Chuong 3 dầm thép đại học xây dựng

2/24/2013 CHNG 3: DM THẫP Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP Đ3.5 N NH TNG TH CA DM THẫP Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Đ3.7 CU TO V TNH TON CC CHI TIT CA DM THẫP Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Phõn loi dm H dm thộp a) Theo s
k t c u Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Phõn loi dm H dm thộp a) Theo s
k t c u b) Theo cụng d ng - Dm n gin: cú nhp c) Theo c u t o ti t di n (1/3) D m hỡnh ti t di n ch I - Dm liờn tc: cú nhiu nhp bng hoc khụng bng tf > tw a vt liu xa trng tõm; h > b ; W x >> Wy - Dm cú mỳt tha Thớch hp lm dm chu un phng Mx - Dm congxon D m hỡnh ti t di n ch y tf x x tw tf y Nu hI = h[ thỡ b[ > bI b) Theo cụng d ng - Dm sn - Dm cu - Dm cu chy - Dm ca van y => dm thộp tit din ch [ chu un quanh trc y-y tt hn dm thộp ch I Thung c s dng cho dm chu un xiờn Mx v My (x g mỏi nh); x x hoc lm dm tng, dm sn vt nhp v chu ti trng nh N: S hiu tit din v kớch thc tit din b hn ch y 2/24/2013 Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Phõn loi dm H dm thộp a) Theo s
k t c u b) Theo cụng d ng Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Phõn loi dm H dm thộp c) Theo c u t o ti t di n (2/3) a) Theo s
k t c u b) Theo cụng d ng c) Theo c u t o ti t di n (3/3) Bảnphủ cánhdầm D m t h p liờn k t bulụng (d m bulụng): liờn kt bn bng v bn cỏnh dm bng bulụng Bn cỏnh gm phn: bn y v thộp gúc bn cỏnh y C ánhdầm Bn cỏnh trờn tf D m t h p liờn k t hn (d m hn): liờn kt bn bng v bn cỏnh dm bng hn Bn bng Bản bụng dầm x Ch to n gin, khụng tn vt liu cho cỏc chi tit ph => c s dng ph bin x y Cánhdầm tw Bản bụng dầm Bản bụng dầm x D m t h p liờn k t inh tỏn (d m inh tỏn): liờn kt bn bng v bn cỏnh dm bng inh tỏn tf y x x x Thépgóc cánhdầm y y - Ch to phc v tn vt liu lm cỏc chi tit ph (thộp gúc bn cỏnh, bulụng) y C Bn cỏnh di ánhdầm Đinh tánhoặc bulông - Nhng chu ti trng ng tt hn dm hn - Thớch hp lm dm vt nhp ln v chu ti trng ln Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Phõn loi dm H dm thộp a) H d m
n gi n Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Phõn loi dm H dm thộp a) H d m
n gi n b) H d m ph thụng Ct Dầm sàn Dầm phụ - H dm ph ta trờn h dm chớnh; nhp dm ph l B l Bn sn lm vic nh bn kờ hai cnh (l > 2b) Tng Gm cỏc ct v h dm t vuụng gúc vi cựng chu lc: B Ch gm cỏc dm t song song vi theo phng cnh ngn chu lc cng v kh nng chu lc ca h kt cu dm sn khụng ln Thớch hp cho sn vt nhp l khụng ln v chu ti trng B rng b phự hp cho kt cu bn sn: i vi bn sn thộp mng thỡ b = 0,8 ~ 1,2 m - H dm chớnh ta trờn cỏc ct Nhp dm chớnh l L; Dầm b b b b b b b b b L b Dầm phụ Thớch hp cho sn vt nhp L tng i ln v chu ti trng q ln : q 3000 daN/cm2; L x B 36 m x 12 m 2/24/2013 Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Phõn loi dm H dm thộp a) H d m
n gi n b) H d m ph thụng c) H d m ph c t p Gm h dm ph t vuụng gúc vi : Phõn loi dm H dm thộp Ct Dầm phụ a) H d m
n gi n b) H d m ph thụng c) H d m ph c t p d) Cỏc lo i liờn k t d m v i (1/3) B b b Liờn kt chng cú cu to n gin, thun tin lp ghộp; nhng lm tng chiu cao kin trỳc ca h dm; b - Nhp ca dm sn l l; 10 h = hdc + hdp Liờn k t ch ng: b Dm sn t kờ lờn dm ph v dm ph liờn kt thp vi dm chớnh Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Dm ph - Nhp ca dm ph l B; Dm chớnh Dầm Dầm sàn - Nhp ca dm chớnh l L Thớch hp cho sn chu ti trng rt ln (q 3000 daN/cm2) l l l Bn sn ch c gi lờn cnh (gi lờn dm ph) nờn cng v kh nng chu lc khụng cao; l L Cu to liờn kt dm giao vi dm khỏ phc tp, tn cụng ch to => ớt c s dng; ch nờn dựng i vi sn cú kớch thc nh v chu ti trng nh Cú cỏch liờn kt gia cỏc dm vi nhau: liờn kt chng, liờn kt bng mt; liờn kt thp Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Phõn loi dm H dm thộp Liờn k t ch ng a) H d m
n gi n b) H d m ph thụng c) H d m ph c t p d) Cỏc lo i liờn k t d m v i (2/3) h = hdc Liờn k t b ng m t: Mt trờn ca dm chớnh v dm ph u nm cựng mt cao , nờn chiu cao ca dm chớnh chớnh l chiu cao ca h dm Liờn kt bng mt cú cu to phc tp, tn cỏc chi tit liờn kt; 11 Đ3.1 I CNG V DM V H DM THẫP Phõn loi dm H dm thộp Liờn k t ch ng Liờn k t b ng m t Liờn k t th p: a) H d m
n gi n b) H d m ph thụng c) H d m ph c t p d) Cỏc lo i liờn k t d m v i (3/3) 12 Dm sn (t chng) liờn kt chng vi dm ph; Dm ph Dm chớnh Dm ph Bn sn c kờ bn cnh (gi lờn c dm ph v dm chớnh) nờn cng v kh nng chu lc u tng => hay c s dng => H dm ph thụng vi liờn kt bng mt hay c s dng Dm ph c t thp hn dm chớnh, cho mt trờn ca dm sn cú cựng cao vi dm chớnh Liờn kt thp cú cu to rt phc tp, tn cỏc chi tit liờn kt, nhng chiu cao ca dm chớnh chớnh l chiu cao ca h dm Dm sn Dm ph Dm chớnh h = hdc Bn sn ch c kờ cnh (gi lờn dm sn v dm chớnh) nờn cú cng ca h dm sn v kh nng chu lc thp 2/24/2013 Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP 13 Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h 14 Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h d) Nh p tớnh toỏn c a d m l : a) Kho ng cỏch nh v c a d m L: l khong cỏch gia cỏc gi ta, hay khong vt ca dm; Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP L1 h L cú giỏ tr theo mụun, l nhng s chn Nhp tớnh toỏn ca dm c xỏc nh ph thuc vo cỏch ta dm lờn gi v loi vt liu ca gi ta (l thộp, bờ tụng hay gch) L1 h Lo Lo l b) Kho ng thụng thu L0 : l Khi dm gi trc tip lờn: l khong cỏch gn nht gia hai gi ta; L - Nu gi ta l tng xõy gch: ly l = L1 = L - L1 = L ú l sai s ch to, hay khe h cn thit cho vic lp dng; thng = ~ 10 mm Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP Trong trng hp ny, thung nhp tớnh toỏn l s l v l < L , nờn d tớnh toỏn v thiờn v an ton: thng ly l = L 15 Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP 16 Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h Tit din dm cn phi m bo: tf - Yờu cu chu lc (TTGH 1) y C ánhdầm Bn cỏnh trờn - Yờu cu v vừng (TTGH 2) Bnbụng bng Bản dầm - Yờu cu v kinh t (trng lng ca dm l nht) h hw x x tw tf y C Bn cỏnh di ánhdầm => Tuy nhiờn, cn xỏc nh chiu cao hp lý ca dm hkt (chiu cao kinh t) m bo trng lng ca dm l nht L - Nu gi ta l ct bờ tụng ct thộp; hoc tng xõy gch cú dm bao bờ tụng ct thộp; hoc bn thộp ph nh ct thộp: ly l = Lo + (L1 - Lo) / c) Chi u di ch t o c a d m L1 : Tng chiu cao h s rt hiu qu tng kh nng chu un v gim vừng ca dm hmin h hmax h hkt iu kin bt buc iu kin nờn m bo hmax : l chiu cao ln nht ca dm tho c yờu cu v khụng gian s dng v yờu cu v m quan (qui nh theo kin trỳc) hmin : l chiu cao nh nht ca dm tho c iu kin v vừng (TTGH 2) hkt : l chiu cao kinh t ca dm m bo dm cú trng lng nht (Gd = Min) tf y C ánhdầm Bn cỏnh trờn Bnbụng bng Bản dầm h hw x x tw tf y C Bn cỏnh di ánhdầm 2/24/2013 Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP 17 a) Xỏc nh chi u cao hmin Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP 18 a) Xỏc nh chi u cao hmin Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h g c , pc g c , pc - Chiu cao hmin ca dm c xỏc nh da theo iu kin v vừng max = l l4 g c + pc [ ] 384 EI ( ) l gc , pc : l TT tiờu chun v HT tiờu chun tỏc dng phõn b u trờn chiu di dm ) l8 ( max c l2 l2 f l2 g g + p c p = [ ] 48 E I x tb 24 h E tb h = 24 M max = g c g + p c p max max = (g c M M = max = max = f Wx 2I x / h g ) l8 + p c p = 2I x f h ) Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP a) Xỏc nh chi u cao hmin Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h ) f l E tb l c f l2 l2 l2 = g g + p c p = [ ] 48 E I x tb 24 h E tb ( ( H s vt ti trung bỡnh c xỏc nh bi: 19 g c + pc g c g + p c p Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP a) Xỏc nh chi u cao hmin Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h b) Xỏc nh chi u cao kinh t hkt tb = 20 b) Xỏc nh chi u cao kinh t hkt tf Tr ng l ng d m trờn m di : h h fk hw gd = g w + 2g f tw x x tf Coi bn cỏnh chu mụ men Mmax v phn tham gia ca bn bng ch k n bng h s C N C M x ,max Thay N f vo = f = f Af h fk ta cú y g w = Aw w g f = Af f : l trng lng ca bn bng dm trờn m di; bf : l trng lng ca cỏnh dm trờn m di; Aw , Af : l din tớch tit din bn bng v bn cỏnh dm w , f : l h s xột n cỏc chi tit cu to ca bng v ca cỏnh dm : l trng lng riờng ca vt liu thộp lm dm (7850 daN/cm3) Tỡm cỏch xõy dng phng trỡnh xỏc nh trng lng dm gd theo bin s l chiu cao h C M x ,max = Af f h fk ng thi ta cú max = hay M x , max Wx Af = = f g d = h w t w w + C Wx f h fk x x C M x ,max f h fk hay Thay Af v Mx,max vo biu thc xỏc nh tw h h fk hw Chiu cao hkt ca dm c xỏc nh trng lng dm l nht y bf M x , max = Wx f g d trờn, ta cú: l hm ca h h fk hw hw , tw : l chiu cao v b dy bn bng dm 2/24/2013 Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP a) Xỏc nh chi u cao hmin Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h 21 Đ3.2 CC KCH THC CHNH CA DM THẫP a) Xỏc nh chi u cao hmin Chiu di dm, nhp dm thộp Chiu cao ca tit din dm h b) Xỏc nh chi u cao kinh t hkt b) Xỏc nh chi u cao kinh t hkt Vỡ cha bit h nờn ta coi hw = hfk = h (thụng thng tf nh, khong ~ cm) g d = hw t w w + d C Wx f l hm ca h h fk hw h fk Chiu cao tit din dm h cú th chn lõn cn ca hkt vỡ u cho trng lng dm gn vi gmin 2C Wx f = Kho sỏt hm s trờn ta cú: t w w h2 hkt = 22 gd g gw 2g f 2C f W x w tw O h h kt - Dm t hp hn thỡ k = 1,2~1,15 ; Wx hkt = k tw vi k = 2C f w - xỏc nh c hkt ta cn phi chn trc tw: (tw = 8~12 mm nhp l = 9~15 m) 23 Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH q = ng g c + n p p c Chn s b tit din dm Kim tra tit din dm ó chn Thụng s u vo: - Vt liu thộp s dng: f, E; Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH - S kt cu: dm n gin, nhp tớnh toỏn l; 24 l Vmax - Ti trng tỏc dng: Phõn b u q = TT tớnh toỏn + HT tớnh toỏn Trng lng bn thõn ca dm gd cha bit nờn ban u gi thit s b trng lng dm tớnh Mmax; Mmax Yờu cu: Xỏc nh hỡnh dng v kớch thc tit din dm ? Cỏch tin hnh: - Chn s b tit din dm theo yờu cu chớnh chu Mmax; - Tip theo tớnh toỏn kim tra li tit din ó chn tho chu cỏc yờu cu khỏc: nh chu Vmax, chu ng thi M + V; 2/24/2013 Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH 25 Chn s b tit din dm Kim tra tit din dm ó chn Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH 26 Chn s b tit din dm Kim tra tit din dm ó chn y 2.1 Kim tra bn (TTGH 1) Xỏc nh mụmen khỏng un yờu cu theo iu kin bn chu Mmax: max = M x ,max Wx f c Wx x x Theo iu kin bn chu un ti tit din cú Mmax v V = 0; Theo iu kin bn chu ct ti tit din cú Vmax v M = 0; M x , max Theo iu kin bn chu ng thi un v ct ti tit din cú M v V cựng ln; y f c Theo iu kin chu ng sut cc b ca bn bng dm; Chn hỡnh dng tit din ca dm: chn dng tit din ch I Theo iu kin bn chu ng thi ng sut un, ct v cc b S dng bng thộp nh hỡnh tit din ch I tỡm s hiu thộp cú W x m bo iu kin trờn 2.2 Kim tra vừng ca dm (TTGH 2) Cỏc thụng s cn tra bng cho bc sau: - Cỏc c trng hỡnh hc ca tit din c chn: Ix, W x, Sx, tw 2.3 Kim tra n nh tng th ca dm - Trng lng trờn m di (gd) 27 2.1 Kim tra bn (1/2) Chn s b tit din dm Kim tra tit din dm ó chn a) Theo i u ki n b n ch u Mmax , Vmax max M x ,max Wnx b) Theo i u ki n ch u ng su t c c b (do t i tr ng t p trung F) l f c 28 2.1 Kim tra bn (2/2) Vmax V S = max x f v c I x tw Bn bng dm khụng cú sn cng gia cng Dm ph F b c = Mmax F f c tw lz hy max = Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH tf lz hw Chn s b tit din dm Kim tra tit din dm ó chn tf tw hy Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH Dm chớnh Mx,max , Vmax : ni lc ti trng tớnh toỏn gõy ra, bao gm c gd Wnx : mụ men khỏng un ca tit din thc i vi trc x-x (tit din ó tr i cỏc gim yu nh khoột l) Sx : mụ men tnh ca mt na tit din i vi trc x-x c) Theo i u ki n ch u ch u ng th i ng su t phỏp, ng su t ti p, ng su t c c b : td = + c2 c + 12 1,15 f c 2/24/2013 Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH 2.1 Kim tra bn 2.2 Kim tra vừng ca dm Chn s b tit din dm Kim tra tit din dm ó chn 29 Chn s b tit din dm Kim tra tit din dm ó chn Nu ó chn chiu cao dm h > hmin thỡ cú th khụng cn kim tra theo iu kin vừng ny Chỳ ý xỏc nh hmin thỡ gn ỳng ó ly hw = hfk = h 2.1 Kim tra bn 2.2 Kim tra vừng ca dm 2.3 Kim tra n nh tng th ca dm b : l h s n nh tng th ca dm; b 30 Mx f c b Wx Cụng thc kim tra n nh tng th ca dm: max l l Cụng thc kim tra vừng ca dm : Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH v ph thuc vo cỏc yu t sau: max : l vừng ln nht ca dm di tỏc dng ca t hp ti trng l - cng ngoi mt phng Iy / Ix; tiờu chun gõy ra; v y - cng chng xon It / Iy ; [ / l ] - chiu cao tit din dm v chiu di nhp tớnh toỏn h/l0 ; : l vừng tng i cho phộp ca dm, c quy nh tiờu chun thit k - vt liu s dng E/f y x x F F y x Dm mt n nh tng th Đ3.3 THIT K DM THẫP HèNH 2.1 Kim tra bn 2.2 Kim tra vừng ca dm 2.3 Kim tra n nh tng th ca dm Chn s b tit din dm Kim tra tit din dm ó chn 31 H s b c xỏc nh theo h s = Iy h E I x lo f Nu 0,85 ly Nu > 0,85 ly b = 32 Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP b = 0,68 + 0,21 : h s c tra bng 3.3 trang 122, xột n s lng cỏc im c kt trờn cỏnh nộn ca dm, dng ti trng tỏc dng, v trớ tỏc dng ca ti trng cỏnh trờn hay cỏnh di ca dm v ph thuc vo h s Vi thộp hỡnh dng ch I thỡ : It : mụ men quỏn tớnh xon ca tit din dm; = 1,54 It lo I y h Iy : mụ men quỏn tớnh ca tit din dm c kim tra i vi trc y-y (trc ngoi mt phng un); lo : chiu di tớnh toỏn ngoi mt phng dm ca cỏnh nộn Nu iu kin kim tra n nh tng th khụng tho => cn tng b rng b hay gim chiu di tớnh toỏn ngoi mt phng lo 2/24/2013 Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP 33 Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP Khi vt nhp ln (l > 12 m), chu ti trng ln (q > 20 kN/m) => dm thộp nh hỡnh khụng ỏp ng c (s hiu thộp b hn ch) Cn cú gii phỏp dm thộp t hp ch I vi hỡnh dng v kớch thc tit din a dng tf h = Tit din dm cn phi m bo: h Yờu cu v kinh t (trng lng ca dm l nht) hw x h hkt f l E tb l Wx tw vi tb = 35 Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn k= 2C f w Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP y C ánh dầm Bn cỏnh trờn vi Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn max 36 a) Theo i u ki n b n b ng d m ch u Vmax t h2 Vmax w w V S = Vmax f = max x v c hw t w I x tw t w hw3 tw 12 Bnbụng bng Bản dầm b) Theo iu kin n nh cc b x Vmax tw hw f v c x tw c) Theo cụng thc kinh nghim v theo cu to g c + pc g c g + p c p xỏc nh c hkt, cn phi chn trc tw: tw = ~ 12 mm nhp l = ~ 15 m Ký hiu cỏc kớch thc tit din a) Theo iu kin bn bng dm chu c lc ct ln nht, Vmax l Dm t hp hn thỡ k = 1,2 ~ 1,15 y C Bn cỏnh di ánh dầm Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP hkt = k tf hmin h hmax g ,p c x tw - iu kin bt buc: - iu kin nờn m bo: 24 Bnbụng bng Bản dầm Yờu cu v vừng (TTGH 2) c Trng hp dm n gin chu ti trng phõn b u (gc , pc : l TT tiờu chun v HT tiờu chun) y C ánh dầm Bn cỏnh trờn Yờu cu chu lc (TTGH 1) 34 Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn y C Bn cỏnh di ánh dầm Ly hw y CBn ánh dầm cỏnh trờn bng BBn ảnbụng dầm x h Vmax : l lc ct ln nht dm ti trng tớnh toỏn gõy x hw h tw y C Bn cỏnh di ánhdầm Sx : l mụmen tnh ca mt na tit din bn bng dm i vi trc x-x; Ix : l mụmen quỏn tớnh ca tit din bn bng dm i vi trc x-x; fv : l cng chu ct tớnh toỏn ca thộp lm dm; 2/24/2013 Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP 37 Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn a) Theo i u ki n b n b ng d m ch u Vmax b) Theo i u ki n n nh c c b h tw w ,5 f E x x 3h 1000 x y C Bn cỏnh di ánh dầm bf M h t h max w f 12 c tf E f y CBn ánh dầm cỏnh trờn x hw - Khụng nờn chn tf > 30 mm - Chn bf 30 tf ng sut phõn b c u trờn b rng ca bn cỏnh chu kộo v m bo iu kin n nh cc b cho bn cỏnh chu nộn h tw bf 40 a) Theo i u ki n b n ch u Mmax b) Theo i u ki n n nh c c b c) Theo cỏc yờu c u c u t o - Dm thụng thng: tf = 12 ữ 24 mm y CBn ánh dầm cỏnh trờn x (hw = hfk = h) Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn - Chn tf > tw bng BBn ảnbụng dầm w Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP a) Theo i u ki n b n ch u Mmax M = max f c Wx b) Theo i u ki n n nh c c b c) Theo cỏc yờu cu cu to ữ m v chu ti trng thụng thng: Iwx v Ifx l mụ mem quỏn tớnh ca bn bng v bn cỏnh i vi trc x-x M max t h w b f t f f h 12 c x tf y C Bn cỏnh di ánhdầm h 2fk Ix 2 t h3 = (I wx + I fx ) w w + 2b f t f h2 h h 12 bf t f h fk Bnbụng bng Bản dầm b) Theo iu kin n nh cc b tw 39 Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn Wx = h tw cn phi m bo cỏc yờu cu v qui cỏch ca thộp bn v b dy ti thiu m bo chng g (mm) Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP hw y C Bn cỏnh trờn ánh dầm a) Theo iu kin bn chu mụ men un ln nht , Mmax bng BBn ảnbụng dầm c) Theo cụng th c kinh nghi m c u t o tw = + 38 Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn tf Dm khụng sn cú b dy bn bng ln, nhng li khụng tn thộp lm sn v khụng tn cụng to sn, thun tin cho t ng hoỏ ch to => cú th h thp c chi phớ ch to v dng lp Khi chiu cao dm h vo khong t 1 y CBn ánh dầm cỏnh trờn iu kin n nh cc b ca bn bng dm khụng s dng sn gia cng: hw E ,5 tw f Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP tf - Cn phi m bo iu kin n nh tng th ca dm, ng thi d liờn kt dm vi cỏc cu kin khỏc: bf = (1/2 ữ 1/5) h y C Bn cỏnh di ánhdầm bf bng BBn ảnbụng dầm x x hw h tw tf y C Bn cỏnh di ánhdầm bf bf 180 mm bf 1/10 h 10 2/24/2013 Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP 41 Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP max = max = Sx Mmax l b) Theo i u ki n b n ch u ng th i M v V S cx = b f t f (h fk / 2) ho : l chiu cao tớnh toỏn ca bn bng dm; h0 = hw i vi dm t hp hn; Scx : l mụ men tnh ca cỏnh dm i vi trc x-x Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn 44 4.1 Kim tra bn a) Theo i u ki n b n ch u Mmax, Vmax b) Theo i u ki n b n ch u ng th i M v V c) Theo i u ki n ch u ng su t c c b (do t i tr ng t p trung F) M Bn bng dm khụng cú sn cng gia cng F c = f c tw lz d) Theo i u ki n ch u ng th i ng su t phỏp, ng su t ti p, ng su t c c b Dm ph F b hy V V S cx = I x tw : mụ men tnh ca mt na tit din i vi trc x-x Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP a) Theo i u ki n b n ch u Mmax, Vmax M h = x Wx h Vmax S x fv c I x tw tf l lzz hw 43 4.1 Kim tra bn td = 12 + 12 1,15 f c Wnx Vmax f c Wnx : mụ men khỏng un ca tit din thc i vi trc x-x (tit din ó tr i cỏc gim yu nh khoột l) 4.3 Kim tra n nh ca dm t hp: Kim tra n nh tng th Kim tra n nh cc b ca cỏc bn thộp lm dm Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn M x ,max l Mx,max , Vmax : ni lc ti trng tớnh toỏn gõy ra, bao gm c gd 4.2 Kim tra vừng ca dm (TTGH 2) 4.1 Kim tra bn a) Theo i u ki n b n ch u Mmax, Vmax 4.1 Kim tra bn (TTGH 1) Theo iu kin bn chu un ti tit din cú Mmax v V = 0; Theo iu kin bn chu ct ti tit din cú Vmax v M = 0; Theo iu kin bn chu ng thi un v ct ti tit din cú M v V cựng ln; Theo iu kin chu ng sut cc b ca bn bng dm; Theo iu kin bn chu ng thi ng sut un, ct v cc b Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP 42 Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn tf tw hy Dm chớnh td = + c2 c + 12 1,15 f c 11 2/24/2013 Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP 45 Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn 4.1 Kim tra bn Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP 4.2 Kim tra vừng ca dm Nu ó chn chiu cao dm h > hmin thỡ cú th khụng cn kim tra theo iu kin vừng Chỳ ý xỏc nh hmin thỡ gn ỳng ó ly hw = hfk = h Cụng thc kim tra vừng ca dm : Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn 4.1 Kim tra bn 4.2 Kim tra vừng ca dm 4.3 Kim tra n nh tng th ca dm Mx f c b Wx Cụng thc kim tra n nh tng th ca dm: max l l 46 b : l h s n nh tng th ca dm; b v ph thuc vo cỏc yu t sau: max : vừng ln nht ca dm di tỏc dng ca t hp ti trng tiờu l - cng ngoi mt phng Iy / Ix; chun gõy ra; v y - cng chng xon It / Iy ; - chiu cao tit din dm v chiu di nhp tớnh toỏn h/lo ; [ / l ] : vừng tng i cho phộp ca dm, c quy nh tiờu chun thit k - vt liu s dng E/f y x x F F y x Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn 4.1 Kim tra bn 4.2 Kim tra vừng ca dm 4.3 Kim tra n nh tng th ca dm 47 Xỏc nh h s n nh tng th ca dm: b = ? Nu 0,85 ly Iy h E = I x lo f Nu > 0,85 ly b = v; : l h s c tra bng, xột n s lng cỏc im c kt trờn cỏnh nộn ca dm, dng ti trng tỏc dng, v trớ tỏc dng ca ti trng cỏnh trờn hay cỏnh di ca dm v ph thuc vo h s Vi thộp hỡnh dng ch I thỡ : It : mụ men quỏn tớnh xon ca tit din dm; It Iy lo h Iy : mụ men quỏn tớnh ca tit din dm c kim tra i vi trc y-y (trc ngoi mt phng un); lo Chn chiu cao tit din dm h Chn b dy ca bn bng dm tw Chn cỏc kớch thc ca bn cỏnh dm bf, tf Kim tra tit din dm ó chn 4.1 Kim tra bn 4.2 Kim tra vừng ca dm 4.3 Kim tra n nh tng th ca dm 4.4 Kim tra n nh cc b ca dm a) i u ki n ki m tra n nh c c b c a b n cỏnh nộn b = 0,68 + 0,211 = 1,54 Đ3.4 THIT K DM THẫP T HP b0 f E = 0,5 t f f b0 f tf b) i u ki n ki m tra n nh c c b c a b n b ng ch u Dm chu ti trng tnh 48 ng su t ti p Dm chu ti trng ng hw E 3,2 tw f hw E 2,2 tw f c) i u ki n ki m tra n nh c c b c a b n b ng ch u ng su t phỏp : chiu di tớnh toỏn ngoi mp dm ca cỏnh nộn Nu iu kin kim tra n nh tng th khụng tho => cn tng b rng b hay gim chiu di tớnh toỏn ngoi mt phng lo hw E 5,5 tw f 12 2/24/2013 49 Đ3.5 N NH TNG TH CA DM THẫP Đ3.5 N NH TNG TH CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh tng th ca dm Tnh ti v Hot ti tỏc dng theo chiu t trờn xung di => dm b un quanh trc x-x Mụmen un Chuyn v Mx My =0 Y X = l tf tw h h fk hw Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh tng th ca dm Tit din dm thit k cú : h >> bf ; Ix >> Iy; cng ngoi mt phng v chng chng xon ca dm l rt 51 Đ3.5 N NH TNG TH CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh tng th ca dm Hi n t ng : Khi tng ti trng n giỏ tr no ú thỡ dm cú th b cong vờnh, chuyn v ngoi mt phng g c pc y Tn ti c chuyn v theo phng y-y, x-x v ng thi tit din dm b xoay tng i vi nhau: X Y y Đ3.5 N NH TNG TH CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh tng th ca dm iu kin dm khụng mt n nh tng th Mụ men u n t i h n c a d m (bi toỏn Timosenko) l 50 g c , pc M cr = c l0 x x y bf 52 M x , max M cr G It E I y 1+ / x : h s xột n dng biu mụ men, ph thuc cỏch t ti theo chiu di dm; x F F y x Dm b mt n nh tng th (b on ngang) Trc dm b vừng mt phng un v b on vờnh ngang, nhng hỡnh dng ca tit din dm khụng thay i c : h s xột n liờn kt u dm v ti trng t lờn cỏnh trờn hay cỏnh di ca dm; lo : chiu di tớnh toỏn ca cỏnh chu nộn theo phng ngoi mt phng un ca dm (khong cỏch cỏc im ngn cn chuyn v ngang) E G= E, G : mụ un n hi un v ct ca vt liu thộp; 2(1 + ) : h s Poỏtxụng (= 0,3 i vi thộp); It Nguyờn nhõn: kt cu chu ng sut nộn nờn b cong vờnh Bn cỏnh dúi ca dm congxụn v mt phn bn bng chu ng sut phỏp nộn => d b cong vờnh ngoi mt phng =4 : mụ men xon ca tit din dm; G I t l0 E Iy h i vi dm t hp hn dng ch I It = 1,25(2b f t 3f + hw t w3 ) l t a tw = w + h b b fk f f t f vi a = 0,5hfk 13 2/24/2013 53 Đ3.5 N NH TNG TH CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh tng th ca dm n nh t ng th c a d m khụng c n ph i ki m tra m b o cỏc i u ki n sau: Bi u th c xỏc nh ng su t t i h n: cr = M cr , x Wx = B Iy h I x l B= c M cr = It l E G 1+ Iy h c l0 - Cỏnh nộn ca dm c liờn kt chc chn vi bn sn bng thộp hoc bng BTCT; G It E I y 1+ / i u ki n ki m tra n nh t ng th c a d m: = Mx cr c = cr f c = b f c Wx f 54 Đ3.5 N NH TNG TH CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh tng th ca dm Mx f c b Wx c = 0,95 : l h s iu kin lm vic kim tra n nh tng th ca dm; b < : l h s n nh tng th ca dm, c tra bng ph thuc vo - Khi t s nhp tớnh toỏn l0 v b rng bn cỏnh nộn bf tho iu kin: l l0 b f b f bf bf = 0,41 + 0,0032 + 0,73 0,016 tf tf Nu bf tf < 15 ly bf tf bf E h f fk = 15 cỏc h s ; v (xem Đ3.3) 55 Đ3.5 N NH TNG TH CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh tng th ca dm Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP T HP Cỏc bi n phỏp tng c ng n nh t ng th : = cr = Mx cr Wx M cr , x Wx = B Mx v Wx khụng thay i (yờu cu khụng i); iu kin n nh tng th ca dm c m bo thỡ cn tng v phi (tng kh nng n nh ca dm); Iy h I x l B= c 2 56 It l E G 1+ Iy h (BN CNH NẫN, BN BNG) Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm - Gim chiu di tớnh toỏn ca cỏnh nộn dm ngoi mt phng l0, bng cỏch b trớ thờm cỏc h ging, h chng ngang - S dng cỏc bn sn BTCT hay thộp liờn kt cht vi cỏnh nộn ca dm; - Chn li tit din tng cỏc t s: Iy Ix ; bf tf ; bf h fk 14 2/24/2013 y Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng tf 57 h h fk hw tw Bn cỏnh v bn bng dm t hp l nhng bn mng cú b dy nh hn nhiu so vi b rng hay chiu cao ca chỳng (tf mụ men quỏn tớnh (Ix, Iy), mụ men khỏng un (W x, Wy) ca tit din b gim => phõn b ng sut tit din thay i v tng lờn => dn n dm b phỏ hoi, mt kh nng chu lc y bf Do bn cỏnh chu ng sut nộn v bn bng chu ng sut ct v ng sut nộn => cú th b cong vờnh, on cc b ngoi mt phng ca chỳng, c gi l hin tng mt n nh cc b Cỏc ụ bn mng cú cỏc kớch thc khỏc nhau, iu kin biờn khỏc nhau, chu cỏc tỏc dng khỏc => ng sut phỏp ti hn v ng sut tip ti hn khụng xy hin tng mt n nh cc b ca bn mng l khỏc iu kin m bo n nh cc b ca bn thộp: Khi cỏc cỏc bn cỏnh v bn bng mt n nh cc b thỡ hỡnh dng tng th ca dm hu nh khụng thay i, nhng hỡnh dng ca cỏc tit din dm l thay i, khỏc so vi hỡnh dng ban u Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng 59 cr cr Cụng thc xỏc nh ng sut phỏp ti hn ca bn mng: cr = t, a C E t t = k 12(1 ) a a : b dy v b rng ca bn; C,k : h s ph thuc vo loi ụ bn, kớch thc ca ụ bn v dng ng sut tỏc dng lờn ụ bn; cr cr : h s poatxụng ca thộp (= 0,3) 60 Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng Kớch th c c a b n cỏnh nộn: coi nh bn mng di vụ hn; Liờn k t: cnh di ta lờn bn bng dm, c coi l liờn kt khp vi bn bng dm (tw < tf v hw ln); cnh di i din l t Biên tự y bf bof tf x x y Cụng thc xỏc nh ng sut tip ti hn ca bn mng: cr k E tw = v 12(1 ) hw Hi n t ng: - Bn cỏnh nộn b on theo phng ng dc theo biờn t do; - Ngoi phn bn bng b on ngang nờn ton b bn cỏnh nộn cng b on theo phng ng 15 2/24/2013 Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng cr a b0 f tf b0 f t f Biu thc xỏc nh ng sut tip ti hn ca bn bng dm: 63 4.1 Do tỏc dng ca ng sut tip k E tw k v fV f = cr = v = 10,3 V2 12(1 ) hw 12(1 ) h f w w V tw E vi [ ] = cr = fV w w = hw tw fV E 10,3 = 3,2 iu kin kim tra n nh cc b bn bng bi ng sut tip ti trng tnh: hw E h f hoc 3,2 w = w V w = 3,2 tw fV tw E [ ] Tr ng h p d m ch u t i tr ng ng: fV [ ] = w w 2 fV w = 2, E hoc Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng cr = k v E t w 12(1 ) hw 4.1 Do tỏc dng ca ng sut tip 64 N u i u n nh c c b c a b n b ng d m khụng tho thỡ cú th : Gim hw hoc tng tw (chn li tit din) Thay i kớch thc v iu kin biờn ca bn bng cỏch b trớ cỏc ụi sn ng (vuụng gúc vi trc dm) Gia c ng b n b ng d m b ng s n ng: Vic b trớ cỏc ụi sn ng nhm chia bn bng dm thnh cỏc ụ bn nh v c liờn kt cnh; vy lm tng ng sut tip ti hn w > 3,2 a 2,5hw w 3,2 Yờu cu khong cỏch gia cỏc sn ng: a 2hw 4,9 = 2,2 iu kin kim tra n nh cc b bn bng bi ng sut tip ti trng ng: [ ] bs Liờn kt: cnh di ca bn c coi l ngm n hi vi cỏnh dm E = 0,5 f Tr ng h p d m ch u t i tr ng tnh: hw tw tw Kớch thc ca bn bng: coi nh bn mng v di vụ hn iu kin kim tra n nh cc b ca bn cỏnh nộn: w = Hin tng: Phõn t chu ng sut trt thun tuý phõn t xoay gúc 45o chu ng sut nộn chớnh v kộo chớnh => bn bng b cong vờnh theo phng ng sut nộn chớnh cr = f cr = 4,9 ts a iu kin chu lc hp lý : Coi bn bng mt n nh cc b xy ng thi vi mt kh nng chu lc v bn nú di tỏc dng ca ng sut phỏp nộn (phỏ hoi v bn xy sau phỏ hoi mt n nh tng th): iu kin chu lc hp lý: hw d=a bof l b rng tớnh toỏn ca bn cỏnh nộn dm: bof = (bf - tw) / Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng hw Biu thc xỏc nh ng sut phỏp ti hn ca cỏnh nộn dm: tf = 0,25 E b 0f 62 4.1 Do tỏc dng ca ng sut tip d=h w 61 Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng hw E 2,2 tw fV Yờu cu v b rng v b dy ca sn: bs hw / 30 + 40 mm t s 2bs f E 16 2/24/2013 65 4.1 Do tỏc dng ca ng sut tip Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng 66 4.1 Do tỏc dng ca ng sut tip 4.2 Do tỏc dng ca ng sut phỏp hw hw d=a d=h w Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng ts tw bs M M a a Biu thc xỏc nh ng sut tip ti hn s dng sn ng: cr = 10,31 + 0,76 f v ow vi w = d tw : t s cnh di / cnh ngn ca ụ bn (a/hw hoc hw/a) d : cnh ngn hn cnh ca ụ bn (a hoc hw) Đ3.6 N NH CC B CA DM THẫP Hin tng v nguyờn nhõn Tớnh toỏn n nh cc b ca dm n nh cc b ca bn cỏnh nộn n nh cc b ca bn bng 1-1 fV E 4.1 Do tỏc dng ca ng sut tip Hin tng: Phn bn bng dm chu ng sut nộn b phng ngoi mt phng to thnh cỏc súng, gi l bn bng dm b mt n nh tỏc dng ca ng sut phỏp 67 68 4.2 Do tỏc dng ca ng sut phỏp Biu thc xỏc nh ng sut phỏp ti hn: cr = ccr f w2 bf t f hw t w xột n mc ngm ca bn bng vi bn cỏnh v iu kin lm vic ca cỏnh nộn (h s ) i vi dm t hp hn ccr = 30 ~ 35,5 ; i vi dm t hp bulụng ccr = 35,2 ccr l h s tra theo Bng 3.4 trang 145 ph thuc vo h s = Đ3.7 CU TO V TNH TON CC CHI TIT CA DM THẫP Coi mt n nh cc b ca bn bng xy ng thi vi mt kh nng chu lc di tỏc dng ca ng sut phỏp Xột trng hp ccr = 30 (tng ng giỏ tr nht ca ng sut phỏp ti hn): cr , = 30 f w2 = f [w ] = 30 = 5,5 hoc hw E 5,5 tw f 17