241 Chương - kết cấu gỗ Chương Kết cấu gỗ Biên soạn: PGS TS Đỗ Văn Hứa Hiệu đính: PGS TS Vũ Thành Hải 5.1 Vật liệu gỗ c-ờng độ gỗ 5.1.1 Vật liệu gỗ dùng kết cấu Các cấu kiện kết cấu gỗ, tuỳ theo tính chất chịu lực thời gian sử dụng mà dùng nhóm gỗ khác Gỗ dùng để chịu lực phân thành nhóm, tuỳ theo tÝnh chÊt quan träng cđa kÕt cÊu mµ sư dơng nhóm gỗ cho thích hợp Các kết cấu thường xuyên phơi mưa nắng chịu tải trọng lớn dầm cầu, trụ cầu, ván cầu, phai cửa van công trình thuỷ lợi, dùng gỗ từ nhóm đến nhóm Các phận quan trọng kết cấu nhà cột, dầm, kèo, dùng nhóm Các nhà tạm sử dụng từ đến năm dùng nhóm Cột chống đà giáo cao dùng gỗ nhóm 5, nhóm 5.1.2 C-ờng độ tính toán gỗ Cường độ tính toán gỗ chịu tác dụng tải trọng thường xuyên tải trọng tạm thời điều kiện nhiệt độ bình thường (35oC) độ ẩm bình thường (W = 15% 18%) lấy theo bảng 5-1 Cường độ tính toán gỗ bảng 5-1 phải nhân với hệ số điều kiện làm việc g cấu kiện, cho bảng 5-2 Đối với kết cấu chịu lực thường xuyên che mưa nắng, thoáng gió làm gỗ hong khô trước, lấy ®é Èm W = 15% Víi kÕt cÊu ®­ỵc che mưa nắng, không thoáng gió không hong khô tr­íc, lÊy ®é Èm W = 20% Víi kÕt cÊu không che mưa nắng, lấy độ ẩm W = 25% Đối với kết cấu làm việc điều kiện ®é Èm cao hay nhiƯt ®é cao, hc kÕt cÊu tính với tải trọng thường xuyên, cường độ tính toán gỗ phải nhân với hệ số điều kiện làm việc tương ứng cho bảng 5-3 Nếu phải đồng thời xét tới nhiều yếu tố ảnh hưởng cường độ tính toán phải nhân đồng thời với hệ số liên quan Môđun đàn hồi dọc thớ loại gỗ, điều kiện nhiệt độ độ ẩm bình thường, tác dụng tải trọng thường xuyên tạm thời, lấy E = 10.000 MPa, điều kiện khác nói trị số môđun đàn hồi E nhân với hệ số tương ứng 242 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Bảng 5-1 Cường độ tính toán gỗ (MPa) Trạng thái ứng suất Ký hiệu Nhóm Độ ẩm W% C¾t däc thí Rc 10,0 9,5 17,0 15,0 18,5 16,5 13,5 12,0 12,0 10,5 IV 2,5/2,5 2,4/2,4 V 2,8/2,5 2,5/2,2 VI 2,0/2,0 1,8/1,8 2,9 2,5 V 3,0 2,5 VI o 12,0 VI R 90 em 12,5 IV (cơc bé/toµn phÇn) 11,0 V o 11,5 VII R 90 n 11,5 IV Nén ngang thớ ép mặt ngang thớ 13,0 V Ru 13,5 VI Uèn 15,5 IV Rk 13,5 VI KÐo däc thí 15,0 V Rn 18% IV NÐn däc thí 15% 2,4 2,1 Chó thÝch: a C­êng ®é cđa gỗ độ ẩm W% khác 15% tính theo công thøc sau: Rw = R15 + a(W - 15) (5.1) đó: R15 - cường độ tính toán gỗ độ ẩm 15%; a - hệ số lấy b»ng 0,04 nÐn däc thí vµ n; lÊy b»ng 0,03 cắt dọc thớ b Cường độ tính toán ép mặt xiên thớ (khi lực tác dụng tạo với thớ gỗ góc a ) tính theo c«ng thøc sau: o Ra = em R em ỉR ỗ em - ữ sin a 1+ ỗ R90o ữ ố em ứ (5.2) 243 Chương - kết cấu gỗ đó: Rem - cường độ tính toán ép mặt dọc thớ gỗ; o R 90 - cường độ tính toán ép mặt ngang thớ gỗ em c Cường độ tính toán cắt xiên thớ (khi lực tác dụng tạo với thớ gỗ góc ao) tính theo công thức sau: Ra = c Rc (5.3) ổ R + ỗ co - ữ sin a ỗ R90 ữ è c ø ®ã: Rc - c­êng ®é tÝnh toán cắt dọc thớ gỗ; o R 90 - cường độ tính toán cắt ngang thớ gỗ c Bảng 5-2 Hệ số điều kiện làm việc g cấu kiện kết cấu gỗ Trạng thái ứng st Ký hiƯu TrÞ sè - Thanh cã tiÕt diƯn cạnh 15cm tỷ số chiều cao trªn bỊ réng tiÕt diƯn h/b £ 3,5 gu 1,15 - Gỗ tròn rÃnh cắt tiết diện tÝnh to¸n gu 1,20 gk 0,80 Uèn ngang KÐo - CÊu kiƯn cã gi¶m u tiÕt diƯn tính toán 5.2 Tính toán cấu kiện gỗ nguyên khối 5.2.1 Cấu kiện chịu uốn phẳng Tính toán độ bền độ cứng cấu kiện gỗ nguyên khối chịu uốn phẳng theo công thức sau: - KiĨm tra øng st ph¸p: M £ Ru (5.4) Wt đó: M - mômen uốn tính toán; Ru - cường độ tính toán chịu uốn gỗ; Wt - môđun chống uốn tính toán tiết diện xÐt, nÕu ph¹m vi 20 cm cã tiÕt diƯn giảm yếu thị ghép vào tiết diện xét để tính toán 244 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Bảng 5-3 Hệ số điều kiện làm việc g kết cấu gỗ điều kiện độ ẩm cao, nhiệt độ cao tính kết cấu chịu tải trọng thường xuyên Điều kiện sử dụng kết cấu Hệ số - Gỗ bị ẩm thời gian ngắn sau khô 0,85 - Gỗ bị ẩm lâu dài 0,75 - Nhiệt độ không khí từ 35 50 C (trong nhà sản xuất) 0,8 - Kết cấu tính với tải trọng thường xuyên 0,8 Chú thích: Kết cấu tính với tải trọng thường xuyên nội lực tải trọng thường xuyên sinh vượt 0,8 nội lực tải trọng toàn - KiÓm tra øng suÊt tiÕp: QS ng J ng b Ê Rc (5.5) đó: Q - lực cắt tính toán; Sng - mômen tĩnh phần trượt tiết diện nguyên trục trung hoà toàn tiết diện; Jng - mômen quán tính tiết diện nguyên; b - bề rộng tiết diện mặt trượt; Rc - cường độ tính toán cắt dọc thớ uốn gỗ - Kiểm tra độ võng cấu kiện chịu uốn tính với tải trọng tiêu chuẩn mômen quán tính tiết diện nguyên theo công thøc: fc = b M c L2 max £ [f ] EJ ng (5.6) ®ã: b - hƯ sè phụ thuộc vào dạng tải trọng tác dụng liên kết hai đầu dầm, với dầm đơn chịu tải trọng phân bố b = 5/48, với dầm đơn chịu tải trọng tập trung nhịp b = 1/12; Jng - mômen quán tính tiết diện nguyên; E - môđun đàn hồi dọc thớ loại gỗ, điều kiện nhiệt độ độ ẩm bình tr­êng cã thÓ lÊy b»ng 10.000 MPa; M c - mômen uốn lớn dầm tải trọng tiêu chuẩn sinh ra; max [f] - độ võng giới hạn, lấy theo bảng 5-4 245 Chương - kết cấu gỗ Bảng 5-4 Độ võng tương đối giới hạn [f] cấu kiện chịu uốn Loại cấu kiện [f] Kết cấu thuỷ công cầu đường - Dầm tổ hợp dàn - Dầm đơn Nhà: - Sàn tầng - Xà gồ, kèo mái - Cầu phong, litô L/300 L/180 L/250 L/200 L/150 5.2.2 Cấu kiện chịu uốn xiên Tính toán độ bền độ cứng cấu kiện gỗ nguyên khối chịu uốn xiên theo công thức sau: - Kiểm tra ứng suÊt ph¸p: Mx My + £ Ru Wx Wy (5.7) đó: Mx, My - thành phần mômen uốn tính toán trục x,y tiết diện; Wx, Wy - mômen chống uốn tính toán tiết diện xét, trục x y - Kiểm tra độ võng toàn phần cấu kiện tải trọng tiêu chuẩn sinh xác định theo c«ng thøc sau: fc = (f ) + (f ) c x c y £ [f ] (5.8) c c với fx , fy thành phần độ võng cấu kiện thành phần lực gây uốn sinh trục x, y 5.2.3 Cấu kiện chịu kéo trung tâm Cấu kiện chịu kéo trung tâm tính theo c«ng thøc sau: N £ Rk Fth (5.9) ®ã: N - lùc kÐo tÝnh to¸n; Fth - diƯn tích tiết diện thu hẹp, coi giảm yếu đoạn dài 20 cm ghép vào tiết diện để tính; Rk - cường độ tính toán kéo dọc thớ gỗ 246 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập 5.2.4 Cấu kiện chịu nén trung tâm Cấu kiện chịu nén trung tâm tính toán cường độ, ổn định độ mảnh theo công thøc sau: - KiĨm tra c­êng ®é: N £ Rn (5.10) Fth - Kiểm tra ổn định: N Ê Rn jFt (5.11) đó: N - lực nén tính toán; Rn - cường độ tính toán nén dọc thớ gỗ; Fth - diện tích tiết diện thu hẹp; Ft - diƯn tÝch tÝnh to¸n cđa tiÕt diƯn cÊu kiện tính ổn định quy định sau: Ft = Fng (nguyên) giảm yếu có giảm yếu nằm tiết diện (không ăn lan đến cạnh, xem hình 5-1a) diện tích giảm yếu không 0,25.Fng; Ft = Fng có giảm yếu không ăn lan đến cạnh diện tích giảm yếu 0,25.Fng; Ft = Fth có giảm yếu đối xứng mép tiết diện (ăn lan đến cạnh, xem hình 5-1b) j - hệ số uốn dọc, phụ thuộc độ mảnh l cấu kiện, tính theo công thức sau: + Khi độ mảnh l Ê 75: ổ l j = - 0, ỗ ữ ố 100 ứ (5.12a) + Khi độ mảnh l > 75: j= 3100 (5.12b) l2 Độ mảnh l cấu kiện xác định theo công thức sau: l= Lo Lo = r J ng Fng (5.13) Hình 5-1 Cấu kiện chịu nén trung tâm 247 Chương - kết cấu gỗ đó: Fng, Jng - diện tích mômen quán tÝnh tiÕt diƯn nguyªn cđa cÊu kiƯn; Lo - chiỊu dài tính toán cấu kiện chịu nén: Lo = mL (5.14) đó: à Khi đầu ngàm ®Çu tù do: m = 2,0; · Khi hai ®Çu liên kết khớp: m = 1,0; à Khi đầu ngàm đầu khớp: m = 0,8; à Khi hai đầu ngàm: m = 0,65 - Kiểm tra độ mảnh cấu kiện chịu nén theo công thức sau: lmax Ê [l] [l] độ mảnh giới hạn lấy theo bảng 5-5 (5.15) Bảng 5-5 Độ mảnh giới hạn [l] cấu kiện chịu nén Loại cấu kiện Cột chịu lực dàn khung Các khác Các giằng [l] 120 150 200 5.2.5 CÊu kiƯn chÞu kÐo lƯch tâm (kéo-uốn) Cấu kiện nguyên khối chịu kéo lệch tâm tính theo công thức: N Mo R k + ´ £ Rk Fth Wt R u (5.16) đó: M0 - mômen uốn tính toán tải trọng ngang sinh ra; Fth, Wt xác định cấu kiện chịu kéo (công thức 5.9) cấu kiện chịu uốn (công thức 5.4); Rk/Ru - hệ số xét tới khác cường độ chịu kéo chịu uốn 5.2.6 Cấu kiện chịu nén lệch tâm (nén-uốn) Cấu kiện nguyên khối chịu nén lệch tâm tính toán cường độ mặt phẳng uốn có xÐt tíi m«men n phơ lùc nÐn sinh theo c«ng thøc: M R N + o ´ n £ Rn (5.17) Fth xWt R u ®ã: 248 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập M0 - mômen uốn tính toán tải trọng ngang sinh ra; x - hệ số kể đến mômen phụ gây lực nén dọc trục cấu kiện bị biến dạng ngang, xác định theo công thức sau: x =1- l2 N ´ 3100 Fng R n (5.18) l - ®é mảnh mặt phẳng uốn, tính theo công thức (5.13); Wt - môđun chống uốn tính toán, xác định công thức (5.4) Cấu kiện chịu nén-uốn, Mo/Wng Ê 0,1.N/Fng bỏ qua ảnh hưởng mômen uốn, kiểm tra ổn định mặt phẳng uốn mặt phẳng uốn chịu nén trung tâm, theo công thức (5.11) Kiểm tra cắt cấu kiện chịu nén uốn theo công thức: Q o S ng xJ ng b £ Rc (5.19) đó: Qo - lực cắt tính toán tải trọng ngang sinh ra; x - tÝnh theo c«ng thøc (5.18), ký hiệu lại xem công thức (5.5) 5.3 Tính toán liên kết kết cấu gỗ 5.3.1 Liên kết mộng Liên kết mộng nên dùng để nối chịu nén liên kết mắt đầu dàn hình tam giác Liên kết mộng đầu dàn thường dùng mộng Cấu tạo tính toán mộng (hình 5-2) sau: Hình 5-2 Liên kết mộng đầu dàn 249 Chương - kết cấu gỗ - Mặt phẳng chịu ép mặt phải thẳng góc với trục xiên chịu nén, cho phương lực nén Nn qua trọng tâm mặt bị ép Ph­¬ng cđa lùc kÐo Nk ngang cho qua trọng tâm tiết diện bị thu hẹp rnh mộng Phương bulông an toàn đặt vuông góc với xiên - Chiều sâu rnh mộng hr mắt đầu dàn tam giác không vượt h/3 (h lµ chiỊu cao cđa tiÕt diƯn ngang) vµ không nhỏ cm - Chiều dài chịu cắt Lc mộng không nhỏ 1,5h không lớn 10hr Tính toán độ bền liên kết mộng đầu dàn tam giác theo công thức sau: - Kiểm tra ép mặt xiên ngang: N n £ Ra Fem em (5.20) ®ã: Nn - lực nén tính toán xiên; R a - cường độ tính ép mặt xiên thớ gãc a tÝnh theo c«ng thøc (5.2); em Fem - diện tích ép mặt, xiên ngang có mặt cắt chữ nhật bh: Fem = bh r cos a (5.21) - KiĨm tra c¾t däc thí theo c«ng thøc: N c £ R tb Fc c (5.22) đó: Nc - lực trượt liên kết mộng hình chiếu lực Nn lên phương mặt bị trượt, có Nc = Nn.cosa; Fc - diện tích bị cắt, ngang mặt cắt chữ nhËt b´h cã Fc = Lc.b; tb R c - cường độ chịu cắt trung bình gỗ, xác định theo công thức: R tb = c Rc L 1+b c e ®ã: Rc - c­êng ®é tÝnh toán chịu cắt dọc thớ; e - cánh tay đòn lực cắt, à cấu kiện với rnh méng mét bªn, e = 0,5.h; · cÊu kiƯn víi r∙nh méng hai bªn, e = 0,25.h; b - hệ số, mặt bị cắt phía lực cắt, b = 0,25; à mặt bị cắt nằm lực cắt, b = 0,125 à (5.23) 250 sổ tay KTTL * Phần - së kü tht thđy lỵi * TËp - KiĨm tra kÐo ngang: Nk £ FthRk - KiÓm tra bulông an toàn: b Nb = Nntg(750 - a0) £ 0,9sc Fth (5.24) (5.25) ®ã: sc - øng suất chảy vật liệu thép làm bulông; b Fth - diện tích tiết diện bulông chỗ có ren 5.3.2 Liên kết chêm Quy định chiều sâu rnh chêm hr, chiều dài chêm bc (xem h×nh 5-3) nh­ sau: · cm £ hr £ d/4 (đối với gỗ tiết diện tròn); à cm Ê hr Ê h/5 (đối với gỗ tiết diện chữ nhật); à bc 5(S0 + hr) (đối với dầm); à bc 2,5(S0 + hr) (đối với cột) Hình 5-3 Liªn kÕt chªm a) Chªm ngang; b) Chªm däc Khả chịu lực chêm gỗ tiết diện chữ nhật bh, lấy giá trị nhỏ trường hợp chịu lực sau: - Khả chịu ép mặt lên chêm thành rnh chêm: [T]c = R a h r b em em (5.26) - Khả chịu cắt chêm: c [T]c = R tb Fc = R tb bl c c c c (5.27) 251 Chương - kết cấu gỗ - Khả chịu cắt phân tố hai chêm: f [T]f = R tb Fc = R tb bl f c c c (5.28) ®ã: c f Fc , Fc - diện tích chịu cắt chêm diện tích chịu cắt phân tố hai chêm; Ra - cường độ ép mặt nghiêng thớ góc a; em R tb - cường độ chịu cắt trung bình, xác định theo công thức (5.23) với cánh tay đòn c lực cắt e = hr + S0 tính chêm e = 0,5h tính phân tố liên kết Trong liên kết có nhiều chêm, khả chịu cắt chêm xác định theo công thức (5.27) (5.28) cần nhân với hệ số giảm sau đây: à 0,9 chêm ngang; à 0,8 chêm dọc; à 0,85 phân tố liên kết chêm ngang; à 0,7 phân tè liªn kÕt b»ng chªm däc CÊu kiƯn dïng liªn kết chêm siết chặt bulông có đường kính không nhỏ 12 mm; bulông tính với lực đẩy ngang b»ng: Q c = [T]c hr bc (5.29) [T]c khả chịu lực nhỏ chêm 5.3.3 Liên kết chốt hình trụ tròn Khả chịu lực chốt phương lùc song song víi thí cđa cÊu kiƯn, ®iỊu kiện nhiệt độ độ ẩm bình thường, xác định theo công thức sau: - Khả chịu ép mặt lên có chiều dày c (thanh nằm giữa, có chiều dày có chiều dày lớn liên kết hai thanh, hình 5-4): [T]c = k1 cd em (5.30) - Khả chịu ép mặt lên có chiều dày a (thanh nằm biên có chiều dày nhỏ liên kết hai thanh): Hình 5-4 Liên kết chốt trụ tròn 252 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập [T]a = k ad em (5.31) - Khả chịu uèn cña chèt: [T ] u = k d + k a £ k d (5.32) đó: a, c - chiều dày thanh, hình 5-4; k1 k5 - hệ số cho ë b¶ng 5-6; a, c, d - tÝnh b»ng cm; [T] - có đơn vị daN Bảng 5-6 Giá trị hệ số k1 k5 Sơ đồ liên kết Loại chốt Hệ số k 50 50 80 80 80 35 35 20 k2 80 80 50 k3 250 180 45 k4 20 k5 ®èi xøng 50 k1 Đối xứng không Chốt gỗ k2 Không ®èi xøng Chèt thÐp k1 §èi xøng §inh 400 250 65 Khi phương nội lực truyền qua liên kết hợp với thớ cấu kiện góc a, khả chịu ép mặt chốt tính theo công thức (5.30), (5.31) cần nhân với hệ số hiệu chỉnh ka khả chịu uốn chốt tính theo công thức (5.32) cần nhân với hệ số k a cho bảng 5-7 Bảng 5-7 Giá trị hệ sè ka Gãc ao Chèt thÐp cã ®­êng kÝnh d (cm) Chốt gỗ 1,2 1,6 2,0 2,4 300 0,95 0,9 0,9 0,9 1,0 o 0,75 0,7 0,65 0,6 0,8 o 0,7 0,6 0,55 0,5 0,7 60 90 253 Ch­¬ng - kết cấu gỗ Đối với liên kết nằm điều kiện độ ẩm cao, nhiệt độ cao, tính với tải trọng tác dụng thường xuyên, giá trị khả chịu ép mặt chốt tính theo công thức (5.30) (5.31) nhân với hệ số cho bảng 5-4, tính uốn tính theo công thức (5.32) nhân với bậc hai hệ số Đối với liên kết đinh cần xác định chiều sâu a1 đinh đóng gỗ cuối cùng, ý trừ 1,5d chiều dài mũi đinh khe hở thanh, khe mm Nếu độ sâu a1 < 4.d không xét đến tính toán Nếu đinh đóng suốt qua cuối chiều sâu đinh đóng gỗ a1 chiều dày a gỗ trừ 1,5d đinh xuyên qua làm gỗ bị nứt Khoảng cách nhỏ chốt đinh (hình 5-5) phải theo quy định bảng 5-8 Hình 5-5 Bố trí chốt trụ tròn a) Bè trÝ song song; b) Bè trÝ so le Bảng 5-8 Khoảng cách nhỏ bố trí chốt đinh Khoảng cách S1 S2 S3 Bulông, chốt thép B >10d B £ 10d 6d 7d 3d 3,5d 2,5d 3d Chốt gỗ B >10d B Ê 10d 4d 5d 2,5d 3d 2,5d 2,5d §inh c = 4d 25d 4d 4d c ³ 10d 15d 4d 4d Chó thÝch: Khoảng cách nhỏ S1 đinh bề dày c phân tố bị đóng xuyên qua vào khoảng trung gian 4d 10d lấy theo nội suy Đối với cấu kiện không bị đinh đóng suốt qua, khoảng cách dọc thớ S1 luôn lấy S1 10d Khoảng dọc thớ từ đinh đến đầu mút S1 không nhỏ 15d B tổng chiều dày phân tố (chiều dài chèt lch = B) 254 sỉ tay KTTL * PhÇn - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập 5.4 Tính toán phân tố tổ hợp kết cấu gỗ 5.4.1 Dầm tổ hợp chịu uốn phẳng Dầm tổ hợp ghép hai gỗ liên kết với chêm tính toán cường độ độ võng theo công thức sau: - Kiểm tra vỊ c­êng ®é: M £ Ru k W Wnk (5.33) - KiĨm tra ®é vâng: fc = c M max L £ [f ] 48 E k J J nk (5.34) đó: Jnk, Wnk - mômen quán tính môđun chống uốn tiết diện dầm tổ hợp coi nguyên khối (không có chuyển vị tương đối hai phân tố ghép mặt liên kết) Khi xác định Jnk Wnk bỏ qua giảm yếu rnh chêm gần trục trung hòa, song cần xét tới giảm yếu lỗ bulông; kJ, kW - hệ số xét tới độ mềm liên kết đến mômen quán tính môđun chống uốn tiết diện dầm tổ hợp dùng liên kết chêm, cho bảng 5-9 Bảng 5-9 Giá trị hệ số kJ kW Liên kết chêm Hệ số Hai phân tố ghép đặt xít (So= 0) Hai phân tố ghép đặt cách (Soạ 0) Nhịp dầm L (m) kJ 0,5 0,65 0,75 kW 0,75 0,85 0,90 kJ - 0,70 0,7 kW - 0,85 0,90 Chú thích: So - khoảng cách hai phân tố ghép - Nếu chêm bố trí để chịu lực nhau, số lượng chêm cần thiết cho dầm tính theo công thức: n ch ³ T c [T]min (5.35) 255 Ch­¬ng - kÕt cấu gỗ đó: [T]c - khả chịu lực nhá nhÊt cđa mét chªm; T - tỉng lùc trượt hai phân tố ghép: T= S nk L ũ Q(z)dz J nk (5.36) Với dầm đơn chịu tải trọng phân bố q có: T = S nk qL2 , chêm bố trí J nk chịu lực nhau, khoảng cách trung tâm chêm cho bảng 5-10 (xem hình 5-6) Hình 5-6 Khoảng cách chêm dầm tổ hợp Bảng 5-10 Khoảng cách trung tâm chêm Số chêm cho nửa dầm Giá trị hệ số a a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 0,0443 0,1038 0,1594 0,1925 0 0,0325 0,0727 0,0899 0,1381 0,1667 0 0,0259 0,0561 0,0650 0.0804 0,1235 0,1491 0,0215 0,0458 0,0512 00593 0,0734 0,1127 0.1361 Chú thích: a = a.L - khoảng cách trung tâm chêm; L - chiều dài nhịp dầm 5.4.2 Cột tổ hợp chịu nén trung tâm Cột tổ hợp chịu nén trung tâm ghép nhiều gỗ, liên kết với chốt để chịu lực (hình 5-7) Cột tổ hợp đệm (hình 5-7a) loại có đệm (hình 5-7b), tính toán theo công thức sau: 256 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập - Kiểm tra ổn định cột tổ hợp trục vuông góc với mặt phẳng nối (trục x-x) tiến hành cột nguyên khối - Kiểm tra ổn định cột tổ hợp trục song song với mặt phẳng nối (trục y-y) theo c«ng thøc sau: N £ Rn jy F (5.37) ®ã: jy - hƯ sè n däc, ®­ỵc tÝnh theo công thức (5.12) có xét tới độ mềm liên kết, tính jy cần thay ly l td : y l td = (m y l y )2 + l1 y £ L 0y (5.38) ồJ ồF đó: ly - độ mảnh cột ®èi víi trơc y coi cét ghÐp nh­ cét nguyên khối; my - hệ số xét tới độ mềm cđa liªn kÕt: my = 1+ ko bh n m ´ L2oy n c (5.39) b, h - bÒ réng vµ chiỊu cao cđa tiÕt diƯn ghÐp (tÝnh b»ng cm); L0y - chiều dài tính toán cột trục y (tính m); nm - số mặt liên kÕt song song víi trơc y; nc - sè liªn kết bị cắt mét dài mặt liên kết; ko - hệ số xét tới độ mềm liên kết, cho bảng 5-11 Hình 5-7 Cột tổ hợp liên kết chốt tròn 257 Chương - kết cấu gỗ Bảng 5-11 Giá trị hệ số ko Hệ số ko Loại liên kết Cột chịu nén trung tâm 10d2 5d - Đinh Cột chịu nén lệch tâm 1 - Chốt thép tròn à d £ a/7 · d > a/7 5d 1, ad 2, 5d2 ad Chó thÝch: a, d tính cm l1 - độ mảnh nhánh cột ®èi víi trơc 1-1 ®i qua träng t©m cđa nã song song víi trơc y-y, l1 = L1 r1 (5.40) r1 - bán kính quán tính nhánh trục 1-1; L1 - chiều dài tính toán nhánh trục 1-1 (khoảng cách hai đệm tính từ hai chốt đệm), L1 £ 7a cã thÓ lÊy l1 = 0; SJ - tổng mômen quán tính tiết diện ngang phân tố trục qua trọng tâm cđa chóng vµ song song víi trơc y-y 5.4.3 Cét tổ hợp chịu nén lệch tâm (nén-uốn) - Kiểm tra cường độ cột tổ hợp chịu nén lệch tâm mặt phẳng uốn, có xét tới mômen uốn phơ lùc nÐn sinh cã biÕn d¹ng ngang, theo c«ng thøc: Mo R N + ´ n £ Rn Fth x k W Wt R u ®ã: x = 1- (5.41) (ltd ) N y 3100R n Fng - Kiểm tra ổn định nhánh cét theo c«ng thøc sau: Mo R n N + ´ £ j1 R n Fth x Wt R u j1 hệ số uốn dọc nhánh ứng với độ mảnh nhánh l1 (5.42) 260 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Chương 241 Kết cấu gỗ 241 5.1 Vật liệu gỗ c-ờng độ gỗ 241 5.1.1 Vật liệu gỗ dùng kết cấu 241 5.1.2 Cường độ tính toán gỗ 241 5.2 Tính toán cấu kiện gỗ nguyên khối 243 5.2.1 Cấu kiện chịu uốn phẳng 243 5.2.2 Cấu kiện chịu uốn xiên 245 5.2.3 Cấu kiện chịu kéo trung tâm 245 5.2.4 Cấu kiện chịu nén trung tâm 246 5.2.5 Cấu kiện chịu kéo lệch tâm (kéo-uốn) 247 5.2.6 Cấu kiện chịu nén lệch tâm (nén-uốn) 247 5.3 Tính toán liên kết kết cấu gỗ 248 5.3.1 Liên kết méng 248 5.3.2 Liªn kÕt chªm 250 5.3.3 Liªn kÕt chốt hình trụ tròn 251 5.4 Tính toán phân tố tổ hợp kết cấu gỗ 254 5.4.1 Dầm tổ hợp chịu uốn phẳng 254 5.4.2 Cột tổ hợp chịu nén trung tâm 255 5.4.3 Cột tổ hợp chịu nén lệch tâm (nén-uốn) 257 258 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Tài liệu tham khảo tiếng việt Nguyễn Xuân Bảo, Nguyễn Đình Cống, Lê Thiện Hồng Kết cấu bê tông cốt thép, NXB Nông nghiệp Võ Quốc Bảo, Nguyễn Đình Thám, Lương Anh Tuấn Công tác lắp ghép xây gạch đá, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1977 Nguyễn Đình Cống, Nguyễn Xuân Liên, Nguyễn Phấn Tấn Kết cấu bê tông cốt thép, NXB Xây dựng Nguyễn Văn Cung nnk Sổ tay kỹ thuật thủy lợi, Tập I, Tập II, NXB Nông nghiệp, 1979 Nguyễn Đình Cống Giáo trình bê tông cốt thép, NXB Xây dựng Trịnh Kim Đạm, Đinh Chính Đạo, Lại Văn Thành Kết cấu gạch đá gạch đá cốt thép, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2001 Học viện thủy lợi Hoa Đông Sổ tay thiết kế thủy công (bản dịch tiếng Việt 2002 Võ Đông Quang) Vũ Thành Hải KÕt cÊu thÐp, NXB N«ng nghiƯp, 1983 Ngun HiỊn Hướng dẫn thiết kế kết cấu đá thiên nhiên, NXB Xây dựng, 1980 10 Vũ Mạnh Hùng Sổ tay thực hành kết cấu công trình, NXB Xây dựng, 1999 11 Đoàn Đình Kiến nnk Kết cấu thÐp, NXB Khoa häc Kü thuËt, 1998 12 Ng« ThÕ Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bê tông cốt thép, NXB Khoa học Kỹ thuật 13 Dương Đức Tín, Lê Minh Vật liệu công nghệ sửa chữa công trình bê tông, NXB Nông nghiệp, 2002 14 Trần Mạnh Tuân Kết cấu bê tông cốt thép, NXB Xây dựng 15 Nguyễn Thúc Tuyên nnk Kiểm tra chất lượng vật liệu xây dựng theo tiêu chuẩn nước ngoài, NXB Giao thông Vận tải, 2004 16 QPTL-C3-75 Qui phạm thiết kế gạch đá gạch đá cốt thép 17 QP/TL-78 Qui phạm kỹ thuật thi công nghiệm thu kết cấu bê tông bê tông cốt thép công trình thủy lợi, NXB Nông nghiệp, 1982 18 TCVN 1651-1985 Thép cốt bê tông cán nóng 19 TCVN 4116-1985 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế tài liệu tham khảo 259 20 TCVN 5574-1991 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuÈn thiÕt kÕ 21 TCVN 5575-1991 – KÕt cÊu thÐp - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 22 TCVN 6025-1995 – Bª tông phân mác theo cường độ chịu nén 23 TCVN 6285-1997 Thép cốt bê tông - Thanh thép vằn 24 TCXD 42-70 Tiêu chuẩn thiết kế gạch đá gạch đá cốt thép 25 TCXDVN 285-2002 Các quy định chủ yếu thiết kế công trình thủy lợi 26 14 TCN 63-2002 Bê tông thủy công - Yêu cầu kỹ thuật 27 14 TCN 103-1999 đến 109-1999 Phụ gia cho bê tông vữa - Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thử 28 14 TCN 114-2001 Ximăng phụ gia xây dựng thđy lỵi - H­íng dÉn sư dơng 29 14 TCN 59-2002 Công trình thủy lợi - Kết cấu bê tông bê tông cốt thép Yêu cầu kỹ thuật nghiệm thu 30 14 TCN 64-2002 đến 73-2002 Bê tông thủy công vật liệu dùng cho bê tông thủy công - Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thử tiếng Anh Pháp 31 A.M Neville, Properties of concrete, Final Edition, 1997 32 American Institute for Testing and Materials, ASTM Standards 2000, Section 4, Volume 04-02 33 American Concrete Institute, ACI Manual of Concrete practice Part 1-1997 34 Recueil de normes Francaises, Tome 1: BÐton et adjuvants, Tom 2: Ciments et chaux 261 tµi liƯu tham khảo Chương Error! Bookmark not defined Kết cấu gỗ Error! Bookmark not defined 5.1 Vật liệu gỗ c-ờng độ gỗ Error! Bookmark not defined 5.1.1 Vật liệu gỗ dùng kết cấu Error! Bookmark not defined 5.1.2 Cường độ tính toán gỗ Error! Bookmark not defined 5.2 Tính toán cấu kiện gỗ nguyên khối Error! Bookmark not defined 5.2.1 Cấu kiện chịu uốn phẳng Error! Bookmark not defined 5.2.2 Cấu kiện chịu uốn xiên Error! Bookmark not defined 5.2.3 Cấu kiện chịu kéo trung tâm Error! Bookmark not defined 5.2.4 CÊu kiƯn chÞu nÐn trung tâm Error! Bookmark not defined 5.2.5 Cấu kiện chịu kéo lƯch t©m (kÐo-n) Error! Bookmark not defined 5.2.6 CÊu kiƯn chịu nén lệch tâm (nén-uốn) Error! Bookmark not defined 5.3 Tính toán liên kết kết cấu gỗ Error! Bookmark not defined 5.3.1 Liªn kÕt méng Error! Bookmark not defined 5.3.2 Liªn kÕt chªm Error! Bookmark not defined 5.3.3 Liªn kết chốt hình trụ tròn Error! Bookmark not defined 5.4 Tính toán phân tố tổ hợp kết cấu gỗ Error! Bookmark not defined 5.4.1 Dầm tổ hợp chịu uốn phẳng Error! Bookmark not defined 5.4.2 Cột tổ hợp chịu nén trung tâm Error! Bookmark not defined 5.4.3 Cột tổ hợp chịu nén lệch tâm (nén-uốn) Error! Bookmark not defined  ... 16 ,5 13 ,5 12, 0 12, 0 10 ,5 IV 2, 5 /2, 5 2, 4 /2, 4 V 2, 8 /2, 5 2, 5 /2, 2 VI 2, 0 /2, 0 1,8/1,8 2, 9 2, 5 V 3,0 2, 5 VI o 12, 0 VI R 90 em 12, 5 IV (cục bộ/toàn phần) 11,0 V o 11 ,5 VII R 90 n 11 ,5 IV NÐn ngang thí vµ... gỗ 25 4 5. 4.1 Dầm tổ hợp chịu uốn phẳng 25 4 5. 4 .2 Cột tổ hợp chịu nén trung tâm 25 5 5. 4.3 Cột tổ hợp chịu nén lệch tâm (nén-uốn) 25 7 25 8 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Tài liệu. .. 5 .2. 1 Cấu kiện chịu uốn phẳng 24 3 5 .2. 2 Cấu kiện chịu uốn xiên 24 5 5 .2. 3 Cấu kiện chịu kéo trung tâm 24 5 5 .2. 4 Cấu kiện chịu nén trung tâm 24 6 5 .2. 5 Cấu kiện chịu kéo lệch tâm (kéo-uốn) 24 7 5 .2. 6