Chỉång 4
CÁÚU KIÃÛN CHËU ÚN.

Cáúu kiãûn chëu ún l cáúu kiãûn chëu M hay âäưng thåìi M & Q.

P
M&Q Q = 0
P
M&QCáúu kiãûn chëu ún l loải cáúu kiãûn cå bn ráút quan trng âỉåüc sỉí dủng räüng ri v thỉåìng
gàûp nháút nhỉ dáưm, sn, cáưu thang, ...
Cọ thãø quy vãư hai loải cå bn: bn v dáưm.
1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO:
1.1 Bản:
1. Âënh nghéa: Bn l
loải kãút cáúu phàóng cọ chiãưu dy
khạ bẹ so våïi chiãưu di v chiãưu
räüng. (h=3÷30 cm, thỉåìng tỉì
6÷10 cm).
Bn cọ thãø 1 nhëp hay
nhiãưu nhëp, ton khäúi hay làõp
ghẹp.
Trong kãút cáúu nh cỉía bn cọ kêch thỉåïc màût bàòng thỉåìng bàòng 2÷4m.
Chiãưu dy bn chn theo u cáưu chëu lỉûc v âäü cỉïng (biãún dảng, vng, gọc xoay..).
2. Cäút thẹp trong bn gäưm cọ cäút chëu lỉûc v cäút phán bäú (A
I
, A
II
).

neo
≥10d
c≤15 khi d≤10
c≤1,5d khi d>10
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
Chỉång 4
ÅÍ âoản gäúi tỉûa bn phi cọ â chiãưu di âãø kẹo cäút chëu lỉûc mäüt âoản neo l
neo
>5d sáu vo
gäúi (Thỉåìng láúy l
neo
=10d; d l âỉåìng kênh cäút chëu lỉûc). Trong phảm vi gäúi phi cọ cäút phán bäú.
Säú hiãûu BT thỉåìng 150 ÷ 200
#
âäi khi 300
#
.
l
h
1.2 Dầm:
b
h
1. Âënh nghéa:
Dáưm l loải kãút cáúu cọ chiãưu ngang
v chiãưu cao khạ bẹ so våïi chiãưu di.

2. Hçnh dạng tiãút diãûn dáưm:
b
h
Dáưm mọng

2
1
4
÷
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
h
( Âãø tiãûn qui cạch họa vạn khn v tiãu chøn họa kêch thỉåïc ca dáưm ).
{

- Bäüi säú ca 50
→
b >250.
- 100, 120, 150, 180, 200, ...
4. Cäút thẹp:
Cäút thẹp trong dáưm thỉåìng dng A
I
, A
II
, A
III
cọ âỉåìng kênh tỉì
φ
10
÷



≥
6mm âäúi våïi h < 800;
φ

≥
8mm âäúi våïi h
≥
800.
c.Cốt xiên:
Dng âãø chëu lỉûc càõt Q hồûc cọ lục chè âãø âỉa cäút dc lãn chëu M
(-)
åí trãn.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
2
Chỉång 4
Thỉåìng l cäút dc ún lãn våïi gọc nghiãng
α
:
α

- 45
0
khi h
≤
800.
- 60
0
khi h > 800.
- 30

KHE NỈÏT
ÀĨ Ï
KHE NỈÏT
Ã
Quan sạt mäüt dáưm BTCT chëu ti cho âãún
lục bë phạ hoải, ta tháúy sỉû lm viãûc ca dáưm diãùn
biãún nhỉ sau:
Ban âáưu khi ti trng chỉa låïn dáưm váùn cn
ngun vẻn. Ti trng tàng lãn âãún mäüt mỉïc no
âọ trong dáưm xút hiãûn cạc vãút nỉït. Tải khu vỉûc
giỉỵa dáưm nåi cọ M > cọ vãút nỉït thàóng gọc våïi
trủc dáưm; Tải khu vỉûc gáưn gäúi tỉûa nåi cọ Q > thç
vãút nỉït nghiãng. Khi ti trng khạ låïn thç dáưm bë
phạ hoải: hồûc theo tiãút diãûn cọ vãút nỉït thàóng gọc
hồûc theo tiãút diãûn cọ vãút nỉït nghiãng.
Nhỉ váûy viãûc tênh toạn v cáúu tảo cạc cáúu kiãûn chëu ún theo âiãưu kiãûn cỉåìng âäü nhàòm:
- Khäng bë phạ hoải trãn TD thàóng gọc: Tênh toạn theo cỉåìng âäü trãn TD vng gọc.
- Khäng bë phạ hoải trãn TD nghiãng: Tênh toạn theo cỉåìng âäü trãn TD nghiãng.
(Màût khạc trong sút quạ trçnh âàût ti thç âäü vng ca dáưm cỉï tàng dáưn lãn v khe nỉït ngy cng måí
räüng. Âãø âm bo sỉû lm viãûc bçnh thỉåìng cho kãút cáúu cn phi tênh kiãøm tra âäü vng, nỉït)
3. TRẠNG THÁI ƯS - BD TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GĨC:
Quan sạt quạ trçnh thê nghiãûm ún mäüt dáưm BTCT tỉì lục âàût ti âãún lục phạ hoải. Diãùn biãún ca US
- BD trãn TD thàóng gọc cọ thãø phán thnh 3 giai âoản sau:
3.1 Giai đoạn I:
Khi ti trng cn nh (M), váût liãûu lm viãûc
ân häưi, US & BD trãn tiãút diãûn tn theo âënh lût
Hook. Ti trng tiãúp tủc
↑

→

Chỉång 4
BT phạt triãøn (nháút l vng kẹo). Så âäư ỉïng sút
trong BT cong âi. Âãún khi ỉïng sút trong miãưn
BTchëu kẹo âảt âãún R
k
(
σ
bk
=R
k
) thç BT vng kẹo
sàõp sỉía nỉït TTUS-BD ca TD åí vo giai âoản I
a
.
3.2 Giai đoạn II:
Ti trng
↑

→
BT chëu kẹo nỉït. Ti trng
tiãúp tủc
↑

→
vãút nỉït måí räüng, tải khe nỉït BT vng
kẹo khäng chëu lỉûc nỉỵa m ton bäü lỉûc kẹo do cäút
thẹp chëu (trãn khe nỉït cn 1 pháưn BT chëu kẹo
nhỉng ráút nh). Miãưn BT chëu nẹn cọ biãún dảng do
khạ låïn
→

σ
a
=R
a
M
σ
b
<R
n
3.3 Giai đoạn III:
Ti trng
↑

→
så âäư ỉïng sút trong miãưn BT
chëu nẹn bë cong âi nhiãưu. Khe nỉït måí räüng v phạt
triãøn dáưn lãn phêa trãn, miãưn BT chëu nẹn thu hẻp
dáưn lải. ỈÏng sút trong cäút thẹp váùn R
a
vç åí vo
trảng thại chy do (Biãún dảng
↑
m ỉïng sút
khäng
↓
).
Khi ỉïng sút trong BT chëu nẹn âảt R
n
→
bë phạ

. Tiãút diãûn bë phạ hoải khi BT chëu
nẹn âảt R
n
trong khi ỉïng sút trong cäút thẹp chëu kẹo chỉa âảt giåïi hản chy (
σ
a
< R
e
). Âáy l
trỉåìng håüp phạ hoải thỉï 2: phạ hoải dn.
Khi thiãút kãú cáúu kiãûn chëu ún cáưn trạnh trỉåìng håüp phạ hoải dn vç sỉû phạ hoải xy ra âäüt ngäüt khi
biãún dảng cn khạ bẹ, khäng biãút trỉåïc âỉåüc (nguy hiãøm). Màût khạc khäng táûn dủng hãút kh nàng
chëu lỉûc ca váût liãûu (Cäút thẹp chè måïi âảt
σ
a
< R
a
).
Dc theo chiãưu di dáưm ty theo trë säú ca M v vë trê khe nỉït m cạc tiãút diãûn vng gọc ca dáưm
cọ thãø åí vo cạc giai âoản ca TTUS-BD khạc nhau (Tỉì giai âoản I âãún III).
4. TÍNH TỐN THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GĨC
4.1 Tính cấu kiện có TD chữ nhật:
Tiãút diãûn chỉỵ nháût l loải TD phäø biãún nháút ca cáúu kiãûn chëu ún, vãư màût cáúu tảo nọ thỉåìng cọ
hai loải: Trãn tiãút diãûn chè âàût cäút chëu kẹo gi l cäút âån; Trãn tiãút diãûn cọ cäút chëu lỉûc âàût c
trong vng kẹo láùn vng nẹn : Cäút kẹp. Ta s láưn lỉåüt xẹt tỉìng trỉåìng håüp.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
4
Chỉång 4
a. Tính tiết diện chữ nhật có cốt đơn:
a) Så âäư ỉïng sút:

h
0
-x
R
a
F
a
b
a
- x: Chiãưu cao vng BT chëu ẹp.
- h
0
: Chiãưu cao lm viãûc ca TD
dáưm h
0
= h - a.
- a: Khong cạch tỉì trng tám F
a

âãún mẹp dỉåïi TD.
- F
a
: Ton bäü diãûn têch cäút thẹp
chëu kẹo.
- M: Mämen ún do ti trng tênh toạn gáy ra trãn TD.
b) Cäng thỉïc cå bn:
Dỉûa vo så âäư ỉïng sút ta thiãút láûp cạc phỉång trçnh cán bàòng ca cạc ỉïng lỉûc trãn TD:
Phỉång trçnh hçnh chiãúu cạc lỉûc lãn phỉång trủc dáưm:
Σ
.X= 0

≤
R
n
bx.(h
0
- 0,5x). (4 - 3)
Kãút håüp (4-1)&(4-3): M
≤
R
a
F
a
.[h
0
- 0,5x]. (4 - 3a)
Âãø tiãûn sỉí dủng (nháút l khi tênh toạn bàòng tay), ta tiãún hnh mäüt säú phẹp biãún âäøi:
Âàût
α
= x/h
0
, Cạc cäng thỉïc trãn viãút lải nhỉ sau:
Tỉì (4-1)
⇒
R
a
F
a
=
α
.R

).
Âàût A =
α
.(1 - 0,5
α
),
γ
= (1 - 0,5
α
), ta cọ:
M
≤
A.R
n
b h
0
2
. (4 - 5)
M
≤

γ
. R
a
F
a
h
0
. (4 - 6)
c) Âiãưu kiãûn hản chãú:

Thê dủ: Våïi cäút thẹp cọ R
a
≤
3000 kg/cm
2
, BT M 200 :
α
0
=0,62.
- BT M 250
÷
300 :
α
0
=0,58.
Tỉì R
a
F
a
=R
n
bx
⇒
F
a
=
a
n
R
.b.xR

R
n
a

Màût khạc nãúu cäút thẹp êt quạ cng bë phạ hoải dn khi BT vng kẹo nỉït m lỉåüng cäút thẹp
khäng â âãø chëu ton bäü ỉïng lỉûc tỉì BT vng kẹo truưn sang, váûy:

µ
min

≤

µ

≤

µ
max
. Våïi
µ
min
=0,05%.
d) Cạc bi toạn ạp dủng:
Bi toạn 1: Biãút kêch thỉåïc TD b, h, mämen M, Mạc BT, loải cäút thẹp (R
n
, R
a
). Tênh cäút thẹp F
a
?


Tênh F
a
: F
a
=
M
.R h
n0
γ
(4 - 9)
Kiãøm tra hm lỉåüng thẹp:
µ
= F
a
/(b.h
0
)
≥

µ
min
. Ph håüp khi
µ
=0,3
÷
0,6% âäúi våïi bn.
µ
=0,6
÷

, R
a
,
α
0
, A
0
.
p dủng cạc cäng thỉïc (4 - 4) & (4 - 5) bi toạn våïi 2 phỉång trçnh chỉïa 4 áøn: b, h,
α
v F
a
. Âãø gii
cáưn chn trỉåïc 2 áøn, tiãûn nháút l chn trỉåïc b &
α
:
Chn trỉåïc b theo kinh nghiãûm, theo u cáưu cáúu tảo, theo kiãún trục..
Chn
α
:
α
= 0,3
÷
0,4 âäúi våïi dáưm.
α
= 0,1
÷
0,25 âäúi våïi bn.
(
α

a
, Mạc BT, loải cäút thẹp. Tênh kh nàng chëu lỉûc ca tiãút diãûn M
td
.
Gii:
- Càn cỉï mạc BT v nhọm cäút thẹp: (tra bng) R
n
, R
a
,
α
0
, A
0
.
- Càn cỉï vo cạch bäú trê cäút thẹp xạc âënh âỉåüc a räưi tênh h
0
= h - a .
Bi toạn våïi 2 phỉång trçnh chỉïa 2 áøn
α
, M
td
nãn bi toạn hon ton xạc âënh.
Tỉì (4 - 4)
→

α
=
RF
Rbh

=
α
0
hay A=A
0

⇒
M
td
=A
0
.R
nb
h
0
2
.
b. Tính tiết diện chữ nhật có cốt kép:
a) Âiãưu kiãûn âàût cäút kẹp:
Khi tênh cäút âån cọ âiãưu kiãûn h/c A=
M
Rbh
n0
2

≤
A
0
.
Nãúu A =

R
a
’F
a
’
R
a
F
a
a
F
a
F
a
’
h
0
a
b
h
x
b) Så âäư ỉïng sút:
Âãún TTGH ỉïng sút trong:
- Cäút thẹp chëu kẹo F
a
âảt R
a
- Cäút thẹp chëu nẹn F
a
’ âảt R

) nãn biãún dảng ca F
a
’ cng
khäng thãø vỉåüt quạ ghản ny, váûy ỉïng sút nẹn trong F
a
’ khäng thãø vỉåüt quạ trë säú
ε
ch
. E
a

≈

3600
÷
4000 KG/cm
2
. Qui âënh láúy R
a
’= R
a
nãúu R
a

≤
3600 KG/cm
2
.
R
a

v vng gọc våïi mp ún ca dáưm:
Σ
.M
Fa
= 0
⇒
M
gh
= R
n
bx.(h
0
- 0,5x) + R
a
’F
a
’(h
0
- a’). (4 - 12)
Âiãưu kiãûn cỉåìng âäü (âm bo cho TD khäng vỉåüt quạ TTGH thỉï I) l:
M
≤
M
gh

⇒
M
≤
R
n

0
+ R
a
’.F
a
’. (4 - 14)
Tỉì (4-13)
⇒
M
≤
A.R
n
b h
0
2
+ R
a
’.F
a
’(h
0
- a’). (4 - 15)
(Ta cọ cạc cäng thỉïc tỉång tỉû trỉåìng håüp âàût cäút âån, chè cọ thãm thnh pháưn lỉûc R
a
’F
a
’).
d) Âiãưu kiãûn hản chãú:
Âãø cáúu kiãûn khäng bë phạ hoải dn tỉì phêa BT chëu nẹn phi tha mn âiãưu kiãûn:
x

’ váùn cn < R
a
’).
Cạc cäng thỉïc cå bn chè ạp dủng tênh toạn TD khi cạc ÂK hản chãú âỉåüc tha mn.
e) Cạc bi toạn ạp dủng:
Bi toạn 1: Biãút M, b, h, Mạc BT, loải cäút thẹp. Tênh F
a
, F
a
’ ?
Gii:
- Càn cỉï mạc BT v nhọm cäút thẹp: (tra bng) R
n
, R
a
, R
a
’,
α
0
, A
0
.
- Xạc âënh h
0
= h - a (a v a’ âỉåüc chn trỉåïc nhỉ trỉåìng håüp cäút âån).
- Kiãøm tra âiãưu kiãûn cáưn thiãút tênh cäút kẹp : A
0

≤

a
’) bẹ nháút).
Thay A = A
0
vo (4-15) tçm âỉåüc: F
a
’=
M-A R bh
R(h
0n 0
2
a
'
0
−
a')
(4 - 19)
Thãú F
a
’ vo (4-14) âỉåüc: F
a
=
α
00
Rbh
R
n
a
+
R

- Bi toạn xạc âënh vç cọ hai phỉång trçnh chỉïa 2 áøn säú.
Tỉì (4-15) tênh A: A =
M-R F(h
Rbh
a
'
a
'
0
n0
2
−
a')
(4 - 21)
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
8