªn kÕt ®ång thêi chÞu
momen, lùc däc vµ lùc c¾t:
C
+ Tr−êng hîp 1: M n»m trong
mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc
®inh - ChÞu c¾t vµ Ðp mÆt.
NM M .
NM
e max
M
NM
N
N
Xem thªm B¶ng 3.3 (trang 32)
Nb
C
x
y
N b ( N M N N )2 ( N M NQ )2
http://www.mediafire.com/thang.kcct
12
3
9/22/2014
VÝ dô 1:
KiÓm tra liªn kÕt cho ë h×nh vÏ. BiÕt d = 22mm , Rcb = 1700 daN/cm2,
cho N=1120 kN, Remb = 3800 danN/cm2, m =1.
Gi¶i:
Víi:
[ N ]b m.nc
c
.d
4
KiÓm tra liªn kÕt cho ë h×nh vÏ. Cho biÕt d = 18mm, Fo = 1,75 cm2, Rkb=
1700, Rcb = 1300 daN/cm2, Remb = 3400 daN/cm2, m = 1.
Gi¶i:
- Néi lùc:
- Néi lùc:
N = 1120 kN
Q=0
M=0
- X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn mét bu l«ng:
NN
VÝ dô 2:
N = N2 - N1cos450 = 200 -250.0,707 = 23,22 kN ( )
Q = N1sin450 = 250.0,707 = 176,78 kN
()
M = 0,07N2 = 0,07.200 = 14 kNm ( )
- X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn mét bu l«ng:
N 1120
b
124, 4kN N c 129,18 kN
nb
9
b
N em 167, 20 kN
Rcb 1.2.
2
3,14.2, 2
.1700 12918 daN 129,18 kN
4
N 23, 22
3,87 kN
nb
6
NQ
2
NN
Q 176, 78
29, 463 kN
nb
6
NM M .
b
[ N ]b m.d . min Rem 1.2, 2.2.3800 16720 daN 167, 20 kN
em
e
14.102.
2
i
5
2
25
20 kN
152 252 2
VÝ dô 3:
b
b
6
i 1
N k 1.1, 75.1700 2975 daN 29, 75 kN
N c 1.1.
emax
X¸c ®Þnh P ®Ó liªn kÕt kh«ng bÞ ph¸ ho¹i. Cho biÕt d = 20, Rcb = 1700
daN/cm2, Remb = 3800 daN/cm2, m = 0,85.
Gi¶i:
2
3,14.1,8
.1300 3306 daN 33, 06 kN
4
N em 1.0,8.1,8.3400 4896 daN 48,96 kN
b
- Néi lùc: ( ®Òu g©y c¾t vµ Ðp mÆt)
- Tæng hîp lùc:
Nkmax = NN + NM = 3,87+20 = 23,87 kN < [N ]b =29,75 kN
k
Nmax c¾+Ðp mÆt = NQ = 29,463 kN < [N ]b = 33,06 kN
c
< [N ]b = 48,96 kN
k
( Liªn kÕt an toµn)
N = 0,707P (kN) ()
0 707P
( )
Q = 0,707P (kN) ()
M = 0,3.0,707P = 0,212P (kNm) ( )
- X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn mét bu l«ng:
0, 707 P
0,177 P
4
0,15
N M 0, 212 P.
0, 636 P
0, 052 0,152 .2
N N Na
- Tæng hîp lùc:
c¾t
N max Ðp
0,177 0, 636
2
0,177 2 P 0,832 P kN [ N ]b 45,37 kN P
min
45,37
54,531 kN
0,832
Trong ®ã:
[N]cb = 0,85.3,14.1700 = 4537 daN = 45,37 kN = [N]minb
[N]emb = 0,85.2.0,8.3800 = 5168 daN 51,68 kN
http://www.mediafire.com/thang.kcct
15
http://www.mediafire.com/thang.kcct
16
4
nguon tai.lieu . vn