Dầm liên hợp

1 KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG Chương 4 Chương 4 DẦM LIÊN HỢP DẦM LIÊN HỢP  KIỂM TRA THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 1 KIỂM TRA THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 1  TÍNH TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 2 TÍNH TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 2  LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU LIÊN HỢP LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU LIÊN HỢP  CỐT THÉP ĐAI CỐT THÉP ĐAI  VÍ DỤ TÍNH TOÁN DẦM LIÊN HỢP VÀ LIÊN KẾT VÍ DỤ TÍNH TOÁN DẦM LIÊN HỢP VÀ LIÊN KẾT 2 NỘI DUNG NỘI DUNG • Trạng thái giới hạn cực hạn ( Trạng thái giới hạn cực hạn ( Ultimate Limit State - Ultimate Limit State - ULS) ULS)  Khả năng chịu mômen Khả năng chịu mômen  Liên kết chịu cắt Liên kết chịu cắt  Lực cắt ngang Lực cắt ngang • Trạng thái giới hạn sử dụng ( Trạng thái giới hạn sử dụng ( Serviceability Limit State - S Serviceability Limit State - S LS) LS)  Độ võng Độ võng  Nứt trong BT Nứt trong BT THIẾT KẾ DẦM LIÊN HỢP THIẾT KẾ DẦM LIÊN HỢP 3 KIỂM TRA THEO TTGH 1 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 KIỂM TRA THEO TTGH 1 KIỂM TRA THEO TTGH 1 Điều kiện an toàn Điều kiện an toàn S d - giá trị tính toán của các tác động R d - sức bền tính toán của tiết diện γ a = 1 hoặc 1,1 γ c = 1,5; γ s = 1,15 γ ap = 1,1 dd RS ≤         = ap yp s ys c ck a y dd ff f f RR γγγγ ,,, 5 KIỂM TRA THEO TTGH 1 KIỂM TRA THEO TTGH 1 Chiều rộng tham gia làm việc của tấm sàn Chiều rộng tham gia làm việc của tấm sàn  Khi chịu uốn, một phần tấm đan tham gia chịu lực Khi chịu uốn, một phần tấm đan tham gia chịu lực  tiết diện chữ T tiết diện chữ T  ứng suất pháp phân bố đều trong ứng suất pháp phân bố đều trong b b eff eff  Bề rộng hữu hiệu Bề rộng hữu hiệu b b eff eff = b = b e1 e1 + b + b e2 e2  Dầm đơn giản Dầm đơn giản b b ei ei = min(L = min(L o o /8,b /8,b i i ) ) L L o o - nhịp dầm - nhịp dầm 6 KIỂM TRA THEO TTGH 1 KIỂM TRA THEO TTGH 1  Dầm liên tục Dầm liên tục 7 KIỂM TRA THEO TTGH 1 KIỂM TRA THEO TTGH 1 Phân loại tiết diện ngang Phân loại tiết diện ngang • Loại 1: Loại 1:  Khả năng phát triển Khả năng phát triển đầy đủ đầy đủ mômen bền dẻo M mômen bền dẻo M pl.Rd pl.Rd  Đủ khả năng xoay khi hình thành khớp dẻo Đủ khả năng xoay khi hình thành khớp dẻo • Loại 2: Loại 2:  Khả năng phát triển Khả năng phát triển đầy đủ đầy đủ mômen bền dẻo M mômen bền dẻo M pl.Rd pl.Rd  Khả năng xoay hạn chế Khả năng xoay hạn chế • Loại 3, 4: Loại 3, 4:  Không có k Không có k hả năng phát triển hả năng phát triển đầy đủ đầy đủ mômen bền dẻo mômen bền dẻo M M pl.Rd pl.Rd do mất ổn định cục bộ do mất ổn định cục bộ 8 9 y f 2 N/mm 235 =ε c t c t rolled welded c / t KIỂM TRA THEO TTGH 1 KIỂM TRA THEO TTGH 1 Loại tiết diện Loại dầm Bụng dầm không bọc BT Bụng dầm bọc BT 1 Thép cán Tổ hợp hàn 9ε 9ε 10ε 9ε 2 Thép cán Tổ hợp hàn 11ε 10ε 15ε 14ε 3 Thép cán Tổ hợp hàn 14ε 14ε 21ε 20ε Giới hạn độ mảnh của bản cánh dầm chịu nén đều 10 y f 2 N/mm 235 =ε rolled welded d / t t t rolled welded d / t KIỂM TRA THEO TTGH 1 KIỂM TRA THEO TTGH 1 Loại tiết diện Dầm chịu uốn Dầm chịu nén đều 1 72ε 33ε 2 83ε 38ε 3 124ε 42ε Giới hạn độ mảnh của bản bụng dầm chịu uốn thuần túy hoặc nén đều [...]... nhất 2 dầm thép • Độ cứng uốn ngang của bản BT: EcmI2* ≥ 0,35Eatw3a/ha • Chiều cao dầm thép không vượt quá giới hạn (Bảng 4.4) TÍNH TOÁN THEO TTGH 2 35  Kiểm tra độ võng  Kiểm tra vết nứt trong BT TÍNH TOÁN THEO TTGH 2 36 Kiểm tra độ võng • Độ võng giới hạn như dầm thép • Độ võng thỏa khi Tỷ số nhịp dầm và tổng chiều cao tiết diện Loại dầm Dầm chính 15 ÷ 18 Dầm phụ 18 ÷ 20 Dầm chính 18 ÷ 22 Dầm phụ... (z - hc - hp)fy/γa  Npla = Ncf + 2b1 (z - hc - hp).fy/γa M+ = N (0,5h + 0,5h + h ) – 0,5(N - N )(z + h ) KIỂM TRA THEO TTGH 1 18 Trường hợp 3: PNA nằm trong bụng dầm N N w P.N.A t w N (tension) pla2 cf pla1 KIỂM TRA THEO TTGH 1 19 Trường hợp 3: PNA nằm trong bụng dầm Ncf > Npla và Npla - Ncf > 2bf tf fy/γa zw = Ncf/(2tw fy/γa) Mômen bền: M+pl.Rd = Mapl.Rd + Ncf(0,5ha + 0,5hc + hp) – 0,5 Ncf zw KIỂM... nứt trên toàn bộ bề dày tấm đan KIỂM TRA THEO TTGH 1 21 Trường hợp 1: PNA nằm trong cánh dầm thép tension hs P.N.A tf f Fs = As f sk / γ s bf compression Fa > Fs Fa − Fs ≤ 2b f t f f y / γ a Fa = Fs + 2b f z f f y / γ a − M pl Rd = Fa (0,5ha + hs ) − ( Fa − Fs )(0,5 z f + hs ) KIỂM TRA THEO TTGH 1 22 Trường hợp 2: PNA nằm trong bản bụng dầm thép tension f / γs sk b eff F hc hp P.N.A ha tw s Fa zw ha... 1 , a/d > 1 a - khoảng cách sườn đứng d - chiều cao bản bụng • Điều kiện ổn định: τ cr ≤ f y / 3  d / t w ≤ 30 kτ ε d / t w ≤ 69ε  Khi dầm không có sườn đứng  Khi dầm thép được bọc BT phần bụng d / t w ≤ 124ε KIỂM TRA THEO TTGH 1 25 Tại gối tựa trung gian dầm liên tục Mômen âm nhỏ  khả năng chịu cắt không giảm Lực cắt và mômen lớn  biểu thức tương tác V Sd V p l.R d − M v− Rd = M − Rd + ( M Rd...   V pl Rd     Lực cắt nhỏ  khả năng chịu mômen không giảm M _ V R d Khả năng chịu mô men của các bản cánh (bản cánh dầm thép và bản BT) KIỂM TRA THEO TTGH 1 26 Sự phân bố nội lực trong dầm liên tục • Phân tích cứng-dẻo (đàn-dẻo): cho phép hình thành khớp dẻo gây phá hoại dầm • Phân tích đàn hồi: tính theo không nứt hoặc hình thành vết nứt KIỂM TRA THEO TTGH 1 27 Phân tích cứng-dẻo (đàn-dẻo) •... sàn ≤ 15% tổng chiều cao tiết diện • Quy định về liên kết:  Có liên kết ngang ở tất cả vị trí hình thành khớp dẻo KIỂM TRA THEO TTGH 1 29 Phân tích cứng-dẻo (đàn-dẻo) • Mômen bền dẻo yêu cầu Wf Wf L L L β M ψpl = M'pl M ψpl M ψpl Mpl M pl 1+ ψ −1 β= ψ M pl = w f β 2 L2 2 M pl = w f L2 8(1 + ψ ) KIỂM TRA THEO TTGH 1 30 Phân tích đàn hồi • Dùng cho dầm liên tục, không phân biệt loại tiết diện • Hình... + λLT ≤1 − − M Rd = M pl Rd ( γ a / γ Rd ) ] αLT = 0,21 - dầm thép cán αLT = 0,49 - dầm thép tổ hợp hàn γRd = 1,1 Tính trực tiếp độ mảnh quy đổi3  f y  2  h   t f   1 + t w hs     s  λLT = 5  4b t   E C   t   b f f   a 4   w   f       1/ 4 ≤4  không bị oằn KIỂM TRA THEO TTGH 1 34 Độ bền chống oằn Với dầm có λLT = 0,4 , không kiểm tra oằn khi: • Sai khác 2 nhịp... 0,85fck/ γc) < hc Môment bền: M+plRd = Npla (0,5ha + hc + hp – 0,5z) KIỂM TRA THEO TTGH 1 16 Trường hợp 2: PNA nằm trong cánh dầm (compression) N cf N PN A N tf bf (tension) pla2 pla1 KIỂM TRA THEO TTGH 1 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... bọc BT b eff hc hp 20t w ε d tw 20t w ε KIỂM TRA THEO TTGH 1 12 Khả năng chịu mômen của tiết diện 1 hoặc 2 • Khả năng chịu uốn dựa trên phân tích dẻo • Giả thiết:  Liên kết hoàn toàn giữa tấm sàn và dầm thép trong nhịp  Tất cả các thớ của dầm thép hóa dẻo khi kéo, nén  Ứng suất nén của BT phân bố đều = 0.85fck/γc  Bỏ qua BT chịu kéo  Cốt thép sàn chịu kéo hóa dẻo = fsk/γs  KIỂM TRA THEO TTGH 1 13... Trường hợp 1: PNA nằm trong bản BT (compression) b hc + eff 0,85 f P.N.A ck / γ c N cf F z hp ha / 2 Npla a ha ha / 2 f y / γa (tension) KIỂM TRA THEO TTGH 1 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) < hc Môment bền: M+plRd = Npla (0,5ha + hc + hp – 0,5z) KIỂM TRA THEO TTGH 1 16 Trường hợp . b 1 (z - h c - h p )f y /γ a  N pla = N cf + 2b 1 (z - h c - h p ).f y /γ a M + pl.Rd = N pla (0,5h a + 0,5h c + h p ) – 0,5(N pla - N cf )(z. cán Tổ hợp hàn 9ε 9ε 10ε 9ε 2 Thép cán Tổ hợp hàn 11ε 10ε 15ε 14 3 Thép cán Tổ hợp hàn 14 14 21ε 20ε Giới hạn độ mảnh của bản cánh dầm chịu nén đều 10 y f 2 N/mm