Bài giảng Kết cấu thép: Chương 4 Dầm thép do Hồng Tiến Thắng biên soạn cung cấp kiến thức như: Khái niệm chung, thiết kế dầm định hình, thiết kế dầm ghép,...Đây là tài liệu học tập và giảng dạy dành cho sinh viên ngành tham khảo.
10/2/2014 Trờng đại học thuỷ lợi Ni dung mụn hc Khoa công trình Bộ môn kết cấu công trinh ======= • • • • • • BÀI GiẢNG KÕt cÊu thÐp GVHD: Hồng GVHD Hồ Tiế Tiến Thắ Thắng Bộ mơn Kết Cấu Cơng Trình http://www.mediafire.com/thang.kcct Chương 1: Cơ sở thiết kế kết cấu thép Ch Chương Liên 2: Liê kết hàn hà Chương 3: Liên kết Bulông Chương 4: Dầm thép Chương 5: Cột thép Chương g 6: Dàn thép p + Bài tập nộp: http://www.mediafire.com/thang.kcct 4.1 Khỏi nim chung DM THẫP 4.1.1 Phân loại dm: Định nghĩa: dầm phân tè chđ u chÞu n n - TiÕt diƯn : thờng dùng tiết diện chữ I, W/F = lớn Phân loại: - Dầm định hình: Chế tạo sẵn nhà máy, theo kích thớc quy định 4.1 Khỏi niệm chung 4.2 Thiết kế dầm định hình 4.3 Thiết kế dầm ghép Đại học Thủy Lợi - DÇm ghÐp: Tiết diện ghép thép, dùng liên kết hàn , đinh tán GVHD: Hng Tin Thng B mụn Kết Cấu Cơng Trình http://www.mediafire.com/thang.kcct http://www.mediafire.com/thang.kcct 10/2/2014 Dầm định hình Ưu điểm Chế tạo nhanh, cấu tạo đơn giản, liên kết đơn giản, chi phí không cao 4.1.2 Nguyên tắc tính toán: Nhợc điểm Chiều dày bụng b lớn so với yêu cầu chịu lực Trạng thái giới hạn 1: - Cờng độ = M/Wth R - ổn ổ định M/Wng th = dR Trạng thái giới hạn 2: - ộ võng ftc/L 1/n0 Dầm ghép Nhợc điểm Ưu điểm Kích thớc tuỳ chọn Khả chịu lực lín TiÕt diƯn diƯ cđa đ dÇm dÇ cãã thĨ thay th đổi phù hù hợp hợ với biểu đồ M tiÕt kiÖm vËt liÖu ChØ ThiÕt kÕ phøc tạp, Chế tạo tốn công Do EJy dễ bị ổn định tổng thể dùng đợc dầm định hình dùng dầm ghép 4.1.3 Cách bố trí hệ dầm: kiểu đơn giản kiểu phổ thông kiểu phức tạp Liên kết dầm phụ với dầm có cách: + Dầm phụ đè lên dầm + Dầm phụ đặt mặt với dÇm chÝnh Van cung dÇm chÝnh kiĨu dÇm L=7,5m H=5m 10/2/2014 4.2 Thiết kế dầm định hình 4.2.2 KiĨm tra tiết diện chọn: Kiểm tra điều kiện bền 4.2.1 Chọn tiết diện: -Từ sơ đồ kết cấu thực tế thiết lập sơ đồ tính toán Ưngg suất ppháp: p ¦ng suÊt tiÕp: Q cb -Vẽ biểu đồ M Q -Xác định mômen chống uốn yêu cầu Qmax S x mRc J x b KiĨm tra øng st cơc bé: 6x5m M M mR Wth W yc M max mR P bZ mR Gia cố ưs cục lớn ?? Z = b +2h1 Đặt sờn chống - Cn vào bảng tra thÐp chọn số hiệu thÐp cã: Wx > Wyc Kiểm tra độ võng (độ cứng): f TC l n0 -Điều kiện để dầm không bị ổn định tổng thể Kiểm tra ổn định tổng thể : L - Hiện tợng M d Wng mR P nhá dÇm chØ uèn quanh trôc X J h d Y J X lo P lớn dÇm o chØ n quanh trơc X cßn ß n è quanhh trơc y v bị xoắn => Làm cho dầm bị vênh, vặn vỏ dỗ ôđ tổng thể J L 1,54 xoan Jy h y = f() lo Jxoan: B¶ng 4.5 (trang 66) lo L Giải pháp xử lý ÔĐTT ?? Giảm L0 Tăng Jy Më réng cánh 10/2/2014 Ví dụ: Kiểm tra dầm đơn chịu tải trọng phân bố qtc = 20 kN/m, nq = 1,3 Tiết diện chữ IN040 có đặc trng hình học: Jxoắn = 40,6 cm4 Jx = 18930 cm4 Jy = 666 cm4 Sx = 540 cm3 Wx = 947 cm3 b = 0,8 cm Rc = 1300 daN/cm2 , m =1, 1/n0=1/600 R = 2100 daN/cm2 4.2.3 Nối dầm định hình: có cách M c ƯS tới hạn = c ƯS tíi h¹n < c ho Cơ thĨ cho mô hình liên quan đến dầm: II M,Q ®Ịu kh¸ lín ( -) d ho Tấm bị phá hoại g độ ộ cường trước bị ôđcb Tấm bị phá hoại cường g độ ộ đồng thời bị ôđcb Tấm bị ôđcb trước bị phá hoại cường độ 100 ho th 0,08 nguy hiểm khó nhận biết sớm phá hỏng kết cấu 103 daN/cm2 c 100 ho th K o 103 daN / cm Ko phơ thc liªn kÕt chu vi th 1,25 0,95 100 10 d d Cạnh ngắn c d 10/2/2014 c a ổn định cục cánh b ổn định cục b¶n bơng F= q a1 q Xt hiƯn vïng a1 c I – Q lớn, M 100 c a1 III – M ln Q th 0, 08.103 Để cánh nén dầm không bị ổn định cục th×: th a1 100 c 103 2400daN / cm2 (CT3) 0,08 a1 II M,Q lớn ( c 18,257 c Mất III Q -) ổn định ứng suÊt tiÕp - vïng I th 1,25 a1 15 c II hb XÐt tíi c¸c ¸ u Õ tè: tè +Thùc tÕ liên kết cánh bụng hoàn ngàm cứng +Trong cánh ứng suất pháp có ứng suất tiếp + Bản cánh không hoàn toàn phẳng + Thép khác thép CT3 ( ) I M () 2100 R 0,95 100 b 10 d Dai L Ngan hb L 0,95 2 th 0 100 b 1,25 hb 10 Điều kiện ÔĐCB ứng suất tiếp 100 b 103 c c 0,6 c 0,6.2400 h b Mất ổn định ứng suất pháp th 1,25 b hb QP b Khi 70 hb b 1,25.100 2.10 90 1440 100 b 103 daN / cm th K o hb 2100 R M M δb víi Ko = f() hb 70 => gia cè b»ng s−ên ®øng b bs a b bs b s bs b C c c hb b Ko o 6,3 0,8 2… 6,62 7,0… hb TÊm cøng amax = 2hb nÕu b = hb/b >100 amax = 2,5hb nÕu b = hb/b 100 b/ a/ s C- hƯ sè phơ thuộc liên kết cánh nén với phận khác C= C= 10/2/2014 Bụng dầm không bị ổn định cục Mất ổn định tác dụng liên hợp ứng suất pháp tiếp ( , ) 100 b 103 c 2400daN / cm h b th ko 0,8 2… Ko 6,3* 6,62 7,0… Ko = 6,3 hb b hb b Điều kiện ổn định cục đợc xác định công thức b th 162 b hb 2100 160 b R QP b b th m Q hb yn hb b M yn Jx a1 ≤ hb a2 ≥ hb M1 160 M2 a≤ hb M lÊy ë ô gia cố sờn dọc a 100 b 103 daN / cm2 th ko h b víi Ko = f() C Q1 Q2 Q Q lu«n lÊy ë ô b th a>hb M lấy ô hình vuông có cạnh hb lấy lệch phía mô mên lớn M b th m VÝ dơ X¸c định M để tính b ô số với P=88KN bc c hb b Ko 0,8 6,3 2… VÏ biĨu ®å M 6,62 7… 2P hb 2P 1,5m , 0,95 100 b th (1,25 )( ) 10 daN / cm2 d Z=1,5x4-0,5 =5,5m 3P M 9P M 12P ... Tiết diện chữ IN 040 có đặc trng hình học: Jxoắn = 40 ,6 cm4 Jx = 18930 cm4 Jy = 666 cm4 Sx = 540 cm3 Wx = 947 cm3 b = 0,8 cm Rc = 1300 daN/cm2 , m =1, 1/n0=1/600 R = 2100 daN/cm2 4. 2.3 Nối dầm định... chÝnh kiĨu dÇm L=7,5m H=5m 10/2/20 14 4.2 Thiết kế dầm định hình 4. 2.2 Kiểm tra tiết diện chọn: Kiểm tra điều kiện bền 4. 2.1 Chọn tiết diện: -Từ sơ đồ kết cấu thực tế thiết lập sơ đồ tính toán... dọc Qmax=78kN Mmax=117kNm - KiĨm tra c−êng ®é: - KiĨm tra c−êng ®é : 1, 54 M max 117.1 04 1235, 48 daN / cm m.R 2100 daN / cm 947 Wth Qmax S x 78.10 540 278,13 278 13 daN d