Dầm liên hợp

KIỂM TRA THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 1TÍNH TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 2LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU LIÊN HỢPCỐT THÉP ĐAI VÍ DỤ TÍNH TOÁN DẦM LIÊN HỢP VÀ LIÊN KẾT 2 NỘI DUNG... KIỂM TRA THEO TT

Trang 1

KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG

Chương 4

DẦM LIÊN HỢP

Trang 2

KIỂM TRA THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 1TÍNH TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 2LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU LIÊN HỢP

CỐT THÉP ĐAI

VÍ DỤ TÍNH TOÁN DẦM LIÊN HỢP VÀ LIÊN KẾT

2

NỘI DUNG

Trang 3

• Trạng thái giới hạn cực hạn (Ultimate Limit State - ULS)

Trang 4

KIỂM TRA THEO TTGH 1

 Điều kiện an toàn

 Chiều rộng tham gia làm việc của tấm sàn

 Phân loại tiết diện ngang

 Khả năng chịu mômen

 Độ bền tiết diện khi chịu lực cắt và mômen

 Phương pháp phân tích sự phân bố nội lực trong dầm liên tục

 Sức bền chống oằn

4

Trang 5

Điều kiện an toàn

S d - giá trị tính toán của các tác động

R d - sức bền tính toán của tiết diện

ys c

ck a

y d

d

f f

f

f R

R

γ γ

γ

γ , , ,

5

Trang 6

Chiều rộng tham gia làm việc của tấm sàn

Trang 7

7

Trang 8

Phân loại tiết diện ngang

• Loại 1:

Trang 9

f

2

N/mm235

=ε

Loại tiết diện Loại dầm không bọc BT Bụng dầm Bụng dầm bọc BT

Trang 10

Trang 11

Phân loại tiết diện được xác định theo loại thành phần kém nhấtVD

VD: bản bụng loại 1 và bản cánh loại 2  tiết diện loại 2

Đặc biệt: bản cánh nén loại 2 và bản bụng loại 3, tiết diện

xem như loại 2 nếu:

– Tiết diện tương tự, bản bụng

t w

20twε

11

Trang 12

Khả năng chịu mômen của tiết diện 1 hoặc 2

• Giả thiết:

 Cốt thép sàn chịu kéo hóa dẻo = fsk/γs

12

Trang 13

Khả năng chịu mômen của tiết diện 1 hoặc 2

Tiết diện chịu mômen dương

13

Trang 14

Trường hợp 1: PNA nằm trong bản BT

Trang 15

Trường hợp 1: PNA nằm trong bản BT

Npla = Aafy/γa

Ncf = hcb+

eff(0,85fck/ γc)PNA nằm trong bề dày hc nếu Ncf > Npla

Vị trí PNA:

z = Npla/ (b+

eff 0,85fck/ γc) < hcMôment bền:

M+ plRd = Npla (0,5ha + hc + hp – 0,5z)

15

Trang 16

Trường hợp 2: PNA nằm trong cánh dầm

16

Trang 17

Trường hợp 2: PNA nằm trong cánh dầm

Ncf < Npla và z > hc + hp

PNA nằm trong cánh dầm: Npla - Ncf < 2bf tf fy/γa

Ncf + Npla1 - Npla2 = 0 và Npla = Npla1 + Npla2

Ncf + 2Npla1 - (Npla2 + Npla1) = 0

Npla1 = 0,5(Npla – Ncf) hoặc Npla = Ncf + 2Npla1

Npla1 = b1 (z - hc - hp)fy/γa  Npla = Ncf + 2b1 (z - hc - hp).fy/γa

M+

pl.Rd = Npla(0,5ha + 0,5hc + hp) – 0,5(Npla - Ncf)(z + hp)

17

Trang 18

Trường hợp 3: PNA nằm trong bụng dầm

w

(tension)

P.N.A.

N N

18

Trang 19

Trường hợp 3: PNA nằm trong bụng dầm

Trang 20

Tiết diện chịu mômen âm

• Tính với bề rộng hiệu quả b eff

20

Trang 21

Trường hợp 1: PNA nằm trong cánh dầm thép

)5

,0)(

()5

,0(

pl F h h F F z h

s sk

s

s A f

F = / γ

f tf

b f

h s tension

compression P.N.A.

s

F > F a − F s ≤ 2b f t f f y /γa F a = F s + 2b f z f f y / γa

21

Trang 22

Trường hợp 2: PNA nằm trong bản bụng dầm thép

fsk / γs

Fs P.N.A.

s

a w

f t

F z

2

γ

=

s sk

s

s A f

F = / γ

22

Trang 23

Độ bền tiết diện khi chịu lực cắt và mômen

a

y v Rd

pl Sd

f A V

2 2

Trang 24

, a/d ≤ 1, a/d > 1

//34,54

d a

d / w ≤ 303

d

ε

124/t w ≤

d

24

Trang 25

chịu mômen không giảm

chịu cắt không giảm

−

2

.

( ) 1 2 1

Rd pl

Sd Rd

f Rd

Rd f Rd

v

V

V M

M M

M

Khả năng chịu mô men của các bản cánh (bản cánh dầm thép và bản BT)

Tại gối tựa trung gian dầm liên tục

Trang 26

Sự phân bố nội lực trong dầm liên tục

khớp dẻo gây phá hoại dầm

vết nứt

26

Trang 27

Phân tích cứng-dẻo (đàn-dẻo)

Trang 28

chiều cao tiết diện

• Quy định về liên kết:

28

Trang 29

ψ

−ψ

Trang 30

Phân tích đàn hồi

P P

L2

L1

E Ia 1a) "uncracked" method

L2

L1

E Ia 1 E I

a 2 E Ia 1a) "cracked" method

x 0,15 L 1 0,15 L2

30

Trang 31

Trang 32

M M

32

Trang 33

Độ bền chống oằn

γRd = 1,1Tính trực tiếp độ mảnh quy đổi

=

LT LT

LT

λϕ

ϕ

44

15

4 / 1 3

2 4

=

f

f w

s a

y f

f

s

w LT

b

t t

h C

E

f t

b

h t

λ

33

Trang 34

• Độ cứng uốn ngang của bản BT: EcmI2* ≥ 0,35Eatw3a/ha

4,0

=

LT

λ

34

Trang 35

TÍNH TOÁN THEO TTGH 2

35

Trang 36

Dầm chính 18 ÷ 22 Dầm phụ 22 ÷ 25

36

Trang 37

I E

L w

a

f f

Trang 38

M

M r

Cr1 2

1

δδ

38

Trang 39

1/

/

11

f a

f f

N

N k

δδ

39

Trang 40

Sự hình thành vết nứt trong BT

40

Trang 41

gối tựa

k = 0,8 - hệ số giảm sức bền của BT chịu kéo

diện liên kết trước khi nứt

Act - diện tích bản BT chịu kéo ứng với beff

-fct = 3 N/mm2 - cường độ trung bình khi nứt

( ) As min = k kc fct Act / σ s

41

Trang 43

LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU LIÊN HỢP

43

Trang 44

PRk

s b) Non ductile connector P

44

Trang 45

mỏng hàn, thép góc bẻ nguội liên kết đinh…

45

Trang 46

d f

2 1

E

f d

Trang 47

Chốt hàn có mũ trong tấm đan liên hợp

Trang 48

11

07,0

o

h h

b N r

11

6,

o

h

h h

b r

48

Trang 49

Thép góc hàn

l ≤ 300mm - chiều dài thép góc

h ≤ min(10t; 150mm) - chiều cao thép góc

Đặt 1 sợi thép xuyên qua cánh thép góc có

/

1,0

s sk

Trang 50

Liên kết của dầm đơn giản

Liên kết dẻo - Liên kết hoàn toàn - Liên kết không hoàn toàn

Lực cắt dọc trên mỗi chiều dài tới hạn

Lực cắt dọc trên mỗi chiều dài tới hạn

Trang 51

( )

DUCTILE CONNECTORS

Mpl.Rd(red) in the steel web in the steel flange

Neutral axis of the section

red Rd

N

N M

Khi N < Nf  liên kết không hoàn toàn

V l. red = N.P Rd < Vlf

 M+

Rdred < M+

pl.Rd

Trang 52

• N/Nf quá nhỏ

- Dầm thép có cánh như nhau

(N/Nf)min = 0,4 nếu L ≤ 5m(N/Nf)min = 0,25 + 0,03L ≤ 1 nếu L > 5m

- Dầm thép có Afl ≤ 3Afu, (N/Nf)min = 0,4 + 0,03L ≤ 1

52

Trang 53

bo/hp ≥ 2, hp ≤ 60mm chốt hàn d = 19 hoặc 20mm, h ≥ 76mm

Trang 54

BENDING MOMENT

MSd(x)

Số liên kết trong đoạn AB:

N(AB)= Nf(AC) ( MSd(B) - Mapl.Rd)/( Mpl.Rd - Mapl.Rd)

Số liên kết trong đoạn AB: N(BC)= Nf(AC)-N(AB)

Trang 55

Liên kết của dầm liên tục

• Liên kết dẻo

• Tiết diện loại 1, 2

• Trong vùng mômen âm, dùng liên kết hoàn toàn

• Trong vùng mômen dương, có thể dùng liên kết không hoàn toàn

55

Trang 56

) (

d L d

d M L

M

red u

−

′+

=

56

Trang 57

A B

C

+

Mpl.Rd Mpl.Rd+(red)

bending diagram

+-V L(AB)

-F (red) F(red)

L +-V(BC)

-F (red)

F(red)

-Fs Fs

Mặt cắt BC:

s

red Rd

BC red N P F

( )

Trang 58

=

s

sk s c

ck c eff a

y a Rd

BC f

f A f

h b , f

A P

Số liên kết cần thiết cho liên kết hoàn toàn trong đoạn BC

Tải tới hạn trong hàm

tổng số liên kết

Q Qu 1,0

A'

C'

B' Plastic hinge theory

0 ( N/N )f B' 1,0 N/N f

Trang 59

CỐT THÉP ĐAI

• Ae - tổng diện tích cốt thép đai trên 1 đơn vị chiều dài dầm

• Ls - tổng chiều dài mặt phá hoại

và cốt thép đi qua mặt phẳng trượt

59

Trang 60

A t a

Trang 61

CỐT THÉP ĐAI

s - khoảng cách giữa 2 trục chốtd’ - đường kính mũ chốt

VRd = min(VRd(1); VRd(2))

VRd(1) = 2,5τRdLs + Aefsk/γs : khả năng chịu cắt của BT và

chịu kéo của cốt thép

VRd(2) = 0,2Lsfck/γc : khả năng chịu nén thanh BT

61

Trang 62

CỐT THÉP ĐAI

tôn tham gia làm việc

Trang 63

VÍ DỤ TÍNH TOÁN

2 đầu kê lên dầm chính

63

Trang 64

Yêu cầu: Tính giá trị hoạt tải lớn nhất q

Quy trình tính toán:

 Tính tĩnh tải

Trang 66

Tính khả năng chịu mômen dương

mm f

e

a y

a

100 1

,

56 5

, 1 / 25 2500

85 , 0

235

8450 /

85 , 0

66

Trang 67

cf

(tension)

h

N

F

Npla

a

z P.N.A.

ha/ 2 ha/ 2

fy a/ γ

beff+

c

p

a

m kN

x h

h f

A

c a

a

y

a Rd

pl

02

, 540

2

1 ,

56 100

2

400 1

235

8450 2

2

.

=











=











=

γ

67

Trang 68

Sd pL M

2 max

=

Sd a

y w w a

y

v Rd

3

235

6 , 8 373

04 ,

1 3

04 ,

1 3

.

γ γ

68

Trang 69

Kiểm tra hoạt tải sử dụng (TTGH 2)

26566

8 , 13 /

250000 2

Trang 70

4 4

3 4

''

10 60649

5 , 79 5 , 170

26566 8

, 13 12

100

2500 10

23130

A n

I I

eq

b a

=

+ +

=

250

31 10

60649

210000

10 6 , 15 7

,

14 384

5 384

Trang 71

1 4

19 450

8 , 0

1 4

8 , 0

2

γ π

30500

25 19

1 29 , 0 29

,

γ α

kN

71

Trang 72

kN

f

A V

27 13

, 73

75 , 1985

P

V N

72

Tiêu đề	Dầm Liên hợp
Trường học	Trường Đại học Xây dựng
Chuyên ngành	Kỹ thuật Xây dựng
Thể loại	Báo cáo môn học
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	2,64 MB