Giáo trình Kết cấu gỗ - Chương mở đầu: Đại cương về kết cấu gỗ

ốn, không
chịu kéo (thích hợp với tính năng chịu lực tốt của gỗ). 
-Dùng sức nặng của nhà chịu lực xô ngang (cột chôn
không sâu) 
- Liên kết: Chủ yếu là liên kết mộng, liên kết chốt, 
chắc chắn, dễ tháo lắp. 
- Vật liệu g ỗ được bảo vệ tốt như sơn son thếp
vàng, ngâm nước, ngâm bùn, mái đua xa cột để
hắt nước mưa. 
- Kích thước: Được thống nhất hoá ở từng địa
phương, được ghi trên các thước tầm (rui mực) của
mỗi nhà. 
- Kiến trúc: Chi tiết trang trí kết hợp khéo léo với bộ
phận chịu lực tạo nên hình thức nhẹ nhàng, thanh
thoát nhưng vẫn chắc chắn vững vàng. 
Đặc điểm sử dụng kết cấu gỗ của ta hiện nay: 
- Gỗ dùng quá ít trong các công trình lớn. 
- Hình thức kết cấu nghèo nàn. 
Nguyên nhân: 
- Gỗ ở nước ta tuy phong phú nhưng phức tạp, chưa
được coi trọng nghiên cứu. 
- Việc bảo quản, khai thác, s ử dụng, tái tạo gỗ chưa
hợp lý. 
Hướng phát triển: 
- Khai thác và sử dụng gỗ hợp lý hơn. Vật liệu chính ở
nông thôn và thị trấn
- Công nghiệp hoá sản xuất, chế tạo, xử lý kết cấu gỗ
thành nhiều dạng: gỗ dán (fane), ván sàn... 
CHƯƠNG I
VẬT LIỆU GỖ XÂY DỰNG
I. RỪNG VÀ GỖ VIỆT NAM
1.1 Nguồn gỗ:
Nước ta do điều kiện nhiệt đới nên rừng phát triển mạnh
và là nguồn cung cấp gỗ. 
(Miền Bắc: Tây Bắc, Việt Bắc, Khu Bốn; Miền Nam:Tây
nguyên, Miền Đông Nam Bộ...) 
Gỗ của ta có đặc điểm: 
- Phong phú, có nhiều loại gỗ quí: Đinh, lim, trai, lát hoa, 
mun (Việt Bắc); tứ thiết (Nghệ An); Huê mộc, Giáng
hương (Quảng Bình); kiềng kiềng, trắc, mun, cam lại
(Nam Trung Bộ) 
1.2 Phân loại gỗ:
Khoảng 400 loại được sử dụng cho xd
1. Theo tập quán: 
- Gỗ quí: Màu sắc và vân đẹp, hương thơm, không bị
mối, mọt, mục (gụ, trắc, mun, lát hoa, trai, trầm
hương...) 
- Thiết mộc: Nặng, cứng, tính chất cơ học cao (đinh, 
lim, sến, táu, kiềng kiềng...). 
- Hồng sắc: Tốt, màu hồng, nâu, đỏ, nặng vừa (mỡ, 
vàng tâm, giỗi, re, sồi, xoan... 
- Gỗ tạp: Xấu, màu trắng, nhẹ, mềm dễ bị sâu mục
(gạo, sung, đước...) 
2. Theo quy định Nhà nước
a.Phân nhóm theo TCVN 1072-71; 1077-71 (về phân
nhóm gỗ, quy cách, phẩm chất gỗ) 
- Theo chỉ tiêu ứng suất: 6 nhóm.
- Theo khối lượng thể tích: 6 nhóm. Cho các loại
gỗ chưa có s ố liệu về ứng suất
b. Phaân nhoùm theo Nghò ñònh 10-CP: ( Quy ñònh taïm
thôøi veà söû duïng KCG) 8 nhoùm: 
- Nhoùm I: Coù maøu saéc, beà maët, muøi höông ñaëc bieät
goã quy (traéc, guï, trai, mun) - Nhoùm II: Coù tính chaát
cô hoïc cao ( Ñinh, lim, seán , taùu, kieàng kieàng, 
nghieán...) - Nhoùm III: Coù tính deûo, dai ñeå ñoùng taøu
thuyeàn ( Choø chæ, teách, saùng leû...) - Nhoùm IV: Coù maøu
saéc vaø beà maët ph uø hôïp goã coâng nghieäp vaø moäc daân
duïng ( Môõ, vaøng taâm, re, gioãi...) - Nhoùm V: Goàm caùc
loaïi goã thuoäc nhoùm hoàng saéc (Gieû , thoâng) - Nhoùm
VI: Goàm caùc loaïi goã thuoäc nhoùm hoàng saéc (Soài, raøng
raøng, baïch ñaøn...) - Nhoùm VII, VIII: Goã taïp vaø xaáu
(Gaïo, nuùc naùc, noùng...) khoâng duøng laøm KCG.
c. Phaân nhoùm theo TCXD 44-70 (Quy phaïm thieát keá
KCG) 
- Nhoùm A: Caáu kieän chòu keùo chính
- Nhoùm B: Caáu kieän chòu neùn vaø uoán
- Nhoùm C: Caàu phong, litoâ, vaùn saøn, caáu kieän chòu löïc
phu
1.3 Quy ñònh söû duïng goã:
1. Quy ñònh söû duïng goã
Hieän vaãn chöa c où quy phaïm thieát keá KCG aùp
duïng cho TCVN 1072 - 71, TCVN 1076 - 71 m aø chæ
coù qui phaïm thieát k eá KCG aùp duïng cho ND 10 -CP 
(4/1960). - Nhaø laâu naêm quan troïng (nhaø xöôûng, hoäi
tröôøng...) vaø caùc b oä phaän thöôøng xuyeân chòu möa naéng
vaø taûi troïng lôùn (coät caàu, daàm caàu...) ñöôïc duøng goã nhoùm
II. - Nhaø cöûa thoâng thöôøng duøng goã nhoùm V laøm keát caáu
chòu löïc chính, coøn caùc keát caáu khaùc ( nhaê taïm, laùn traïi, 
coïc moùng, vaùn khuoân...) chæ ñöôïc duøng goã nhoùm VI, VII.
2
3 /1 sin
tr
tr
RR kG cmα α= +
3
901 1 sin
em
em
em
em
RR
R
R
α
α
= ⎛ ⎞+ −⎜ ⎟⎝ ⎠
2
3
90
/
1 1 sin
tr
tr
tr
tr
RR kG cm
R
R
α
α
= ⎛ ⎞+ −⎜ ⎟⎝ ⎠
90 1 Th ng lây 
2tr
R trR=Thoâng öôø
CHƯƠNG 2
TÍNH TÓAN CẤU KIỆN CƠ BẢN
• Kết cấu gỗ thường được tính tóan theo trạng
thái giới hạn trong thiết kế
1. Tính tóan cấu kiện chịu kéo đúng tâm
a. Khái niệm:
<20cm
N N
Fth
Fgy
NN
N N
Cấu kiện chịu kéo đúng tâm
b. Điều kiện làm việc: tính toán theo cường độ
k
th
th g y
N R
F
F F F
σ = ≤
= −
2. Tính tóan cấu kiện chịu nén đúng tâm:
1./ Cấu kiện chịu nén đúng tâm phải tính tóan kiểm
tra về cường độ và tính tóan tính tóan kiểm tra ổn
định, kiểm tra về độ mãnh: 
a). Kiểm tra về cường độ:
n
th
N R
F
σ = ≤
b). Kiểm tra về cường độ:
2
3100ϕ λ=
Ftt được tính:
+ Nếu chỗ giãm yếu không ở mép cấu kiện và
Fgy ≤25%Fng thì Ftt=Fng; khi Fgy>25%Fng thì Ftt=4/3Fth
+ Nếu chỗ giảm yếu ở mép cấu kiện và đối
xứng thì Ftt =Fth
+ Nếu chỗ giảm yếu ở mép cấu kiện và không
đối xứng thì tính theo cấu kiện chịu nén lệch tâm.
ϕ: Ηệ số uốn dọc, dùng để xét sự giảm khá năng chịu
lực khi bị uốn dọc, được lấy như sau:
+Gỗ làm việc trong giai đoạn đàn hồi: λ>75
+Gỗ làm việc ngoài giai đoạn đàn hồi: λ≤75
21 0.8( )
100
λϕ = −
c) Kiểm tra về độ mảnh [ ]0
min
0 .
l
r
l l
λ λ
μ
= ≤
=
rmin: bán kính quán tính nhỏ nhất của tiết diện
nguyên
min
m in
ng
jr
F
=
Ví i tiÕ t d iÖn 
ch ÷ nhË t
m in = 0,289b
m in = 0,25d
r
Trßn
r
[λ]: Độ mảnh giới hạn cho phép của cấu kiện
Nén chủ yếu [λ] = 120
Phụ [λ] = 150
Thanh giằng liên kết [λ] = 200
2/. Bài toán thiết kế: a). Độ mảnh l>75 
0
0
0
1 5 , 7 5
1 , 1 3 5
1 6 , 0 8
1 8
n
n
n
N
R
k N
R
b
h
N
R
lF
d F
lF
k
lF
≥
=
≥
=
≥
T i Õ t d i Ö n : t r ß n
C h ÷ n h Ë t
V u « n g 
b). Độ mảnh l≤75
2
0
2
0
2
0
 0,001
 0,001 .
 0,001
n
n
n
NF l
R
NF k l
R
NF l
R
≥ +
≥ +
≥ +
TiÕt diÖn : trßn
 Ch ÷ nhËt
 Vu«ng 
Thí dụ 1:
Kiểm tra điều kiện làm việc của cột gổ 2 đầu khớp, tiết
diện vuông canh a=16cm, chiều dài l= 3m, chịu lực
nén N=100kN. Cột có tiết diện giảm yếu đối xứng. 
Biết gổ thuộc nhóm 7, độ ẩm W=18%.
0 3 0 0
0 , 2 8 9 .1 6
2 26 4 ,8
1 0 0 1 0 0
2
21 0 0
0 , 6 6 7 .1 6 0
+ 6 4 , 8
0 , 2 8 9
1 0 , 8 ( ) 1 0 , 8 ( ) 0 , 6 6 7
+ 1 6 . (1 6 3 2 ) 1 6 0
0 , 9 4 5 /
n
th
th
n
N R
F
l
a
F c m
k N cm R
λ
σ ϕ
λ
ϕ
σ
≥ ≥
= = =
→ = − = − =
= − =
= = <
K iÓ m t r a ® iÒ u k iÖ n æ n ® Þn h
 T Ýn h
C é t lµ m v iÖ c a n tß a n
Thí dụ 2:
[ ]
2 2
0 4 0 0
0 , 2 8 9 . 1 2
3 1 0 0 3 1 0 0
1 1 5 , 3
3 1 2
1 6 1 2
 1 1 5 , 3
0 , 2 8 9 .
 1 1 5 , 3
.
0 , 2 3 3
+ 0 , 1 8 1 8 %
0 , 2 3 3 1 2 1 6 1 ,
t h
t h
n g
N
n t h nF
F x
n gF x
l
b
R N F R
F
N x x x
ϕ
λ
λ
λ λ
σ ϕ
ϕ
= = =
= <
= ≤ → ≤
→ = = =
= = = =
=
t t
K iÓ m t r a ® é m ¶ n h c ñ a c é t
T Ýn h k h ¶ n ¨ n g c h Þu lù c c ñ a c é t
 d o v Ë y F
3 5 1 , 4 k N=
K h ¶ n ¨ n g c h Þu lù c c ñ a c é t N = 5 1 k N
Tính khả năng chịu lực của cột gổ phụ 2 đầu khớp, tiết diện
chữ nhật axb=12x16cm, chiều dài l= 4m. Cột có lổ khoan giữa
cột 3x4cm. Biết gổ thuộc nhóm 6, độ ẩm W=18%.
Rn=1,15kN/cm2 l=l0= 4m
2/. Tính cấu kiện chịu uốn
Kiểm tra về cường độ:
a). Ứng suất pháp: u
th
M mR
W
σ = ≤
m=1 khi cạch tiết diện < 15cm
m=1,15 khi cạch tiết diện ≥ 15cm
m=1,2 khi gổ tròn
b).Ứng suất tiếp: x
tr
x
QS R
J b
τ = ≤
Tiết diện chữ nhật: 3
2
Q
F
τ =
Tiết diện tròn: 4
3
Q
F
τ =
Chỉ kiểm tra cấu kiện khi: l/h≤5
c). Kiểm tra độ võng (độ cứng):
f f
l l
f f M I
l l EJ
f
l
⎡ ⎤≤ ⎢ ⎥⎣ ⎦
=
⎡ ⎤⎢ ⎥⎣ ⎦
ví i tÝnh theo c«ng thøc søc bÒn
 ®é vâng cho phÐp cÊu kiÖn
c). Thiết kế tiết diện cấu kiện th
u
MW
R
≥
f
l
⎡ ⎤⎢ ⎥⎣ ⎦
Sau khi có kích thước tiết diện ta kiểm tra độ võng cho
phép
Có thể chọn cấu kiện theo độ võng cho phép
3
4
12
64
x f
l
x
x
f M l f
l EJ l
M lJ
E
bhJ
dJ π
⎡ ⎤= ≤ ⎢ ⎥⎣ ⎦
⇒ = ⎡ ⎤⎣ ⎦
=
=
ví i TD ch ÷ nhË t
ví i TD trßn
Thí dụ:
1
250
f
l
⎡ ⎤ =⎢ ⎥⎣ ⎦
Thiết kế dầm sàn, bằng gổ gối hai đầu, nhịp dầm 4,5m, chiu tải
phân bố đều 4kN/m, tải trọng tính tóan q=4,85kN/m, biết
Ru=1,3kN/cm2
( )
max
1 1
15 30
m ax
 M
h h= ( ) = (1 2 ) 
b
 c h 15cm
u
l
MW
mR
÷ ÷
≥
= =
2 2q l 4 ,8 .4 ,5
T Ýnh = = = 12 , 474 kNm
8 8
chän tiÕ t d iÖn dÇm ch ÷ nhË t b ,h
theo c«ng thøc k inh ngh iÖm 
hän s¬ bé
 3
3 3 6
4
1 6
3 4
632 cm
h
5 5 40 4, 5 10 250 12000
384 384 10
h =1, 25 0, 8
b
0, 8 0, 8;
6 12
tc
x
q l l x x xJ cm
E f
b h
h hW J
⎡ ⎤= =⎢ ⎥⎣ ⎦
→ =
⇒ = =

 M om en qu¸n tÝn
chän tiÕ t d iÖn ch ÷ nhË t chän 
ví i
l=4,5m
qtc =4kN/m
q=4,85kN/m
Ru=1,3kN/cm2
y. c o s ; q . s i n
.
1
.
x
yx
x y u
x y
y xx
u
x x y
q q q
MM R
W W
M WM R
W M W
α α
σ σ σ
= =
= + = + ≤
⎛ ⎞+ ≤⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
x y
p h © n t ¶ i t r o n g t h e o c ¸ c t r ô c c h Ý n h
t Ý n h W v µ W v í i c ¸ c t r ô c x v µ y 
a / . k i Ó m t r a c − ê n g ® é t h e o c « n g t h ø c
T D c h ÷ n h Ë t v µ n h Þ p c Ê u k i Ö n
[ ]2 2
.
1 (1 . )
.
yx
y x
y xx x
u
x x y x
x y
MW h k t g
W b M
M WM MR k t g
W M W R
f f f f
α
α
= = =
⎛ ⎞+ ≤ ≥ +⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
= + ≤
x
 t h e o 2 t r ô c x , y l µ n h − n h a u t h ×
 v µ 
t h a y c ¸ c t r Þ s è v µ o c t t a c ã W
b / . k i Ó m t r a ® é v â n g t h e o c « n g t h ø c
Chọn cấu kiện xà gồ nhà có mái dốc α=25o chiều dài
nhịp l=3,6m qtc=1,3kN/m, qtt=1,6kN/m, Ru=1,3kN/cm2
2
1
2 0 0
1 , 3 c o s 1 , 3 0 , 9 0 6 1 , 1 8 /
1 , 3 s i n 1 , 3 0 , 4 2 3 0 , 5 5 /
1 , 8 c o s 1 , 8 0 , 9 0 6 1 , 6 3 /
1 , 8 s i n 1 , 8 0 , 4 2 3 0 , 7 6 /
1 , 6 3 3 , 6 2 , 6 4
8
x
t c
t c
y
x
y
x
y
f
l
q x k N m
q x k N m
q x k N m
q x k N m
xM k N m
M
α
α
α
α
⎡ ⎤ =⎢ ⎥⎣ ⎦
= = =
= = =
= = =
= = =
= =
 ( x µ g å )
P h © n t ¶ i t r ä n g t h e o 2 p h − ¬ n g :
M « m e n
20 , 7 6 3 , 6 1 , 2 3 
8
x k N m= =
2/. Tính cấu kiện chịu nén uốn
1). Kiểm tra ứng suất trong mặt phẳng uốn
2
2
.
.
.1
3100. .
1 0
.
31000 . . 
.
 100%. 
n
n
th th u
n
n
n
th th u
n
RN M mR
F W R
N
F R
RN M mR
F W R
N R F
M N
W F
σ ξ
λξ
ξ λ
σ
ξ ϕ ϕλ
= + ≤
= −
= ⇒ =
→ = + ≤
= ⇒ = =
≤
v × 
nÕu tinh ck chÞu nÐn ®óng t©m