Nhà thép tiá»n chế

Hotline: 0913 991299 - Email: admin@trunglam.vn
Chọn Skin Color:
TIN TỨC Công Ty Trung Lâm
Ổn định cục bộ của cấu kiện kết cấu thép

Dầm thép gồm những tấm má»ng ghép vá»›i nhau. Äể giảm nhẹ trá»ng lượng dầm và tận dụng khả năng của vật liệu, cần tận dụng các tấm má»ng có kích thÆ°á»›c lá»›n. Tấm má»ng chịu lá»±c trong mặt phẳng của nó nhÆ° nén, uốn, trượt có thể bị vênh ra ngoài mặt phẳng của tấm; gá»i là tấm bị mất ổn định. Các ứng suất tÆ°Æ¡ng ứng suất tá»›i hạn vá» nén, uốn, trượt.
Tấm bị vênh, bị mất ổn được gá»i định cục là ứng bá»™, nói chung không làm mất khả năng chịu lá»±c của dầm. NhÆ°ng sẽ thay đổi sá»± làm việc của toàn kết cấu, ví dụ dồn lá»±c ra các phần còn ổn định, nên nói chung là không được phép (hình 3.29).
Tấm má»ng trong cấu kiện dầm và cá»™t có các dạng ứng suất sau:
- Nén Ä‘á»u theo má»™t phÆ°Æ¡ng: trong bụng hay cánh cá»™t nén đúng tâm;
- Nén không Ä‘á»u hoặc kéo nén trong măt phẳng tấm: bụng cá»™t nén lệch tâm, bụng dầm;
- Trượt thuần túy tác dụng theo chu vi bụng dầm
- Hoặc đồng thá»i có cả các loại này


Khi ứng suất vượt trị số tới hạn, tấm bị mất ổn định hiểu theo nghĩa chung như: xuất hiện dạng cân bằng mới khác vỠchất, hoặc công của nội lực không thể cân bằng với công của ngoại lực.
Còn trạng thái tá»›i hạn đạt được khi công ngoại lá»±c bằng công ná»™i lá»±c ï¤Ai  ï¤Ae . Xét má»™t tấm chiá»u dài a, chiá»u rá»™ng b, dày t, ở biên liên kết khá»›p chịu tải trá»ng phân bố Ä‘á»u N (hình 3.30).
Tấm vênh sóng hình sin, Phương trình vi phân chuyển vị ra ngoài mặt phẳng của tấm có dạng sau:

Vá»›i những tấm có hình dạng, Ä‘iá»u kiện liên kết biên và tải trá»ng khác, (3.55) chỉ cần thay đổi hệ số k. Các ví dụ có thể xem trong [21], [22].
Thay giá trị D vào (3.55), có ứng suất tới hạn của tấm:

Cánh dầm chữ I. SÆ¡ đồ tính là má»™t tấm dài, có chiá»u dày t=tf và bá» rá»™ng b=bef, liên kết khá»›p dá»c theo má»™t cạnh dài, cạnh dài còn lại tá»± do.
Tấm chịu nén Ä‘á»u theo cạnh ngắn N=ï³.tf, ï³=M/W (hình 3.31). Theo nghiên cứu của Timosenko, trong giai Ä‘oạn làm việc đàn hồi của vật liệu giá trị k trong (3.55) k  0,456  b2 / a2 . Khi a>>b có k=0,456, giá trị ï¬uf  0,95  0,64. Thá»±c tế, trong dầm tổ hợp liên kết hàn, cánh luôn có dạng cong ngẫu nhiên (dạng nấm của mối hàn liên kết cánh), lá»±c tá»›i hạn thá»±c tế sẽ bị giảm so vá»›i lý thuyết trên.

Nếu dầm làm việc trong giai Ä‘oạn đàn hồi dẻo, cánh dầm trong trạng thái dẻo. Trong trÆ°á»ng hợp này Ä‘á»™ mảnh giá»›i hạn giảm xuống ï¬uf  0,3 . Theo tiêu chuẩn ổn định cục bá»™ cánh dầm, làm việc trong giai Ä‘oạn đàn dẻo, xác định từ Ä‘iá»u kiện ổn định Ä‘á»u cả cánh và bụng. Vá»›i chiá»u cao bụng h=hw, chiá»u dày t=tw. Khi hai cạnh bản bụng liên kết khá»›p k=23,9, có ï¬ uw  0,95 4,64 . Bụng liên kết không hoàn toàn vá»›i cánh, tiêu chuẩn lấy ï¬uw  5,5 . Xét đến biến dạng dẻo giá trị Ä‘á»™ mảnh quy Æ°á»›c giá»›i hạn bản bụng giảm xuống ï¬ uw  2,2 . Vì vậy, Ä‘á»™ mảnh giá»›i hạn quy Æ°á»›c bản cánh 0,3  ï¬ uf  0,5 , bản bụng 2,2  ï¬ uw  5,5 .
Có quan hệ giữa Ä‘á»™ mảnh quy Æ°á»›c giá»›i hạn bản cánh và bản bụng theo quy luật ï¬uf  ï¡ ï€« ï¢ï¬uw và sá»­ dụng phÆ°Æ¡ng pháp giá trị biên, có ï¡=0,17; ï¢=0.06. Do đó dầm làm việc trong giai Ä‘oạn đàn hồi dẻo có:


Cánh cá»™t chữ I. Mất ổn định cục bá»™ cánh và bụng cá»™t, xác định từ Ä‘iá»u kiện ổn định Ä‘á»u các bản thép, và toàn cá»™t. á»”n định cánh và toàn cá»™t thể hiện bằng ứng suất tá»›i hạn ï³crf  ï³cr . Sá»­ dụng (3.56) và (3.25), có 0,9kEt f / bef   ïª. f .

Bụng cá»™t chữ I. Trong trÆ°á»ng hợp này coi mất ổn định cục bá»™ cánh và bụng cá»™t là cùng vá»›i nhau, từ (3.60) có ï¬uw  0,95 . Bản bụng cá»™t chịu nén đúng tâm có thể sá»­ dụng sÆ¡ đồ tính nhÆ° hình 3.30. Khi đó trong trÆ°á»ng hợp lý tưởng giá trị nhá» nhất k=4 đạt được trong (3.55) là a=b. Thá»±c tế các bản thép tổ hợp thành cá»™t vẫn có sai lệch kích thÆ°á»›c hình há»c, do đó ứng suất tá»›i hạn sẽ được giảm khi có sá»± phát triển biến dạng dẻo, trong tiêu chuẩn cho 2ï‚£ k ï‚£3,7. TÆ°Æ¡ng tá»± phần trÆ°á»›c, phụ thuá»™c vàoïª( ï¬ ), có Ä‘á»™ mảnh giá»›i hạn của bản bụng bụng cá»™t chịu nén đúng tâm

Bụng dầm chữ I (hình 3.32). Xét má»™t số trÆ°á»ng hợp sau:

a. Ô bản giữa dầm có thể mất ổn định bởi ứng suất pháp ï³=max, ứng suất tiếp ï´=0. Nhân và tách vế phải (3.56) vá»›i f, thay b=hw, t=tw, có

Tiêu chuẩn cho giá trị ï¢ =ï‚¥ (có nghÄ©a k2=ï‚¥) khi cánh nén liên kết vá»›i sàn cứng, ï¢ =2 khi ray cầu chạy không hàn vá»›i cánh nén, các trÆ°á»ng hợp còn lại ï¢= 0,8.
Khi liên kết giữa cánh và bụng là ngàm đàn hồi, giá trị ccr phụ thuá»™c vào ï¤, nằm trong giá»›i hạn 30ï‚£ccrï‚£35,5.
b. Ô bản tại gối có ứng suất pháp ï³=0, ứng suất tiếp ï´=max. SÆ¡ đồ tính nhÆ° hình 3.33. DÆ°á»›i tác dụng của ứng suất tiếp, bản bụng sẽ mất ổn định nén theo
Ä‘Æ°á»ng chéo 2-2. Kéo dá»c theo Ä‘Æ°á»ng chéo 1-1 sẽ giữ hình dáng thẳng góc.

Trong trÆ°á»ng hợp này, ứng suất tá»›i hạn ï´cr xác định nhÆ° công thức (3.56), trong đó giá trị k phụ thuá»™c tá»· số giữa cạnh dài và cạnh ngắn ï­=a/b (hình 3.34). NhÆ° vậy, tÆ°Æ¡ng tá»± công thức (3.65) ta có


d. Chịu đồng thá»i ba thành phần ứng suất. Trong bản bụng cùng lúc tồn tại cả mômen, lá»±c cắt, lá»±c tập trung gây ra các ứng suất thành phần , ,ï³loctheo B.M. Broude [16]. Trạng thái giá»›i hạn của dầm thép 1953, kiểm tra ô bản bụng theo mặt lồi (hình 3.36).

 

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3:

- Tính toán kết cấu thép theo phương pháp trạng thái giới hạn ? Sự khác nhau giữa phương pháp tính theo trạng thái giới hạn so với các phương pháp khác là gì ?

- Tính toán các cấu kiện cơ bản: chịu kéo đúng tâm, chịu uốn, chịu nén đúng tâm, chịu kéo lệch tâm, chịu nén lệch tâm, cấu kiện chịu xoắn ?

- Sự mất ổn định tổng thể của cấu kiện chịu uốn ?

- Ổn định cục bộ của cấu kiện kết cấu thép ?
 

 

 

 Bản để in  LÆ°u dạng file  Gá»­i tin qua email
Đối Tác
  • CÔNG TY Cá»” PHẦN TƯ VẤN ÄẦU TƯ XÂY Dá»°NG TRUNG LÂM
  •  Số 25 ÄÆ°á»ng số 8, P. Long TrÆ°á»ng, TP. Thủ Äức, TP HCM
  •  TÆ° Vấn Thiết Kế: 0913 99 12 99 Mr: Lâm
  •   levanlam@trunglam.vn ,nhatheptrunglam@gmail.com
  •  Trunglam.vn
Copyright 2016 © Trunglam. Design By Vihan