Nội dung

Chæång 1: NHÆÎNG TÊNH CHÁÚT CÅ BAÍN CUÍA THEÏP XÁY DÆÛNG ξ1.Theïp xáy dæûng: Tæì quàûng (Fe2O3, Fe3O4) luyãûn trong loì dæåïi taïc duûng to âæåüc gang (%C > 1,7%), tiãúp tuûc luyãûn vaì khæí båït C trong gang seî âæåüc theïp (%C < 1,7%). Càn cæï vaìo haìm læåüng C% âãø phán biãût gang vaì theïp. Váût liãûu chuí yãúu laìm kãút cáúu theïp laì theïp than (theïp C) vaì theïp håüp kim tháúp, ngoaìi ra âäi khi coìn duìng gang âuïc laìm gäúi tæûa hoàûc håüp kim nhäm (ráút haûn chãú vç giaï thaình cao) . 1.1.Phán loaûi theïp xáy dæûng 1.Theo thaình pháön hoïa hoüc: Dæûa vaìo haìm læåüng C% trong theïp vaì caïc thaình pháön khaïc: - Theïp C : ( %C< 1,7% ) chia ra laìm 3 loaûi: * Theïp C tháúp ( %C < 0,22%): Deío, mãöm vaì dãù haìn. Theïp xáy dæûng laì theïp C tháúp. * Theïp C væìa (0,22 < %C < 0,6 %): Cæåìng âäü cao hån nhæng doìn * Theïp C cao ( 0,6% < %C< 1,7% ). - Theïp håüp kim: Coï thãm caïc thaình pháön kim loaûi khaïc: Cr,Ni,Mn... âãø caíi thiãûn tênh cháút theïp. Theïp håüp kim tháúp coï haìm læåüng caïc kim loaûi < 2,5%. 2.Theo phæång phaïp luyãûn: Coï 2 loaûi - Theïp loì quay (Loì Bessmer, Thomas): Dung têch låïn 50-60 táún/meí; thåìi gian luyãûn nhanh 10-20 phuït/loì. Khoï khäúng chãú vaì âiãöu chènh thaình pháön, khäng loaûi hãút taûp cháút coï haûi, cáúu truïc khäng thuáön nháút nãn cháút læåüng tháúp , khäng duìng laìm kãút cáúu chëu taíi troüng nàûng , taíi troüng âäüng. - Theïp loì bàòng (Loì Martin): Dung têch nhoí hån 30÷35 táún/meí,thåìi gian luyãûn láu 8÷12h/loì. Coï thãø khäúng chãú vaì âiãøu chènh thaình pháön, âuí thåìi gian khæí hãút taûp cháút, cáúu truïc thuáön nháút nãn cháút læåüng cao, duìng laìm kãút cáúu chëu læûc.Tuy nhiãn, nàng suáút tháúp, giaï thaình cao. Æ Khàõc phuûc:Luyãûn bàòng loì thäøi äxy cháút læåüng tæång âæång loì bàòng, giaï thaình tháúp hån do nàng suáút cao, thåìi gian luyãûn nhanh hån (40÷50 phuït/meí). 3.Theo phæång phaïp khæí äxy: Coï 3 loaûi 7 - Theïp ténh: Theïp loíng ra loì âæåüc khæí äxy vaì taûp cháút, traïnh âæåüc boüt khê trong theïp nãn cáúu truïc thuáön nháút, cháút læåüng cao nãn âæåüc duìng laìm kãút cáúu chëu taíi troüng nàûng, taíi troüng âäüng. - Theïp säi: Theïp loíng ra loì âäø vaìo khuän, boüt khê O2 , CO2... chæa ra hãút âaî nguäüi, taûo nhæîng chäù khuyãút táût, dãù sinh æïng suáút táûp trung khi chëu læûc vaì bë laîo hoïa, dáùn âãún phaï hoaûi doìn, khäng nãn duìng laìm kãút cáúu chëu læûc chênh . - Theïp næía ténh: Cháút læåüng vaì giaï thaình trung gian giæîa 2 loaûi trãn . 1.2.Cáúu truïc vaì thaình pháön hoïa hoüc cuía theïp: 1.Cáúu truïc tinh thãø: Cáúu truïc theïp (hçnh 1.1) taûo båíi: - Ferit: Fe nguyãn cháút, chiãúm 99% thãø têch , deío vaì mãöm. - Ximentic: Håüp cháút Fe3C, cæïng vaì doìn do thaình pháön C. - Maìng peclit: Häøn håüp Fe vaì Fe3C, laì maìng âaìn häöi, bao quanh ferit. Maìng caìng daìy, theïp caìng cæïng vaì keïm deío. Hçnh 1.1: Cáúu truïc tinh thãø 2.Thaình pháön hoïa hoüc: - Fe chiãúm 99 %. - C: Coï haìm læåüng nhoí hån 1,7%. Læåüng C caìng cao, theïp coï cæåìng âäü låïn nhæng doìn nãn khoï haìn vaì khoï gia cäng. Yãu cáöu theïp xáy dæûng coï: %C < 0,22%. - Caïc thaình pháön coï låüi: * Mn: 0,4 ÷ 0,65 %. Tàng cæåìng âäü,âäü dai, nhæng laìm theïp doìn Æ %Mn < 1,5% * Si:0,12 ÷ 0,35%. Tàng cæåìng âäü nhæng giaím tênh chäúng gè, khoï haìn Æ %Si < 0,3%. - Caïc thaình pháön coï haûi: * P: Giaím tênh deío vaì âäü dai va chaûm, theïp doìn åí nhiãût âäü tháúp. * S: Laìm theïp doìn åí nhiãût âäü cao, dãù næït khi reìn vaì haìn. * O2 ,N2: Laìm theïp doìn, cáúu truïc khäng thuáön nháút Æ %O2< 0,05 %; %N2< 0,0015%. Ngoaìi ra trong theïp håüp kim coìn coï thãm mäüt säú thaình pháön Ni, Cr,Cu... âãø caíi thiãûn tênh cháút theïp. 1.3.Säú hiãûu cuía theïp xáy dæûng: 1.Theïp C: Theo kyï hiãûu Liãn Xä (cuî) tæì CTO÷ CT7. Chè säú caìng cao haìm læåüng C caìng låïn, theïp coï cæåìng âäü cao nhæng keïm deío khoï haìn vaì gia cäng. 8 * CTo: Deío, duìng laìm kãút cáúu khäng chëu læûc: Buläng thæåìng, âinh taïn, chi tiãút... * CT1 ,CT2: Mãöm , cæåìng âäü tháúp, duìng trong kãút cáúu voí. * CT3: Phäø biãún nháút trong xáy dæûng, thæåìng laì theïp loì bàòng-säi hoàûc theïp næía ténh. Kãút cáúu chëu taíi troüng nàûng, âäüng duìng theïp loì bàòng-ténh. * CT4: Cæåìng âäü cao, duìng trong cäng nghiãûp âoïng taìu. * CT5: Khoï gia cäng chãú taûo, khoï haìn chè duìng cho kãút cáúu âinh taïn. * CT6, CT7: Quïa cæïng, doìn khäng duìng âæåüc trong xáy dæûng, chè duìng laìm maïy cäng cuû... 2.Theïp håüp kim tháúp: Ngaìy caìng phäø biãún trong xáy dæûng nhåì cæåìng âäü cao, bãön vaì chäúng gè täút. Theo kyï hiãûu LiãnXä (cuî), caïc chè säú chè thaình pháön hoïa hoüc vaì haìm læåüng C. Vê duû: 15XCHΓΠ: 0,15% C, C: Silic, H:Ni , Π: Cu. ξ2.Sæû laìm viãûc cuía theïp chëu keïo: Sæû laìm viãûc chëu keïo laì daûng chëu læûc cå baín cuía theïp, qua âoï coï thãø tháúy âæåüc caïc âàûc træng cå hoüc chuí yãúu cuía theïp nhæ : æïng suáút giåïi haûn, biãún daûng giåïi haûn, mäduyn âaìn häöi... 2.1.Biãøu âäö æïng suáút - biãún daûng: - Keïo mäüt náøu theïp mãöm CT3 tiãu chuáøn bàòng taíi troüng ténh tàng dáön. Veî biãøu âäö quan hãû æïng suáút (σ) - biãún daûng tæång âäúi (ε), hçnh 1.2: Truûc tung Oy biãøu thë æïng suáút σ = N/ F (KN/cm2). Truûc hoaình Ox biãøu thë biãún daûng tæång âäúi ε = ∆l /l %. ( F,l: Tiãút diãûn vaì chiãöu daìi ban âáöu cuía máùu theïp ) . - Biãøu âäö gäöm 4 giai âoaûn: Hçnh 1.2: Biãøu âäö keïo cuía theïp carbon tháúp. 1.Giai âoaûn 1 ( Giai âoaûn âaìn häöi ) 9 * Âoaûn OA: Âoaûn thàóng. Quan hãû σ - ε tuyãún tênh. Váût liãûu laìm viãûc theo âënh luáût Hooke: σ = E.ε ( E: Mäduyn âaìn häöi, theïp CT3 coï E=2,1.106 Kg/cm2 ). Âãún A, thäi taïc duûng, váût liãûu khäi phuûc laûi traûng thaïi ban âáöu. Giai âoaûn naìy goüi laì: Giai âoaûn tyí lãû. ÆÏng suáút tyí lãû σtl = σA= 2000 Kg/cm2 .εA = ε tl= 0,2 %. * Âoaûn AA’: Håi cong. Khäng coìn giai âoaûn tyí lãû nhæng theïp váùn laìm viãûc âaìn häöi, biãún daûng seî máút âi khi khäng coìn taíi troüng. 2.Giai âoaûn 2 ( Giai âoaûn âaìn häöi - deío) * Âoaûn A’B: Âoaûn cong.Váût liãûu laìm viãûc âaìn häöi - deío. E ≠ const vaì giaím dáön BiãøKg/cm u âäö keï2.o cuía theïp = σc =1.3: 2400 âãún 0. Âãún B thäi taïc duûng, biãøu âäö seî qua A tråí vãö 0. σB Hçnh carbon cao. 3.Giai âoaûn 3 ( Giai âoaûn chaíy deío) * Âoaûn BC: Háöu nhæ nàòm ngang. Biãún daûng tàng nhæng æïng suáút khäng tàng. Âãún C, thäi taïc duûng, váût liãûu tråí vãö theo âæåìng giaím taíi C0’ // A0 Æ Theïp coï biãún daûng dæ 00’. σC= σB= σc = 2400 Kg/cm2. ε = 0,2 %÷ 2,5%. 4.Giai âoaûn 4 ( Giai âoaûn tæû gia cæåìng, cuíng cäú) * Âoaûn CD: Âoaûn cong thoaíi . Theïp khäng chaíy næîa maì laûi nhæ coï veí chëu âæåüc læûc Æ Theïp tæû gia cæåìng. Sau âoï, biãún daûng tàng nhanh, tiãút diãûn máùu theïp bë thu heûp vaì bë keïo âæït åí σD= σb= 3800÷4000 Kg/cm2. εD= ε b= 20 ÷25 %. Giaíi thêch: Dæûa vaìo cáúu truïc haût cuía theïp vaì cáúu truïc tinh thãø cuía caïc haût ferit. Maûng nguyãn tæí cuía caïc tinh thãø haût ferit coï nhæîng khuyãút táût (biãún vë) laìm cho caïc pháön tinh thãø ferit khi chëu læûc dãù bë træåüt tæång âäúi våïi nhau. Trong giai âoaûn tyí lãû, biãún daûng cuía theïp laì do biãún daûng häöi phuûc âæåüc cuía caïc maûng nguyãn tæí. Sau âoï, mäüt säú haût feri tcoï biãún vë xuáút hiãûn træåüt laìm biãún daûng tàng nhanh hån æïng suáút (giai âoaûn âaìn häöi deío). Khi æïng suáút tiãúp tuûc tàng, sæû træåüt caïc haût riãng leí phaït triãøn thaình âæåìng træåüt laìm theïp biãún daûng låïn våïi æïng suáút khäng âäøi (giai âoaûn chaíy deío). Sau âoï, maìng peclit cæïng hån so våïi ferit nguyãn cháút ngàn caín biãún daûng cuía caïc tinh thãø. ÆÏng suáút do âoï tiãúp tuûc tàng (giai âoaûn tæû gia cæåìng). Khi æïng suáút táûp trung chäù tiãút diãûn thu heûp væåüt quaï læûc tæång taïc nguyãn tæí, theïp måïi bë âæït. Nháûn xeït: - Vãö quan niãûm tênh : Khi æïng suáút trong theïp væåüt quaï giåïi haûn chaíy, theïp coi nhæ khäng coìn khaí nàng laìm viãûc bçnh thæåìng do biãún daûng quaï låïn Æ Láúy giåïi haûn chaíy σc laìm giåïi haûn khäng âæåüc pheïp væåüt qua. Màût khaïc, khi σ < σc , biãún daûng kãút cáúu nhoí nãn phuì håüp våïi caïc giaí thiãút cuía sæïc bãön váût liãûu. Giai âoaûn 1: Giai âoaûn âaìn häöi. : Duìng lyï thuyãút âaìn häöi. E= const σ < σtl Giai âoaûn 2: Giai âoaûn âaìn häöi-deío. σtl < σ < σc: Duìng lyï thuyãút âaìn häöi - deío. E ≠ const. : Duìng lyï thuyãút deío. E= 0. σ = σc - Hiãûn tæåüng “thãöm chaíy”: Chè xaíy ra åí theïp coï haìm læåüng C% = 0,1÷0,3% . Nãúu khäng, sau giai âoaûn âaìn häöi, âæåìng cong chuyãøn ngay sang giai âoaûn tæû gia cæåìng. 10 Âäúi våïi theïp naìy, quy æåïc láúy giåïi haûn chaíy tæång æïng våïi biãún daûng ε = 0,2 %. Biãøu âäö váût liãûu doìn coï daûng nhæ hçnh 1.3. 2.2.Tênh toaïn cáúu kiãûn chëu keïo: Tênh theo âiãöu kiãûn bãön * Cáúu kiãûn khäng cho pheïp biãún daûng deío: σ= N ≤ γ .R Fth (1.1) Fth : Diãûn têch tiãút diãûn thu heûp. γ : Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc. * Cáúu kiãûn cho pheïp biãún daûng deío: σ= N ≤ γ .Rb / γb Fth (1.2 ) Våïi: γb = 1,3 2.3.Caïc âàûc træng cå hoüc chuí yãúu cuía theïp Biãøu âäö keïo cho tháúy caïc âàûc træng cå hoüc chuí yãúu cuía theïp quy âënh trong quy phaûm tuìy maïc theïp, âoï laì: - Moâun âaìn häöi E: Âäü däúc cuía âoaûn thàóng OA. E= σ /ε = tg α. (α: Goïc nghiãng cuía biãøu âäö âaìn häöi - Theïp CT3 E= 2 .106 Kg/cm2) . Giai âoaûn tyí lãû E= const, giai âoaûn chaíy E=0, giai âoaûn tæû gia cæåìng, E ráút nhoí vaì E ≈ 0. - Giåïi haûn tyí lãû σtl : Giaï trë æïng suáút giåïi haûn váût liãûu laìm viãûc theo âënh luáût Hooke. -Giåïi haûn chaíy σc: Quan troüng nháút vç âoï laì æïng suáút låïn nháút coï thãø coï trong váût liãûu maì khäng âæåüc pheïp vuåüt qua. Khi æïng suáút trong kãút cáúu âaût σc (Theïp CT3, σc = 2400 Kg/cm2 ), coi nhæ kãút cáúu âaût traûng thaïi giåïi haûn vãö cæåìng âäü Æ laì càn cæï xaïc âënh cæåìng âäü tênh toaïn cuía theïp. - Giåïi haûn bãön σb: Cæåìng âäü tæïc thåìi cuía theïp khi bë keïo âæït, Âäúi voïi theïp CT3, σb > σc do âoï noï xaïc âënh vuìng an toaìn dæû træî giæîa hai traûng thaïi laìm viãûc vaì phaï hoaûi. Âäúi våïi theïp khäng coï thãöm chaíy, σb laì trë säú giåïi haûn æïng suáút laìm viãûc (kãø thãm hãû säú an toaìn). Âäúi våïi theïp coï thãöm chaíy nhæng cho pheïp biãún daûng deío coï thãø láúy æïng suáút giåïi haûn theo σb (kãø thãm hãû säú an toaìn). - Biãún daûng khi âæït: Âàûc træng cho âäü deío vaì âäü dai cuía theïp. Theïp CT3 coï εb=20÷25% >> εc= 0,2% chæïng toí theïp khäng bao giåì bë keïo âæït khi coìn åí traûng thaïi deío. Theïp chè bë phaï hoaûi khi âaî chuyãøn sang doìn. Giaíi thêch: Nãúu êt C, maìng peclit khäng âuí âãø ngàn caïc haût ferit træåüt. Ngæåüc laûi, maìng peclit daìy luän luän ngàn caín khäng cho caïc haût ferit træåüt nãn biãøu âäö seî háöu nhæ khäng coï thãöm chaíy. 11 ξ3.Sæû laìm viãûc cuía theïp chëu neïn: Theïp chëu neïn bë phaï hoaûi dæåïi 2 daûng: Máút khaí nàng chëu læûc hoàûc máút äøn âënh. - Âäúi våïi máùu ngàõn: (Chiãöu cao máùu l khäng låïn hån 5 âãún 6 láön so våïi bãö räüng) Sæû laìm viãûc chëu neïn khäng khaïc máúy so våïi khi chëu keïo, cuîng coï caïc giai âoaûn âaìn häöi, chaíy vaì tæû gia cæåìng, tæïc laì coï cuìng caïc âàûc træng cå hoüc nhæ : Giåïi haûn tyí lãû σtl , giåïi haûn chaíy σc ,εc ,mädun âaìn häöi E... Tuy nhiãn, trong giai âoaûn tæû gia cæåìng khäng xaïc âënh âæåüc giåïi haûn bãön σb vç theïp khäng bë keïo âæït maì bë phçnh ra vaì tiãúp tuûc chëu âæåüc taíi troüng låïn Æ Theïp bë phaï hoaûi laì do biãún daûng låïn. - Âäúi våïi máùu daìi: Thæåìng theïp máút khaí nàng chëu læûc chuí yãúu laì do máút äøn âënh. 3.1.Hiãûn tæåüng máút äøn âënh: Xeït thanh thàóng chëu taïc duûng læûc neïn âuïng tám P. - Khi P coìn nhoí, dæåïi taïc duûng cuía læûc ngáùu nhiãn H, thanh lãûch khoíi vë trê ban âáöu (læûc P váùn âuïng tám), thäi taïc duûng H, thanh tråí vãö traûng thaïi ban âáöu Æ thanh åí traûng thaïi cán bàòng äøn âënh. - Khi P âaût giaï trë giåïi haûn Pth , dæåïi taïc duûng cuía H ngáùu nhiãn duì nhoí khi thäi taïc duûng, thanh khäng thãø tråí vãö traûng thaïi ban âáöu Æ Thanh âaî bë máút äøn âënh. Hçnh 1.4: Hiãûn tæåüng máút äøn âënh. 3.2.Tênh toaïn äøn âënh thanh chëu neïn: - Hiãûn tæåüng: Khi læûc neïn P = Pth , thanh khäng coìn thàóng maì bë uäún cong trong màût phàóng coï âäü cæïng nhoí nháút. Sau âoï duì tàng P lãn ráút êt thanh váùn bë cong nhanh vaì máút khaí nàng chëu læûc. Âäúi våïi thanh chëu neïn, tênh toaïn äøn âënh laì xaïc âënh Pth, tæì âoï tçm ra σth . -Âiãöu kiãûn thanh äøn âënh: σ < σtl. 1.Cäng thæïc Euler: Xaïc âënh Pth cho thanh âaìn häöi chëu neïn 2 âáöu liãn kãút khåïp laì : π 2 EJ min Pth= (1.3) 2 l0 E: Mädun âaìn häöi cuía váût liãûu. Jmin: Mämen quaïn tinh nhoí nháút cuía tiãút diãûn. lo : Chiãöu daìi tênh toïan cuía thanh. lo= µ .l (1.4 ) 12 µ : Hãû säú phuû thuäüc hçnh thæïc liãn kãút 2 âáöu thanh. Hçnh 1.5: Hãû säú µ theo daûng liãn kãút 2 âáöu thanh neïn σth = ÆÏng suáút tåïi haûn: Coï: rmin = λ = J min Fng l0 rmin Pth π 2 EJ min = 2 Fng l 0 Fng (1.5) :Baïn kênh quaïn tênh tiãút diãûn (1.6) : Âäü maính cuía cáúu kiãûn π 2E (1.7) λ2 -Nháûn xeït: * σth phuû thuäüc âäü maính λ vaì E (âàûc træng cå hoüc váût liãûu) maì khäng phuû thuäüc ngoaûi læûc taïc duûng. * Thanh coï rmin caìng låïn, σth caìng låïn tæïc khaí nàng chëu læûc cuía thanh caìng cao. Æ Cuìng diãûn têch theïp, tiãút diãûn coï baïn kênh quaïn tênh r låïn nháút laì hçnh thæïc tiãút diãûn håüp lyï nháút. Chæïng minh cäng thæïc Euler: Boí qua troüng læåüng baín thán thanh, mämen tiãút diãûn x khi thanh máút äøn âënh: Mx= Pth.y. Giaí thiãút khi máút äøn âënh theïp coìn laìm viãûc âaìn häöi (E= const) phæång trçnh vi phán gáön âuïng cuía âæåìng âaìn häöi thanh chëu neïn laì: P . y ( x) P . y ( x) MX = - th hay y’’(x)+ th =0 y’’(x)= E.J min E.J min E.J min Pth Âàût α2 = E.J min → σth = Æ y’’(x)+ α2.y (x) = 0 Nghiãûm täøng quaït phæång trçnh: y(x) = Asinαx +Bcosαx. Âiãöu kiãûn biãn: x=0, y=0 Æ B=0; x=l, y=0 Æ Asinα =0. A≠0 (Vç nãúu A=0 thç luän coï y(x)=0 traïi giaíi thiãút ban âáöu thanh âaî máút äøn âënh (y(x)≠ 0) Æ sinαl = 0 n 2 .π 2 .E.J min Æ α= n.π/ l. So saïnh cäng thæïc α2 Æ Pth= . l2 π 2 .E.J min . Khi thanh máút äøn âënh, chè cáön Pth âaût trë säú nhoí nháút n=1Æ Pth= l2 2.Cäng thæïc Euler måí räüng: 13 - Cäng thæïc (1.3) (1.7) chè âuïng khi thanh laìm viãûc trong miãön âaìn häöi σth< σtl : E= const. E π 2E < σtl = 2000 Kg/cm2 Æ λ ≥ π . =105. Âäúi våïi theïp CT3 : σth = 2 σ tl λ Khi thanh coï λ < 105: træåïc khi máút äøn âënh âaî coï mäüt pháön váût liãûu chuyãøn sang laìm viãûc åí giai âoaûn deío. E= dσ/dε Æ Cäng thæïc Euler måí räüng: π 2 Eq σth = (1.8 ) 2 λ EJ 1 + EJ 2 (1.9 ) J Eq : Mäâun âaìn häöi quy æåïc. E, Ed: Mädun âaìn häöi vaì mäâun biãún daûng deío J1, J2: Mämen quaïn tênh cuía pháön tiãút diãûn laìm viãûc âaìn häöi vaì pháön tiãút diãûn biãún daûng deío. J: Mämen quaïn tênh cuía caí tiãút diãûn. Chæïng minh Eq: Mämen M = ∫ σ 1 . y1 .dF + ∫ σ 2 y 2 dF Våïi: Eq = F1 σ1 = Våïi E. y1 ; P F2 σ2 = Ed .y 2 ; P E E 2 . y 1 .dF + ∫ d y 2 2 .dF P P F1 F2 M=∫ E; Ed : giaí sæí laì hàòng säú E.J 1 E d .J 2 E q .J EJ + EJ 2 + = hay Eq = 1 Æ M= P P J P - Thæûc tãú thanh neïn doüc truûc luän chëu caïc taïc nhán gáy uäún (âäü lãûch tám ngáùu nhiãn, âäü cong ban âáöu...) do âoï khäng coï neïn doüc truûc hoaìn toaìn maì phaíi kãø âãún âäü lãûch tám nhoí, âàûc træng båíi hãû säú uäún doüc: ϕ = σ th (1.10) σc Nãúu láúy cæåìng âäü tênh toaïn cuía theïp R= σc Æ σth= ϕ.R π 2E Màût khaïc: σth= 2 λ π 2E ϕ = Æ (1.11) R .λ 2 Nãn ϕ phuû thuäüc maïc theïp vaì âäü maính cáúu kiãûn (λ): ϕ = f (λ)Æ Tra phuû luûc I.2 3.Tênh toaïn thanh chëu neïn: Phaíi tênh caí 2 âiãöu kiãûn: 14 - Âiãöu kiãûn bãön: σ= N ≤R Fth Fth :Diãûn têch tiãút diãûn thu heûp N ≤ ϕ.R - Âiãöu kiãûn äøn âënh: σ = Fng (1.12) (1.13) Fng: Diãûn têch tiãút diãûn nguyãn Giaíi thêch: Såí dé tênh äøn âënh âæåüc láúy Fng , boí qua giaím yãúu vç sæû giaím yãúu cuûc bäü trãn màût càõt ngang chè aính hæåíng âãún âäü bãön maì khäng aính hæåíng nhiãöu âãún âäü äøn âënh ξ4.Sæû laìm viãûc cuía theïp chëu uäún: 4.1.Sæû laìm viãûc cuía cáúu kiãûn chëu uäún: Hçnh 1.6: Sæû laìm viãûc cuía cáúu kiãûn chëu uäún 1. Trong giai âoaûn âaìn häöi: - Khi P nhoí, biãøu âäö æïng suáút daûng tam giaïc. Caïc thaình pháön näüi læûc M sinh ra æïng suáút phaïp σ vaì Q sinh ra æïng suáút tiãúp τ . - Âiãöu kiãûn bãön cuía dáöm chëu uäún trong giai âoaûn âaìn häöi : M ≤ γ .R (1.14) σ= Wth Q.S τ= ≤ γ .Rc (1.15) J .b M, Q: Mämen vaì læûc càõt do taíi troüng tênh toïan Wth : Mämen khaïng uäún cuía tiãút diãûn giaím yãúu S : Mämen ténh cuía pháön tiãút diãûn nguyãn træåüt âäúi våïi truûc trung hoìa b : Bãö räüng cáúu kiãûn - Khi P låïn, mämen tàng, æïng suáút σ tàng theo, khi caïc thåï biãn âaût giåïi haûn chaíy σ = σc, giai âoaìn âaìn häöi kãút thuïc (I). (1.16) Mghâh = σc .Wth 2. Trong giai âoaûn coï biãún daûng deío: -Tiãúp tuûc tàng P, do tênh cháút “thãöm chaíy” nãn duì biãún daûng tàng, æïng suáút caïc thåï biãn váùn khäng tàng, chè coï æïng suáút caïc thåï bãn trong tiãúp tuûc tàng vaì âaût giåïi haûn chaíy, vuìng deío lan dáön vaìo caïc thåï trong. Khi toaìn bäü tiãút diãûn âaût giåïi haûn chaíy σ = σc , biãøu âäö æïng suáút coï daûng hçnh chæî nháût (II). Taûi tiãút diãûn âàût læûc P xuáút hiãûn “khåïp 15 deío” laìm hai pháön dáöm coï thãø xoay âæåüc. ÅÍ traûng thaïi naìy, toaìn bäü tiãút diãûn dáöm laìm viãûc trong giåïi haûn deío. Mämen âaût giaï trë giåïi haûn vaì khäng tàng âæåüc næîa, dáöm bë phaï hoaûi. (1.17) Mghâ = σc . ∫ y.dF = σc . Wd F - Âiãöu kiãûn bãön cuía dáöm chëu uäún coï xeït âãún biãún daûng deío laì : M σ= ≤ γ .R (1.18) Wd Wd = St + Sd : Mämen khaïng uäún deío. St , Sd: Mämen ténh cuía pháön trãn, dæåïi âäúi våïi truûc trung hoìa cuía tiãút diãûn. * Tiãút diãûn hçnh chæî nháût: d M gh σ c .Wd b.h 2 / 4 = = = 1,5 Æ Wd = 1,5 W dh σ c .W b.h 2 / 6 M gh * Tiãút diãûn chæî I, [ : Wd = (1,12 ÷ 1,13) W Æ Khaí nàng chëu uäún khi hçnh thaình khåïp deío låïn hån khi laìm viãûc âaìn häöi. - Âiãöu kiãûn cho pheïp kãø âãún biãún daûng deío: * Dáöm phaíi âaím baío âiãöu kiãûn äøn âënh täøng thãø. * Taíi troüng taïc duûng laì taíi troüng ténh * Taûi vë trê Mmax (xuáút hiãûn khåïp deío) coï æïng suáút tiãúp τ ≤ 0,3.R Nãn sæí duûng viãûc tênh khåïp deío åí dáöm liãn tuûc. - Nãúu trãn tiãút diãûn dáöm coï caí æïng suáút phaïp σ vaì æïng suáút tiãúp τ âäöng thåìi taïc duûng thç tiãút diãûn seî nhanh choïng âaût giåïi haûn chaíy khi: σtâ = σ 2 + 3τ 2 = σc Biãøu âäö æïng suáút coï daûng hçnh cong. Sæû chaíy khäng chè bàõt âáöu tæì caïc thåï biãn khi σ = σc maì coï thãø bàõt âáöu tæì caïc thåï bãn trong khi τ = σc 3 (æïng suáút chaíy khi træåüt thuáön tuïy). Quy phaûm cho pheïp tênh gáön âuïng cáúu kiãûn chëu uäún âäöng thåìi våïi chëu càõt coï kãø âãún biãún daûng deío theo cäng thæïc: : σtâ = σ 2 + 3τ 2 ≤ 1,15. γ .R (1.19) Âäúi våïi tiãút diãûn chæî I, hiãûn tæåüng chaíy coï thãø xaíy ra træåïc tiãn åí chäù näúi giæîa baín buûng vaì baín caïnh vç coï σ vaì τ låïn nãn kiãøm tra theo (1.19) 4.2.Tênh toaïn cáúu kiãûn chëu uäún: M ≤ γ .R Wth Q.S ≤ γ .RC τ= J .δ - Tênh theo âiãöu kiãûn biãún daûng: f ≤[f] - Tênh theo âiãöu kiãûn cæåìng âäü: σ = (1.14) (1.15) (1.20) 16