ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.24 MB, 93 trang )
Chương 3
DẦM THÉP
3.1.ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM
3.1.1.Phân Loại Dầm
Dầm là một loại cấu kiện cơ bản, chòu uốn là
chủ yếu;
Dầm có cấu tạo đơn giản;
Dầm dùng làm dầm đỡ sàn công tác, dầm
cầu chạy, dầm đỡ mái, dầm cầu, …v.v
Chia dầm làm hai loại: dầm hình, dầm tổ hợp;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
1
a.Dầm hình
Là dầm được làm từ một thép hình, tiết diện
chữ , chữ , chữ Z;
Dầm chữ có tiết diện đối xứng theo cả hai
trục, có Wx khá lớn nên thường sử dụng cho
những dầm chòu uốn phẳng như làm dầm sàn
nhà, dầm đỡ sàn công tác, …v.v
05/12/2012
Hình 3.1. Tiết diện dầm hình
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
2
Dầm hình chữ , có tiết diện không đối xứng
theo phương trục y-y;
• Khi dầm chòu uốn phẳng hiện tượng xoắn;
• Khi dầm chòu uốn xiên hợp lý;
• Dùng làm xà gồ mái, dầm tường,…v.v
b.Dầm tổ hợp
Là tiết diện được tạo thành từ các thép bản,
thép hình;
Dầm tổ hợp hàn – boulone – đinh tán;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
3
Hỡnh 3.2. Tieỏt dieọn dam toồ hụùp
05/12/2012
MS: 801006 CHNG 3
4
3.1.2. Hệ Dầm Thép
a.Hệ dầm đơn giản
Hình 3.3. Hệ dầm đơn giản
Là hệ chỉ có một hệ thống các dầm bố trí
song song với cạnh ngắn của ô sàn;
Bản sàn làm việc như bản kê hai cạnh;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
5
b.Heä daàm phoå thoâng
Hình 3.4. Heä daàm phoå thoâng
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
6
Là hệ gồm hai hệ thống dầm đặt vuông góc
với nhau và song song với hai cạnh của ô bản;
Bản sàn làm việc như bản kê bốn cạnh;
Dùng hệ dầm phổ thông khi (L x B ≤ 36 x 12m)
hoặc khi sàn chòu tải trọng q ≤ 3000daN/m2;
c.Hệ dầm phức tạp
Dùng khi sàn chòu tải trọng q > 3000daN/m2;
Các dầm trong hệ dầm được liên kết với nhau
bằng ba cách:
• Liên kết chồng
• Liên kết bằng mặt
• Liên kết thấp
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
7
Hỡnh 3.5. Heọ dam phửực taùp
05/12/2012
MS: 801006 CHNG 3
8
Liên kết chồng
Hình 3.6. Liên kết chồng
Làm tăng chiều cao kiến trúc của hệ sàn;
Bản sàn chỉ được gối lên hai cạnh nên độ
cứng và khả năng chòu lực của sàn không cao;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
9
Liên kết bằng mặt
Hình 3.7. Liên kết bằng mặt
Giảm chiều cao kiến trúc của hệ sàn hoặc có
thể tăng được chiều cao của dầm;
Bản sàn chỉ được gối lên bốn cạnh nên độ
cứng và khả năng chòu lực của sàn cao;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
10
Liên kết thấp
Hình 3.8. Liên kết thấp
Bản sàn chỉ được gối lên hai cạnh nên độ
cứng và khả năng chòu lực của sàn không cao;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
11
3.1.3. Cấu Tạo Và Tính Toán Bản Sàn Thép
Khoảng cách các dầm và chiều dày bản sàn
thép EJ, khả năng chòu lực của bản sàn;
Tính toán bản sàn thép
• Xác đònh chiều dày thép bản làm bản sàn t;
• Nhòp bản sàn l;
• Tính toán thiết kế các dầm đỡ bản sàn;
• Thống kê vật liệu cho bản sàn, hệ dầm;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
12
Bảng 3.1. Quan hệ giữa tải trọng tác dụng lên
sàn và chiều dày bản sàn thép
Biểu thức gần đúng giữa l, t:
l 4n0 72 E1
1 4 c
t 15 n0 q
05/12/2012
(3.1)
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
13
Trong ủoự:
n0 = [l/];
E
E1
1 2
= 0.3, heọ soỏ Poisson cuỷa theựp;
05/12/2012
MS: 801006 CHNG 3
14
Sụ ủo tớnh toaựn baỷn saứn theựp
05/12/2012
Hỡnh 3.9. Sụ ủo tớnh toaựn baỷn saứn theựp
MS: 801006 CHNG 3
15
• Moment lớn nhất ở giữa nhòp bản được xác
đònh theo công thức:
M max
1
ql 2
H M 0
8
1
(3.2)
Trong đó:
l: nhòp tính toán của bản;
: độ võng ở giữa nhòp bản do tải trọng tiêu
chuẩn qc và lực kéo H gây ra;
1
(3.3)
0
1
0: độ võng ở giữa nhòp bản do tải trọng tiêu
chuẩn qc gây ra;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
16
5q c l 4
0
384 E1I x
(3.4)
: tỷ số giữa lực kéo H và lực tới hạn Ơle Ncr,
xác đònh theo phương trình sau:
0
1 3
t
2
(3.5)
2
H: lực kéo tác dụng tại gối tựa bản;
H
2 EI x
l2
2
H Q
(3.6)
2
E1t
4 l
(3.7)
Q: hệ số độ tin cậy của tải trọng;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
17
• Kiểm tra độ võng và độ bền của cấu kiện chòu
kéo – uốn đồng thời:
H M max
(3.8)
f c ;
A
Wx
Trong đó:
A, Wx: diện tích, moment kháng uốn đối với trục
x-x của dải bản dày t, rộng một đơn vò (1m);
[]: độ võng giới hạn cho phép;
f: cường độ tính toán chòu kéo của thép;
• Đường hàn góc có chiều dài một đơn vò, chiều
cao hf phải đủ chòu lực kéo H:
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
18
hf
H
(3.9)
f min c
(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, Nhòp Dầm
Khoảng cách đònh vò L giữa hai gối tựa nhòp
danh nghóa;
L0: khoảng thông thủy;
L1: chiều dài chế tạo, L1 = L -
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
19
05/12/2012
Hình 3.10. Kích thöôùc chính cuûa daàm
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
20
: sai số chế tạo, = (5 ÷ 10)mm;
l: nhòp tính toán, l = L;
3.2.2. Chiều Cao Của Tiết Diện Dầm
Chiều cao tiết diện dầm, h:
hmin ≤ h ≤ hmax ; h hkt (min)
hmin: chiều cao đảm bảo cho dầm đủ cứng trong
suốt quá trình sử dụng;
hmax: chiều cao cho phép đủ để bố trí hệ dầm
và bản sàn;
Xác đònh chiều cao hmin
• Độ võng lớn nhất tại giữa dầm
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
21
(3.10)
5 g c pc l 4
384 EI
Trong đó:
gc, pc: tónh tải và hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng
trên một đơn vò chiều dài dầm;
l: nhòp dầm;
EI: độ cứng chống uốn của tiết diện dầm;
• Moment uốn
(3.11)
M = (gcg + pcp)l2/8
5Ml 2 g c p c
(3.12)
c
c
48 EI ( g p )
g
05/12/2012
p
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
22
• Quan hệ M = fW, I = Wh/2
2
5
fl
24 Eh tb
(3.13)
tb: hệ số vượt tải trung bình;
g c pc
c
tb g g p c p
1
• Cho = []
5 fl l
Từ (3.13) hmin
24 E
(3.14)
tb
Xác đònh chiều cao kinh tế, hkt
W
hkt k
tw
05/12/2012
(3.15)
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
23
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);
tw: chiều dày bản bụng dầm;
• Xét ảnh hưởng của chiều cao dầm, hw và
chiều dày bản bụng dầm, tw
3wW
hkt
2
3
(3.16)
w = hw/tw: độ mảnh của bản bụng dầm;
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
24
Bảng 3.2. Tỷ số chiều cao và chiều dày bản
bụng sàn thép
05/12/2012
MS: 801006 – CHƯƠNG 3
25
