Bài giảng Kết cấu thép gỗ - Chương 1: Vật liệu thép, gỗ trong xây dựng

h, dễ bị cong vênh, giãn nở, co ngót, nứt làm giảm khả năng chịu lực và thẩm mỹ. Tại những điểm có tật như mắt, sâu, thớ chéo vv.. Khả năng chịu lực rất kém.Khả năng chịu nén dọc thớ của gỗ thấp cường độ chỉ khoảng 3 – 4 KN/cm2. Khả năng chịu nén ngang thớ thấp hơn dọc thớKhả năng chịu lực của gỗ.Khả năng chịu uốn nằm ở cường độ khoảng 6 – 7 KN/cm2. Gỗ có tật cũng làm ảnh hưởng tới khả năng chịu uốn.Yếu tố làm ảnh hưởng tới cường độ chịu lực của gỗ.Độ ẩm: Gỗ có độ ẩm càng cao thì khả năng chịu lực càng kém. Độ ẩm cân bằng ở khỏang 18%Nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng, cường độ của gỗ giảm. Nhiệt tăng từ 20 lên 50 oC thì Rkéo giảm 15 – 20%, Rnén giảm 20 – 40%. Rtrượt giảm 15 – 20%.Khi nhiệt độ quá 50oC, gỗ giản nở, gây ứng suất cục bộ (nhất là tại mắt gỗ và khuyết tật) làm đứt thớ gỗ, ảnh hưởng tới cường độ. Nên gỗ không được dùng ở nơi có nhiệt độ >50oC.Khuyết tật: Các khuyết tật như mắt gỗ, thớ gỗ bị vặn, gỗ bị sâu, bị nứt vv đều ảnh hưởng rất lớn đến cường độ chịu lực của gỗ Các liên kết trong kết cấu gỗ T27.Liên kết mộng: Thường dùng ở những thanh chịu nén. Liên kết mộng truyền lực qua mặt tiếp xúc.Liên kết mộng có hai dạng là mộng đuôi kèo 1 răng và mộng đuôi kèo 2 răng.Liên kết chốt: Thường sử dụng để nối dài các thanh gỗ, làm tăng tiết diện thanh ghép hoặc liên kết các cấu kiện. Liên kết dán: Thường sử dụng khi ghép các chi tiết gỗ nhỏ, nhẹ lại với nhau. Vật liệu liên kết sử dụng thường là keo dán gỗThép là loại vật liệu có tính đồng nhất và đẳng hướng, có modun đàn hồi cao. I. Thép dùng trong xây dựng (T 40)Ưu điểm Nhẹ so với kết cấu bê tông hoặc kết cấu gạch đá. Dễ chế tạo, lắp dựng nhanh với độ chính xác cao.Dễ bi han gỉ, tốn nhiều chi phí bảo dưỡng. Nhược điểmKết cấu thép chịu nhiệt kém, t >500oC thép mất khả năng chịu lực.Giá thành cao, nên không phổ biến.Các loại thép hình thường dùng.Thép hình dùng trong xây dựng bao gồm các dạng: Chữ L, V, I, C, U.Thép còn có dạng hộp chữ nhật, vuông, ống trònLIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉPLiên kết hàn (T42)Hàn là dùng nhiệt (lửa, hồ quang điện) để đốt nóng cục bộ kim loại, làm cho chúng nóng chảy ra, hòa lẫn vào nhau. Khi nguội đông cứng lại Hàn hơiHàn điệnDùng khí oxy và acetylen đốt cháy, tạo ra nhiệt độ cao tới 3200 oC, nung chảy thép cần hàn và kim loại hàn. Hổn hợp này đông lại tạo ra mối hàn Hồ quang điện tạo ra do nối que hàn với một điện cực và thép cần hàn với điện cực khác, sẽ nung chảy thép cần hàn và que hàn. Que hàn có lõi bằng kim loại gần giống với thép cần hàn.Ưu điểm Rẻ tiền, chi phí vật tư và nhân công thấpNhược điểm Khả năng chịu rung động kém hơn dạng liên kết khác Phân loại đường hànHàn đối đầu: Thanh thép cần hàn đặt sát nhau trên một mặt phẳng. Ưu điểm là không cần dùng bản ghép nối. Hướng lực truyền đi thẳng. Tuy nhiên nếu thép cần hàn dày thì phải gia công mối hàn, tốn thêm công thợ.Đường hàn góc: Thép cần hàn không nằm trên cùng một mặt phẳng. Ưu điểm là không phải gia công mối hàn nhưng cần dùng bản ghép nối và đường truyền lực đi qua mối hàn uốn cong. Không nên sử dụng cho những đường hàn chịu tải trọng chấn động.Ký hiệu đường hàn: Cần lưu ý cách trình bày kí hiệu đường hàn trên bản vẽ kỹ thuật. T 45.Tính toán liên kết hàn: xem trang 45 đến 53 Liên kết đinh tán, bulongLiên kết đinh tán và bulong là loại liên kết mềm, được sử dụng nhiều trong những kết cấu chịu tải trọng động, tải trọng nặngNhược điểm của phương pháp này là tốn vật liệu làm bản ốp, tốn công chế tạo lỗ đinh và đinh.Các loại đinh tán (hình 5-16), có Đlỗ = d + (1-1,5)mm, chiều dài đinh tán L=1,12Σt + 1,4d. Sau khi tán đinh sẽ lấp đầy lỗĐường kính lỗ bulong thường lớn hơn; với bu long thô có Đlỗ = d + (2-3)mm; Bulong tinh có Đlỗ = d + (0,3-0,5)mm.Phương pháp chế tạo lỗ định: Có 3 phương pháp là: Đột lỗ, khoan lỗ hoặc đột lỗ nhỏ sau đó khoan.Sự chịu lực của đinh tán và bulongKhi làm việc liên kết đinh tán và bulong chịu tác dụng của các lực:Chịu ép mặt: Trong quá trình làm việc, thân đinh hoặc bulong tì sát vào thép cơ bản. Nếu lực tiếp tục tăng, lỗ đinh rộng dần ra, sau đó bị rách. Đây là sự phá hoại do lực ép mặt, thép cơ bản bị cắt.Chịu cắt: Trường hợp lực tác dụng cứ tiếp tục tăng, mà thép cơ bản lại quá dày, không bị phá hoại theo ép mặt. Khi đó đinh sẽ bị biến dạng cho tới khi bị cắt đứt.Chịu kéo: (hình 5.20) Lực tác dụng vuông góc với thân định. Khi tới điểm tới hạn, mũ đinh sẽ bị giật đứt, liên kết bị phá hoại.Tính toán liên kết bulong, đinh tán xem trang 56 - 65CÁC LOẠI CẤU KIỆN THÉP CƠ BẢNCấu kiện chịu uốn phẳngDầm định hình: Dầm chữ I có tiết diện đối xứng, có mômen chống uốn đối với trục thẳng đứng qua bụng khá lớn, thích hợp cho cấu kiện chịu uốn phẳng.Dầm chữ C có tiết diện không đối xứng, khi chịu uốn phẳng sẽ có hiện tượng xoắn, nhưng có cánh rộng nên nó chịu uốn xiên tốt và có cánh rộng nên dễ dàng liên kết với cấu kiện khác. Nên thường được dùng làm xà gồ mái nhà, dầm tường, dầm trần khi nhịp bé, tải trọng nhỏ.Dầm thép tổ hợp: Thông thường khi nhịp dầm lớn, tải trọng lớn thì dùng dầm thép tổ hợpDầm tổ hợp thường ghép từ các thép bản với thép bản, với thép hoặc thép góc với nhau