ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM

Daàm laø moät loaïi caáu kieän cô baûn, chòu uoán laø chuû yeáu;  Daàm coù caáu taïo ñôn giaûn;  Daàm duøng laøm daàm ñôõ saøn coâng taùc, daàm caàu chaïy, daàm ñôõ maùi, daàm caàu, ...v.v  Chia daàm laøm hai loaïi: daàm hình,Daàm laø moät loaïi caáu kieän cô baûn, chòu uoán laø chuû yeáu;  Daàm coù caáu taïo ñôn giaûn;  Daàm duøng laøm daàm ñôõ saøn coâng taùc, daàm caàu chaïy, daàm ñôõ maùi, daàm caàu, ...v.v  Chia daàm laøm hai loaïi: daàm hình,Daàm laø moät loaïi caáu kieän cô baûn, chòu uoán laø chuû yeáu;  Daàm coù caáu taïo ñôn giaûn;  Daàm duøng laøm daàm ñôõ saøn coâng taùc, daàm caàu chaïy, daàm ñôõ maùi, daàm caàu, ...v.v  Chia daàm laøm hai loaïi: daàm hình,

Trang 1

Chương 3

DẦM THÉP

3.1.ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM

3.1.1.Phân Loại Dầm

chủ yếu;

cầu chạy, dầm đỡ mái, dầm cầu, …v.v

Trang 2

2 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

a.Dầm hình

chữ , chữ , chữ Z;

những dầm chịu uốn phẳng như làm dầm sàn nhà, dầm đỡ sàn công tác, …v.v

Hình 3.1 Tiết diện dầm hình

Trang 3

 Dầm hình chữ , có tiết diện không đối xứng theo phương trục y-y;

b.Dầm tổ hợp

 Là tiết diện được tạo thành từ các thép bản, thép hình;

Trang 4

4 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

Hình 3.2 Tiết diện dầm tổ hợp

Trang 5

3.1.2 Hệ Dầm Thép

a.Hệ dầm đơn giản

song song với cạnh ngắn của ô sàn;

Hình 3.3 Hệ dầm đơn giản

Trang 6

6 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

b.Heä daàm phoå thoâng

Hình 3.4 Heä daàm phoå thoâng

Trang 7

 Là hệ gồm hai hệ thống dầm đặt vuông góc với nhau và song song với hai cạnh của ô bản;

c.Hệ dầm phức tạp

bằng ba cách:

Trang 8

8 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

Hình 3.5 Hệ dầm phức tạp

Trang 9

 Liên kết chồng

cứng và khả năng chịu lực của sàn không cao;

Hình 3.6 Liên kết chồng

Trang 10

10 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

Liên kết bằng mặt

thể tăng được chiều cao của dầm;

cứng và khả năng chịu lực của sàn cao;

Hình 3.7 Liên kết bằng mặt

Trang 11

Liên kết thấp

cứng và khả năng chịu lực của sàn không cao;

Hình 3.8 Liên kết thấp

Trang 12

12 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

3.1.3 Cấu Tạo Và Tính Toán Bản Sàn Thép

thép  EJ, khả năng chịu lực của bản sàn;

Trang 13

 Biểu thức gần đúng giữa l, t:

(3.1)

Bảng 3.1 Quan hệ giữa tải trọng tác dụng lên

sàn và chiều dày bản sàn thép

E n

t

l

4 0

1

1 15

4

Trang 14

14 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

1  

E

Trang 15

 Sơ đồ tính toán bản sàn thép

Trang 16

16 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

l: nhịp tính toán của bản;

: độ võng ở giữa nhịp bản do tải trọng tiêu

(3.3)

0: độ võng ở giữa nhịp bản do tải trọng tiêu

0

Trang 17

l q

1

4 0

H

l

EI H

Q

x

1

2 2

Trang 18

18 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

kéo – uốn đồng thời:

(3.8)

Trong đó:

x-x của dải bản dày t, rộng một đơn vị (1m);

[]: độ võng giới hạn cho phép;

f: cường độ tính toán chịu kéo của thép;

H

c x

max

Trang 19

(f)min = min[(f, fwf); (s, fws)]

f, s, fwf , fws : các hệ số và cường độ tính toán của đường hàn góc;

3.2.CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA DẦM

3.2.1 Chiều Dài Dầm, Nhịp Dầm

danh nghĩa;

  c

f

H h



 min



Trang 20

20 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012 Hình 3.10 Kích thước chính của dầm

Trang 21

: sai số chế tạo,  = (5 ÷ 10)mm;

l: nhịp tính toán, l = L;

3.2.2 Chiều Cao Của Tiết Diện Dầm

hmin ≤ h ≤ hmax ; h  hkt (min)

suốt quá trình sử dụng;

và bản sàn;

 Xác định chiều cao hmin

Trang 22

22 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

48

p

c g

c

c c

p g

EI

p g

Trang 23

c c

p g

h 

Trang 24

24 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

Trong đó:

k: hệ số phụ thuộc vào cấu tạo tiết diện dầm;

k = 1.15 ÷ 1.2  dầm tổ hợp hàn;

k = 1.2 ÷ 1.25  dầm tổ hợp boulone (đinh tán);

Trang 25

Bảng 3.2 Tỷ số chiều cao và chiều dày bản

bụng sàn thép

Trang 26

26 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

3.3 THIẾT KẾ DẦM THÉP HÌNH

3.3.1 Chọn Tiết Diện Dầm

(3.17)

x

f

M W

x

f c

M W



1 max



Trang 27

3.3 THIẾT KẾ DẦM THÉP HÌNH

Trang 28

28 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

1,19 1,12 1,07 1,04

2

0,5 1,0 2,0

1,40 1,28 1,18

3

0,25 0,5 1,0 2,0

1,19 1,12 1,07 1,04

Bảng 3.3 Hệ số c 1

w

f

A A

y

x x

y y

Trang 29

Lo¹i tiÕt

4

0,5 1,0 2,0

1,40 1,28 1,18

6

0,25 0,5 1,0 2,0

y

x x

w

f

A A

Trang 30

30 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

M: moment uốn tại tiết diện kiểm tra;

với trục x-x;

c nx

f W

c M

f W

Trang 31

3.3.2 Kiểm Tiết Diện Dầm Đã Chọn Theo Điều Kiện Cường Độ

b.Kiểm tra điều kiện bền về cắt

(3.20)

Trong đó:

V: lực cắt tại tiết diện cần kiểm tra;

S: moment tĩnh của phần tiết diện nguyên bên trên thớ cần tính ứng suất cắt đối với trục x-x;

với trục x-x;

c v w

x

f t

I

VS



Trang 32

32 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

giảm yếu do khoét lỗ (đinh tán, boulone)

(3.21)

Trong đó:

a: khoảng cách tâm hai lỗ (đinh tán, boulone);

d: đường kính lỗ đinh;

c v w

x

f t

Trang 33

c.Kiểm tra bản bụng dầm chịu ứng suất cục bộ

Hình 3.11 Sơ đồ xác định chiều dài quy ước

Trang 34

34 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

Khi bên trên cánh dầm có tải tập trung;

Bản bụng không có sườn cứng gia cường;

 Kiểm tra điều kiện bền của bản bụng

(3.23)

Trong đó:

p: ứng suất cục bộ;

F: giá trị của tải trọng tập trung phân bố trực tiếp trên chiều rộng b;

lz: chiều dài phân bố quy đổi của tải trọng tập trung F;

c z

w

l t

F



Trang 35

 Khi dầm khảo sát là dầm thép hình

lz = b + 2hy = b + 2(tf + r) (3.24)

Trong đó:

tf: chiều dày cánh dầm;

r: bán kính cong chuyển tiếp từ bụng sang cánh;

 Kiểm tra bền theo công thức

(3.25)

c p

p

  2  2   3 2  1 15

Trang 36

36 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

y: khoảng cách từ biên trên của chiều cao tính toán của bụng dầm đến trục trung hòa;

y I

M nx





Trang 37

3.3.3 Kiểm Tra Độ Võng Của Dầm

Trang 38

38 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

1 Mái lợp ngói không đắp vửừa, mái tấm tôn nhỏ

2 Mái lợp ngói có đắp vửừa, mái tôn múi và các mái khác

L /150

L /200

Dầm hoặc giàn đỡ cầu trục:

1 Cầu trục chế độ làm việc nhẹ, cầu trục tay, palaờng

2 Cầu trục chế độ làm việc vừa

3 Cầu trục chế độ làm việc nặng và rất nặng

Trang 39

3.3.4 Kiểm Tra Ổn Định Tổng Thể Của Dầm

(3.29)

Trong đó:

cho thớ biên của cánh chịu nén;

(3.30)

: hệ số, phụ thuộc dạng tải trọng – hệ số ,…v.v;

c c

b

f W

M



2 0

2

1

l fI

h EI x

y







Trang 40

40 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012Bảng 3.5 Hệ số  cho dầm I có hai trục đối xứng

Trang 41

3.3.4 Kiểm Tra Ổn Định Tổng Thể Của Dầm

Với thép I cán nóng,

(3.31)

h: chiều cao tiết diện dầm;

54

I y t



Trang 42

42 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

3.4 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP

Hình 3.12 Tiết diện ngang dầm tổ hợp hàn

Trang 43

a.Xác định chiều cao dầm

hmin ≤ h ≤ hmax ; h  hkt

b.Xác định chiều dày bản bụng dầm

(3.33)

c v w

w

f h

V t

Trang 44

44 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

2

w w c

fk

f f

h t f

hM h

t b



Trang 45

bản cánh nén

(3.37)

rộng cánh kéo và đảm bảo ổn định cục bộ cho cánh nén, chọn:

f

E t

b

f



Trang 46

46 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

dầm và dễ liên kết với các cấu kiện khác,

1

Trang 47

Hình 3.13 Tiết diện dầm tổ hợp đinh tán

Trang 48

48 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

(3.42)

Trong đó:

góc đối với trục x-x;

 og g g 

w w x

3

4 12



Trang 49

góc đối với trục trọng tâm của chính nó, tra bảng;

trục trung hòa;

hai cánh dầm đối với trục x-x;

Trang 50

50 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

3.4.2 Kiểm Tra Độ Bền, Độ Võng Của Dầm

Tổ Hợp (tương tự như dầm hình)

Trang 51

3.4.3 Thay Đổi Tiết Diện Dầm Theo Chiều Dài Dầm

Hình 3.14 Các cách thay đổi tiết diện dầm

i<1/5

a) giảm h

b) giảm t f

c) giảm b f

Trang 52

52 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

3.4.3 Thay Đổi Tiết Diện Dầm Theo Chiều Dài Dầm

Cấu tạo chiều rộng mới của bản cánh, bf1

bf1  0.5bf;

Trang 53

3.5 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP

3.5.1 Hiện Tượng Và Nguyên Nhân

Hình 3.15 Mất ổn định tổng thể của dầm

Trang 54

54 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

f W

w f

f

w

t b

at b

h

t

2 0

1 8



Trang 55

3.5.2 Tính Toán Dầm Theo Điều Kiện Ổn Định Tổng Thể

b Khi dầm có một trong các điều kiện sau thì không cần kiểm tra ổn định tổng thể

liên kết một cách chắc chắn với cánh nén của dầm;

(nếu bf/tf <15  bf/tf = 15 để tính)

f

E h

b t

b b

l

f

f f

Trang 56

56 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

3.5.2 Tính Toán Dầm Theo Điều Kiện Ổn Định Tổng Thể

c Biện pháp tăng cường ổn định tổng thể

 Hiệu chỉnh các tỷ số bf/tf , bf/hf ;

chống ngang;

Trang 57

3.6 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CỦA BẢN CÁNH, BẢN BỤNG DẦM TỔ HỢP

cục bộ của dầm.

Trang 58

58 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

3.6.1 Ổn Định Cục Bộ Của Bản Cánh Nén

Hình 3.16 Mất ổn định cục bộ của cánh dầm

Trang 59

(3.48)

f

E t

b

f

5 0 0



Trang 60

60 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

Bảng 3.6 Giá trị giới hạn [b 0 /t f ]

Trang 61

Hình 3.17 Sơ đồ tiết diện ngang của định hình cong

Trang 62

62 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

Trang 63

a.Mất ổn định cục bộ do tác dụng của ứng suất tiếp

dầm tổ hợp phải được tăng cường bằng các

sườn cứng theo các quy định sau

(3.49)

Nếu > 3.2 khi dầm chịu tải trọng tĩnh;

Nếu > 2.2 khi dầm chịu tải trọng động;

sườn cứng ngang;

E

f t

h w

Trang 64

64 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

t s  2 s

Trang 65

Hình 3.19 Sơ đồ dầm được tăng cường bằng các sườn cứng

Trang 66

66 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

b.Mất ổn định cục bộ của bản bụng dầm do tác dụng của ứng suất pháp

Hình 3.20 Mất ổn định cục bộ của bản bụng dầm do tác

dụng của ứng suất pháp

Trang 67

bụng bị phồng lên tạo thành các sóng vuông

góc với bản bụng dầm  hiện tượng mất ổn

định cục bộ của bản bụng dầm do tác dụng của ứng suất pháp;

 Nếu > 5.5, thì ngoài sườn cứng ngang còn

Trang 68

68 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

bụng dầm khi

Trang 69

c.Ổn định của bản bụng dầm do , 

(3.54)(3.55)

(3.56)

Trang 70

70 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

V





Trang 71

(3.59)

Trang 72

72 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

Bảng 3.7 Hệ số c cr đối với dầm tổ hợp hàn

Bảng 3.8 Hệ số 

Trang 73

(3.60)

Trang 74

74 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

Hình 3.21 Sơ đồ dầm được tăng cường bằng các

sườn cứng

a, b) Lực F đặt ở cánh chịu nén, chịu kéo

Trang 75

(3.61)

(3.62)

Trang 76

76 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

(3.63)(3.64)(3.65)

Trang 78

78 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

(3.66)

Trang 80

80 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

Bảng 3.11 Hệ số c 2

kích thước thực của ô bản;

Trang 81

3.7.1 Liên Kết Cánh Dầm Với Bản Bụng

3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM

Hình 3.22 Sự làm việc của liên kết cánh với bụng

dầm tổ hợp

Trang 82

82 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

tương đối so với bản bụng, đường hàn phải chịu được lực trượt đó;

 Gọi T là lực trượt trên một đơn vị chiều dài dầm

I

VS t

Trang 83

Sf: moment tĩnh của phần tiết diện bị trượt đối với trục trung hòa x-x;

(fw)min = min[(ffwf), (sfws)];

 Chiều cao cần thiết của đường hàn

(3.69)

 w  x c

f f

I f

VS h



 min

2



Trang 84

84 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

(3.70)

VS Ta

N

x

f b

c

b min  

Trang 86

86 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

a Dầm thép hình

3.7.2 Cấu Tạo Và Tính Toán Mối Nối Dầm

Hình 3.23 Nối dầm hình dùng đường hàn đối đầu

Trang 87

 Nối bụng dầm trước, nối các bản cánh dầm

sau (để giảm ứng suất hàn – biến hình hàn);

lấy bằng 85% độ bền chịu kéo của thép làm dầm;

a Cấu Tạo Và Tính Toán Mối Nối Dầm Thép Hình

Trang 88

88 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

05/12/2012

a Cấu Tạo Và Tính Toán Mối Nối Dầm Thép Hình

Hình 3.24 Nối dầm hình dùng đường hàn đối đầu và bản nối

bf bbn

Trang 89

 Các đường hàn đối đầu và bản nối phải chịu

cánh và bụng dầm phải chịu

đối đầu;

a Cấu Tạo Và Tính Toán Mối Nối Dầm Thép Hình (M > 0.85Mmax )

Trang 90

90 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

bn bn

f h

M A





Trang 91

 Đường hàn góc liên kết bản nối với cánh dầm

bản nối với cánh dầm

(3.81)

 

 

f c w

bn f

h f

N l



 min

Trang 92

92 MS: 801006 – CHƯƠNG 3

Trang 93

Xét hình 3.24d, các quan niệm

nối cánh dầm chịu;

nối bụng dầm và các đường hàn góc chịu;

(3.82)

đường hàn xác định tương tư như sơ đồ hình 3.24c;

c bn

bn bn

f h

M A





Định dạng
Số trang	93
Dung lượng	7,24 MB