Báo Cáo Tính khung phẳng có xét đến độ đàn hồi của nút bằng phương pháp chuyển vị

TÍNH KHUNG PHẲNG CÓ XÉT ĐẾN ĐỘ ĐÀN HỒI CỦA
NÚT BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN VỊ

ANALYSING PLANAR FRAMES WITH CONSIDERATION OF THE LINEAR
ELASTIC ROTATIONAL SPRINGS USING DISPLACEMENT METHOD

SVTH : BÙI ANH NGỌC
Lớp: 07X1LT, Trường Đại học Bách khoa, ĐHĐN
GVHD: Ths. ĐỖ MINH ĐỨC
Khoa XDDD&CN , Trường Đại học Bách khoa, ĐHĐN

TÓM TẮT
Báo cáo này trình bày kết quả xây dựng phương pháp tính khung phẳng có xét đến tính quây
đàn hồi tuyến tính của nút khung bằng phương pháp chuyển vị. Để áp dụng, tác giả đã lập
trình, phân tích bằng số cho một số bài toán cụ thể, từ đó đánh giá và so sánh kết quả với
cách tính truyền thống. Kết quả thu được từ quá trình nghiên cứu có thể áp dụng vào học tập,
nghiên cứu và thiết kế kết cấu.
ABSTRACT
This paper presents the results of building method for analysing planar frames including refer
the linear elastic rotational springs using displacement method. For calculation, author program
and analyse numerically some examples in order to assess and compare to conventional
caculation. The results which are gotten from those studying can be applied for learning,
research as well as design.

1. Mở đầu

Kết cấu khung là loại kết cấu chịu lực được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Ngày nay,
với yêu cầu xây dựng cao, nhiều công trình đòi hỏi không gian và nhịp các kết cấu lớn, phức
tạp thì việc tính toán kết cấu khung đòi hỏi phải càng chính xác hơn nữa mới đáp ứng được.

Trong cơ học vật rắn biến dạng, có nhiều phương pháp tính toán hệ kết cấu này:
phương pháp lực, phương pháp chuyển vị, phương pháp phần tử hữu hạn Để đơn giản trong
thực hành, các phương pháp này đều được thiết lập trên giả thiết: nút liên kết giữa các phần tử
trong hệ là tuyệt đối cứng. Kết quả tính toán không gây sai số đáng kể khi nút khung được
thiết kế và cấu tạo có độ cứng đủ lớn như khung bê tông cốt thép đổ toàn khối. Tuy nhiên,
trong nhiều trường hợp thực tế, ví dụ như khung bê tông cốt thép lắp ghép hoặc bán lắp ghép,
khung thép . được sử dụng ngày càng phổ biến trong các công trình cao tầng, công trình nhà
công nghiệp. Các kết cấu này có nút liên kết với độ đàn hồi nhất định sẽ ảnh hưởng đáng kể
đến kết quả tính toán nội lực và biến dạng theo quan điểm trên.

Để kết quả nội lực và biến dạng sát với thực tế làm việc của hệ kết cấu khung, quá
trình tính toán cần phải xét đến độ đàn hồi của nút, khi đó việc tính toán sẽ phức tạp hơn
nhiều. Để góp phần làm sáng tỏ những vấn đề đó, đề tài được chọn: “Tính khung phẳng có xét
đến độ đàn hồi của nút bằng phương pháp chuyển vị”.

2. Tổng quan

Quan điểm tính khung có xét đến tính đàn hồi của nút đã được nghiên cứu trong nhiều
tài liệu và có những cách tiếp cận và phân tích khác nhau:
+ Trong [1], tác giả tập trung nghiên cứu để giải bài toán bằng phương pháp lực và áp
dụng kết quả để phân tích đánh giá một số kết cấu cụ thể.
+ Trong [3] & [5] các tác giả xây dựng cách giải bài toán bằng phương pháp phần tử
hữu hạn và áp dụng các tiêu chuẩn vào thực tế thiết kế xây dựng.
+ Trong [4], các tác giả đi sâu vào việc mô hình hóa tính đàn hồi của nút từ các số liệu
thí nghiệm thực tế cũng như xây dựng các sơ đồ cơ học cho các liên kết.
Các nghiên cứu này cho phép giải quyết được nhiều vấn đề về tính đàn hồi của nút
khung nhưng vẫn chưa thấy xây dựng cách tiếp cận bài toán bằng phương pháp chuyển vị, một
phương pháp rất cơ bản khi giải các bài toán kết cấu.
Trong phạm vi đề tài, các tác giả xây dựng cách giải bài toán bằng phương pháp
chuyển vị mà nội dung chủ yếu là nghiên cứu, lập các phần tử mẫu, đánh giá ảnh hưởng bởi
tính đàn hồi của nút khung đến nội lực và biến dạng của hệ khung phẳng.