Chọn tiết diện hợp lý của dầm thép có bản bụng khoét lỗ trong dầm liên hợp thép bê tông đơn giản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN ĐÌNH PHƯƠNG CHỌN TIẾT DIỆN HỢP LÝ CỦA DẦM THÉP CÓ BẢN BỤNG KHOÉT LỖ TRONG DẦM LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG ĐƠN GIẢN Chuyên ngành: Kỹ thuật x t h Mã số: 60.58.02.08 LU N V N THẠC Đ Nẵ K THU T - Năm 2015 v h Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG N ườ hướ ẫ khoa họ : GS.TS Phạm Vă Hộ Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN QUANG VIÊN Phản biện 2: TS HUỲNH MINH SƠN Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 22 tháng 08 năm 2015 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong năm gần kết cấu liên hợp thép bê tông đƣợc sử dụng nhiều nƣớc giới nhƣ Mỹ, Anh, Pháp, Đức,Trung Quốc, Nhật, Hàn Quốc … ,với ƣu điểm nhƣ giảm đƣợc trọng lƣợng thân kết cấu, thời gian thi cơng nhanh, tƣơng lai gần loại kết cấu chắn đƣợc áp dụng rộng rãi cơng trình xây dựng Kết cấu dầm, sàn liên hợp thép - bê tông thƣờng đƣợc cấu tạo sàn bê tông cốt thép liên kết với dầm thép có tiết diện chữ I cán nóng tổ hợp qua chốt liên kết chịu cắt làm việc đồng thời giai đoạn sử dụng Khi nhịp lớn tải trọng khơng lớn cần tăng độ cứng dầm, dầm bụng rỗng tỏ có lợi Một vấn đề cần quan tâm việc lắp đặt thiết bị phục vụ cho hoạt động tòa nhà nhƣ đƣờng ống kỹ thuật, đƣờng điện, đƣờng ống nƣớc cho vừa để đảm bảo tính thẩm mỹ, không ảnh hƣởng đến kết cấu nhà Dầm thép liên hợp có bụng kht lỗ với mục đích để đặt thiết bị xuyên qua vừa đảm bảo yêu cầu kiến trúc, vừa đảm bảo khả chịu lực giải pháp hợp lý để lựa chọn MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Chọn đƣờng kính lỗ bụng dầm liên hợp thép bê tơng cho có lợi theo điều kiện độ võng độ bền xấp xỉ nhau, đồng thời thỏa mãn điều kiện ổn định cục mômen bền cục ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Dầm đơn giản liên hợp thép bê tơng có bụng kht lỗ chịu tải trọng phân bố PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Căn theo tiêu chuẩn Eurocode 3, Eurocode 4, hệ thống quy phạm, TCVN 5575:2012 Tiến hành tính tốn ví dụ số, để xác định đƣờng kính lỗ cho hợp lý nhất, đảm bảo khả chịu lực cấu kiện, nhờ làm việc hợp lý, tăng khả chịu lực dầm KẾT QUẢ DỰ KIẾN Khi thiết kế Dầm đơn giản liên hợp thép bê tơng có bụng kht lỗ chịu tải trọng phân bố đều, thƣờng tính tốn để đảm bảo theo u cầu chung dầm liên hợp có bụng khoét lỗ gồm: - Sức bền cắt dầm vị trí lỗ phải lớn lực cắt tính tốn - Sức bền uốn dầm vị trí lỗ phải lớn mômen uốn tổng thể tiết diện lỗ - Tổng sức bền uốn cục tiết diện bên lỗ phải lớn mômen Vierendell - Kiểm tra ổn định bụng dầm - Kiểm tra điều kiện độ võng Tuy nhiên, kích thƣớc (đƣờng kính) lỗ phù hợp vấn đề chƣa đƣợc đặt ra, dự kiến đƣa hƣớng tính tốn hợp lý kích thƣớc lỗ, cho đảm bảo đồng thời điều kiện độ võng độ bền xấp xỉ (có lợi nhất), bên cạnh thỏa mãn điều kiện ổn định cục mômen bền cục BỐ CỤC ĐỀ TÀI Với mục đích tiêu chí nêu trên, luận văn bao gồm phần mở đầu, phần kết luận kiến nghị chƣơng nhƣ sau: MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊTÔNG CHƢƠNG 2: NGUN LÝ TÍNH TỐN DẦM THÉP LIÊN HỢP CÓ BỤNG ĐẶC VÀ BỤNG CÓ KHOÉT LỖ THEO TIÊU CHUẨN EUROCODE CHƢƠNG 3: CÁC VÍ DỤ BẰNG SỐ VỀ XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC LỖ TRÊN BẢN BỤNG DẦM LIÊN HỢP THÉP BÊTÔNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ TÍNH KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP 1.1 Q TRÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊTÔNG TRÊN THẾ GIỚI Kết cấu liên hợp thép- bêtông kết cấu mà thép chịu lực có dạng thép tấm, thép hình, thép ống Nó nằm ngồi bêtơng (gọi kết cấu thép nhồi bêtông), hay nằm bên bêtông (gọi kết cấu thép bọc bêtông) đƣợc liên kết với để làm việc Lịch sử phát triển kết cấu liên hợp thép- bêtông gắn liền với lịch sử phát triển kết cấu thép kết cấu bêtông cốt thép Việc nghiên cứu ứng dụng phát triển kết cấu liên hợp thépbêtông dùng lĩnh vực cầu đƣờng, nhà cửa dạng cơng trình kỹ thuật khác đƣợc nhiều quốc gia quan tâm Việc sử dụng kết cấu liên hợp thép – bêtông trải qua quãng đƣờng dài nhƣng thức đƣa vào tiêu chuẩn quốc gia gần đƣợc quan tâm rõ rệt Ngay Mỹ, việc nghiên cứu ứng dụng kỷ 20 mà đến năm 1944, lần đƣợc đƣa vào tiêu chuẩn quốc gia AASHTO (The American Association of State Highway and Transportation), lần ban hành sau tiêu chuẩn AASHTO đƣợc sửa đổi cải tiến dần Một nƣớc khác Châu Âu quan tâm đến kết cấu liên hợp théo – bêtông nƣớc Đức, họ ban hành tiêu chuẩn quốc gia DIN 1078 từ sớm Sở dĩ nhƣ sau chiến tranh giới lần thứ (1939 – 1945) nƣớc Đức bị tàn phá nặng nề, hàng loạt cơng trình cầu đƣờng, nhà địi hỏi phải đƣợc phục hồi nhanh chóng buộc kỹ sƣ Đức phải quan tâm đến kết cấu hỗn hợp thép – bêtông Sau tiêu chuẩn Mỹ (AASHTO) Đức (DIN 1078) ban hành, hàng loạt quốc gia khác dựa vào soạn thảo tiêu chuẩn cho nƣớc Gần Ủy ban cộng đồng Châu Âu CEC (The Commission of theo European Communities) thầy cần thiết phải có tiêu chuẩn thống chung cho quốc gia Châu Âu không kết cấu hỗn hợp mà kết cấu xây dựng nói chung Bộ tiêu chuẩn gọi European Codes (Eurocodes hay EC) Eurocode gồm chín tập đặt tên theo số thứ tự nhƣ sau : 1) Eurocode : Cơ sở tính tốn tác động lên cơng trình 2) Eurocode : Kết cấu bêtông cốt thép 3) Eurocode : Kết cấu thép 4) Eurocode : Kết cấu liên hợp thép – bêtông 5) Eurocode : Kết cấu gỗ 6) Eurocode : Kết cấu gạch đá 7) Eurocode : Tính tốn địa chất cơng trình 8) Eurocode : Tính tốn kết cấu cơng trình chịu động đất 9) Eurocode : Tính tốn kết cấu hợp kim nhơm Bộ tiêu chuẩn kết cấu liên hợp thép – bêtông (Eurocode ) đƣợc đƣa vào sử dụng vào năm 1997 Trong phần ENV 1994-4-1 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu liên hợp cho xây dựng dân dụng Toàn gồm 268 trang, đầy đủ phần từ vật liệu đến thiết kế sàn, dầm cột … kết cấu liên hợp thép – bêtông Ở Việt Nam lý thuyết tính tồn cấu kiện liên hợp thép – bêtông (bêtông cốt cứng) đƣợc đƣa vào giáo trình “Kết cấu bêtơng cốt thép- phần cấu kiện bản” xuất năm 1995, dựa theo lý thuyết tính tốn Nga cịn đơn giản Trong thực tế kết cấu liên hợp đƣợc sử dụng từ thời Pháp thuộc sàn nhà dạng khối xây lõi thép Trong thời gian gần Thành phố Hồ Chí Minh xây dựng tịa nhà Diamond Plaza, kết cấu khung thép bọc vật liệu chống cháy xỉ lị cao Giai đoạn có số thiết kế nhà cao tầng dùng kết cấu liên hợp thép – bêtông đƣợc xây dựng Thành phố Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh Cuối năm 2005 Hà Nội lần sử dụng sàn liên hợp để làm 500m2 sàn nhà Công ty xuất nhập Hồng Hà, 109 đƣờng Trình Trinh, cơng trình Cơng ty dàn khơng gian Tadis thiết kế Với yêu cầu phát triển xây dựng loại kết cấu chắn đƣợc sử dụng rộng rãi Việt Nam, trƣớc hết cho nhà cao tầng chiều cao khoảng 30 tầng trở lên 1.2 MỘT SỐ ƢU NHƢỢC DIỂM CỦA KẾT CẤU LIEN HỢP THEP – BETONG Nhìn lại kết nghiên cứu, cơng trình xây dựng thấy rằng, kết cấu liên hợp thép – bêtơng có số ƣu điểm nhƣ sau: + Khả chống ăn mòn thép đƣợc tăng cƣờng Điều có ý nghĩa cơng trình xây dựng khí hậu có độ ẩm cao, cơng trình ven biển, cấu kiện bị tiếp xúc với mơi trƣờng ăn mịn + Khả chịu lửa tốt Đối với cấu kiện đƣợc bọc bêtông, khả chịu lửa thép đƣợc đảm bảo tốt thép bọc + Khả chịu lực vật liệu tăng (do thép chịu lực chính) làm giảm kích thƣớc cấu kiện, kết cấu mảnh so với kết cấu bêtông cốt thép thông thƣờng, không gian sử dụng hiệu kiến trúc tăng Điều thấy rõ so sánh kích thƣớc cấu kiện liên hợp với cấu kiện thép – bêtông không liên hợp với cấu kiện bêtông cốt thép + Tăng độ cứng kết cấu Điều thấy rõ cột liên hợp thép- bêtơng kể bọc ngồi hay nhồi làm giảm độ mảnh cột thép làm tăng khả ổn định cục nhƣ tổng thể thép + Khả biến dạng lớn kết cấu bêtông cốt thép, ƣu điểm lớn chịu tải động đất Nhận định đƣợc khảo sát kỹ Nhật Bản + Có thể tạo kết cấu ứng lực trƣớc thi công, tăng hiệu sử dụng vật liệu, vật liệu cƣờng độ cao + Có thể dễ dàng dùng phƣơng pháp thi công đại (phƣơng pháp thi công ván khuôn trƣợt, thi công lắp ghép) làm tăng tốc độ thi công, sớm đƣa cơng trình vào sử dụng + Kết cấu liên hợp thép- bêtơng đạt hiệu kinh tế cao So với kết cấu bêtông cốt thép thông thƣờng lƣợng thép dùng kết cấu liên hợp lớn hơn, nhƣng chƣa đắt Nếu đánh giá hiệu kinh tế cách toàn diện, chi phí vật liệu cao nhƣng bù lại tốc độ thi cơng nhanh, sớm quay vịng vốn cơng trình rẻ NHẬN XÉT CHƢƠNG Phần mở đầu chƣơng luận văn xác định đƣợc vấn đề: Tính cấp thiết tình hình nghiên cứu ứng dụng thực tế đề tài, luận văn xác định đƣợc mục tiêu nghiên cứu, đối tƣợng, phạm vi, phƣơng pháp nghiên cứu… Đồng thời làm rõ vấn đề tổng quan làm việc kết cấu Liên hợp thép bê tơng cơng trình xây dựng dân dụng Kết đạt đƣợc sở để thực nhiệm vụ nghiên cứu chƣơng 10 z h M pl,Rd  Fa  a  hc  hp   2 2 + Trƣờng hơp 2: Trục trung hoà nằm cánh dầm thép Mô men bền dẻo tiết diện (lấy trọng tâm phần tiết diện bê tơng phía sƣờn tơn): h Mpl,Rd = Fa   hc  hp   ( Fa  Fc ) z  p    2  2 2 + Trƣờng hợp 3: Trục trung hịa nằm bụng dầm thép Mơ men bền dẻo đƣợc tính tốn so với trọng tâm thép hình: Mpl,Rd = Mapl,Rd + Fc   hc  h  p  2 Fc2  4tw ( f y /  a ) b Khả chịu uốn dầm liên hợp lực cắt lớn Khả chịu cắt dầm xác định theo công thức: Vpl,Rd = Av y / a c Kiểm tra dầm tổ hợp bị oằn ngang Mb,Rd =  LT M pl , Rd (2.23) 2.1.4 Tính tốn chi tiết liên kết chịu cắt a Đại cương - Liên kết đƣợc coi “dẻo” - Các liên kết dạng khối cứng nhƣ: thép hình chữ T, chữ 11 [, khối hộp, thuộc liên kết “không dẻo” b Sức bền chịu cắt chi tiết liên kết dạng chốt sàn bê tông PRd1  0,8 fu (d / 4) ; 0,29d f ck Ecm PRd  v v b Chi tiết liên kết chịu cắt dạng chốt có mũ sàn liên hợp + Khi tơn thép bố trí vng góc với dầm + Khi tơn thép bố trí song song với dầm d Bố trí chi tiết liên kết chịu cắt 2.1.5 Tính tốn cốt thép cho phƣơng vng góc với trục dầm a Sức bền cắt phần cánh bê tông  (1) ( 2) VRd = VRd ,VRd  VRd(1) = 2,5  Rd Ls  Ae f sk s ; VRd( 2) = 0,2 Ls f ck c b Cấu tạo cốt thép ngang cho dầm liên hợp biên 2.1.6 Kiểm tra dầm liên hợp đặc trạng thái giới hạn sử dụng a Đại cương b Tính tốn độ võng dầm đơn giản + Tỷ số mô đun đàn hồi thép bê tơng + Mơ men qn tính tiết diện nhịp dầm + Độ võng dầm liên kết dầm thép sàn hoàn toàn + Độ võng dầm liên kết khơng hồn tồn c Giới hạn vết nứt dầm liên hợp 12 2.2 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN DẦM LIÊN HỢP THÉP - BÊ TƠNG CĨ BẢN BỤNG KHT LỖ Dầm liên hợp thép - bê tơng có bụng kht lỗ đƣợc tạo thành dầm thép hình chữ I cán nóng phần bụng dầm đƣợc cắt rời thành hai nửa theo hình zích zắc, sau đỉnh nhơ cao hình zích zắc đƣợc hàn lại với (hai nửa tiết diện dầm tịnh tiến dọc theo trục dầm nửa bƣớc) hình thành lên lỗ bụng dầm Khi chiều cao dầm tăng theo, gấp 1,5 lần chiều cao ban đầu 2.2.1 Ƣu điểm dầm thép hình chữ I có bụng kht lỗ - Mơ men qn tính, mơ men chống uốn, lớn so với dầm có bụng khơng đục lỗ; - Sử dụng vật liệu tiết kiệm hơn, gia tăng khả chịu uốn hạn chế độ võng; - Thuận tiện để bố trí đƣờng ống kỹ thuật (điện, nƣớc, điều hồ khơng khí, ) phục vụ cho cơng trình 2.2.2 Nhƣợc điểm dầm thép hình chữ I có bụng kht lỗ - Do q trình gia cơng nên mép lỗ bụng dầm thƣờng bị biến cứng nguội; - Loại dầm thƣờng đƣợc sử dụng trƣờng hợp nhịp chịu uốn lớn, tải trọng nhỏ; - Do công nghệ chế tạo phức tạp nên nƣớc ta loại kết cấu chƣa đƣợc ứng dụng phổ biến, giá thành chế tạo cịn đắt 2.2.3 Sự làm việc dầm liên hợp thép - bê tông xung quanh lỗ 13 Tổng mô men uốn cục (cịn gọi mơ men Vierendeel) tác dụng lên phần tiết diện phía dƣới hai bên lỗ mở là: M v, Sd  M bl  M bh  M tl M th  (V b +V t )l = VSdl Mô men cục phụ thuộc vào biến đổi mô men tổng thể chiều dài nhịp dầm (do gây nên thay đổi giá trị lực cắt) qua vị trí lỗ mở chiều dài lỗ mở Mơ men sức bền uốn cục phần tiết diện phía dƣới lỗ mở chịu 2.2.4 u cầu dẫn tính tốn dầm liên hợp có bụng khoét lỗ a Các yêu cầu chung + Sức bền cắt dầm vị trí lỗ phải lớn lực cắt tính tốn Thơng thƣờng sàn bê tơng tham gia vào khả chịu cắt dầm Thí nghiệm bề rộng hiệu sàn đóng góp vào khả chịu cắt chung ba lần chiều dày sàn + Sức bền uốn dầm vị trí có lỗ phải lớn mơ men uốn tổng thể tiết diện lỗ, có xét đến liên kết sàn dầm thép khơng hồn tồn, có Vì lí khơng nên bố trí lỗ mở bụng dầm gần gối tựa số lƣợng chi tiết liên kết chịu cắt dầm thép sàn không đủ đảm bảo (trên chiều dài từ gối tựa đến lỗ) Ngồi dầm thép có lỗ bụng phải có khả chịu đƣợc tải trọng q trình thi cơng làm việc liên hợp chƣa diễn ra; + Mô men Vierendeel xuất tiết diện xung quanh lỗ mở truyền lực cắt qua tiết diện lỗ Sức bền uốn đối vói mô men Vierendeel phụ thuộc vào sức bền cục phần tiết diện thép dƣới lỗ mở đƣợc tăng cƣờng có làm việc liên họp 14 phần tiết diện phía lỗ với sàn bên Tổng sức bền uốn cục phần tiết diện hai bên lỗ phải lớn giá trị mô men lực cắt tâm lỗ nhân vói chiều dài hiệu lỗ mở Thơng thƣờng sƣờn tăng cƣờng đƣợc hàn bổ xung bên dƣới lỗ mở để tăng cƣờng cho sức bền uốn cục phần tiết diện; + Kiểm tra oằn ngang: Phần cánh dầm thép phía lỗ chịu nén dƣới tác dụng mơ men uốn tổng thể dƣơng bị oằn cục giai đoạn thi công, mà sàn bê tông chƣa đủ cƣờng độ Khi xác định đặc trƣng chống uốn phần tiết diện phía phía dƣới lỗ, chiều dày cánh bụng dầm thép đƣợc quy đổi thành chiều dày hiệu xét đến ảnh hƣởng oằn ngang Để hạn chế tƣờng oằn ngang, cánh bụng dầm thép nên tiết diện loại loại 2; + Mất ổn định bụng dầm: Lực cắt làm bụng dầm chịu nén bụng xảy tƣờng bị oằn có tỉ số chiều cao bụng chiểu dày lớn Hiện tƣợng oằn bụng xảy có lỗ mở liền kề chịu tác dụng lực ngang lớn gần gối tựa Bụng dầm cần đƣợc kiểm tra chống oằn theo điều kiện trạng thái giới hạn phá hoại; + Do ảnh hƣởng lỗ mở, độ võng dầm liên họp tiết diện nhịp lớn so với dầm khơng có lỗ Các kết nghiên cứu cho thấy, độ võng tăng thêm ảnh hƣởng lỗ mở tƣơng đối nhỏ (thƣờng 5% tăng lên so với dầm đặc), nhiên giá trị độ võng tăng thêm đáng kể bụng dầm có chuỗi lỗ 15 mở Dầm cần đƣợc kiểm ƣa độ võng trạng thái giới hạn làm việc b Các dẫn tính tốn dầm liên hợp có bụng kht lỗ Việc tính tốn dầm liên họp có lỗ bụng đƣợc nghiên cứu từ lâu có nhiều tài liệu đến vần đề Phƣơng pháp tính kiểm tra dầm liên hợp có lỗ đƣợc trình bày rõ ràng ấn “Design for opening in the web of composite beams” tác giả R M Lawson thuộc Viện kết cấu thép xây dựng Anh quốc xuất năm 1987 phù họp với tiêu chuẩn BS 5950 Các để xuất tính tốn đƣợc kiểm tra điều chỉnh thơng qua loạt thí nghiệm với dầm mẫu theo kích thƣớc thực đƣợc đề cập tài liệu “Test on composite beams with large web opening to justify existing method” hai tác giả R M Lawson K F Chung thực Với đời Eurocode 4, phƣơng pháp tính tốn dầm liên hợp có lỗ phù hợp với Eurocodes lần đƣợc đề cập giới thiệu tài liệu “Simplified design of composite beams with large web opening to Eurocode 4” Các đề xuất tính tốn đƣợc kiểm chứng thơng qua thí nghiệm với dầm mẫu theo kích thƣớc thực đại học Warwick Các đề xuất tính tốn dƣới hai tác giả R M Lawson K F Chung thực tuân theo quan niệm tính tốn kết cấu thép thuật ngữ theo tiêu chuẩn Eurocodes 16 2.2.5 Kiểm tra dầm liên hợp vị trí khoét lỗ trạng thái giới hạn phá hoại a Khả chịu uốn + Trƣờng hợp 1: Trục trung hoà nằm sàn bê tông Mô men bền dẻo tiết diện liên hợp lấy trọng tâm vùng bê tông chịu nén bằng: Mpl,Rd= Fat  hc  z  hp  yt  + Fab  hc  z  hp   yb      + Trƣờng hơp 2: Trục trung hồ nằm cánh dầm thép Mơ men bền dẻo tiết diện liên hợp lấy trọng tâm vùng bê tông chịu nén bằng: z   hc  hp  f  2  Mpl,Rd = Fat  hc  hp  yt  + Fab  hc  hp   yb  - Fatl  2 2   + Trƣờng hợp 3: Trục trung hòa nằm bụng dầm thép Mô men bền dẻo tiết diện liên hợp lấy trọng tâm tiết diện thép hình bằng: b Khả chịu cắt + Tại vị trí lỗ, khả chịu cắt bụng dầm khơng có sƣờn gia cƣờng đƣợc tính nhƣ sau: Va,Rd = fy 0,9( Avl  AV ) a = 0,577 fy 0,9( Avl  AV ) a c Khả chịu uốn cục tiết diện dầm liên hợp vị trí qua lỗ 17 + Lực kéo lớn nhất: TRd1 + Lực nén lớn FRd,0 + Giá trị lực kéo T lực nén T + Mô men bền uốn cục tiết diện phía dƣới lỗ đƣợc giảm ảnh hƣởng lực cắt lực kéo + Mô men bền uốn cục tiết diện dầm thép phía lỗ đƣợc giảm ảnh hƣởng lực cắt lực kéo + Mô men bền uốn cục làm việc liên hợp tiết diện dầm thép phía lỗ bê tông xác định theo công thức: d Kiểm tra ổn định bụng dầm + Đối với phần bụng dầm thép chịu nén phía lỗ Bụng dầm chịu nén dƣới tác dụng lực cắt, cần đƣợc giới hạn độ mảnh để tránh tƣợng ổn định cục Chiều cao làm việc phần bụng dầm phía lỗ khơng có sƣờn gia cƣờng: d e   38t    dt   w   l  + Đối với phần bụng dầm thép chịu nén bên cạnh lỗ + Tính tốn lực nén tác dụng lên bụng bên cạnh lỗ: + Tính tốn khả chịu oằn phần bụng bên cạnh lỗ e Các yêu cầu cấu tạo cho lỗ mở Đối với lỗ hình chữ nhật khơng có sƣờn gia cƣờng:  Chiều cao lỗ thoả mãn: d0 ≤ 0,65; 18 l  Chiều dài lỗ l thoả mãn: ≤ 0,20; Đối với lỗ hình trịn đƣờng kính lỗ thoả mãn: Các lỗ mở có sƣờn gia cƣờng d0 ≤ 0,7 d0 l ≤ 0,75 : ≤ 0,3 f Ứng dụng dầm liên hợp vói lỗ mở thực tế 2.2.6 Kiểm tra dầm liên hợp có lỗ trạng thái giới hạn sử dụng a Đối với dầm liên hợp chịu tải trọng phân bố đều, độ võng tăng thêm nhịp dầm ảnh hƣởng lỗ mở  bi đƣợc xác định theo công thức:   x  x  l  EI  bi  19,21  i  i  i   1 o L L L EI     o  b Đối với dầm liên hợp chịu tải trọng phân bố đều, độ võng tăng thêm mô men uốn cục (mô men Vierendeel) gây nhịp dầm  si đƣợc xác định theo công thức:  si = 0,8  x i  x i  l i  EI  1    L  L  L  EI v    o  c Đối với dầm liên hợp có chuỗi lỗ bụng dầm độ võng tăng thêm ảnh hƣởng tất lỗ bằng: n  ( i 1 bi   si )  0,2 o d Độ võng tổng cộng nhịp dầm liên hợp chuỗi lỗ gây bằng: 19 n     ( bi   si ) i 1 NHẬN XÉT CHƢƠNG Trong chƣơng đƣa sở lý thuyết tính tốn kiểm tra dầm liên hợp thép bê tơng có bụng đặc bụng khoét lỗ theo trạng thái giới hạn phá hỏng trạng thái giới hạn sử dụng theo tiêu chuẩn Eurocode Trong đó, đề cập đƣa cơng thức tính tốn mơmen bền dẻo, khả chịu cắt tiết diện dầm liên hợp, tính tốn liên kết chốt sàn với dầm thép 20 CHƢƠNG VÍ DỤ TÍNH TỐN 3.1 TÍNH TỐN DẦM ĐẶC I500 3.2 TÍNH DẦM ĐẶC I500 KHT LỖ 3450MM 3.3 TÍNH TỐN TƢƠNG TỰ VỚI DẦM ĐẶC I500 VỚI CÁC LỖ ĐƢỜNG KÍNH 150MM, 200MM, 300MM VÀ 400MM: Ta có số liệu biểu đồ + Nhận xét dầm I500 sau thay đổi đƣờng kính lỗ: Xét đƣờng kính 345mm ta có %%V % độ võng xấp xỉ nhau, tải trọng tăng so với tải trọng ban đầu 23,3% Các điều kiện ổn định cục Mô men bền cục thỏa mãn, lỗ đƣờng kính 345mm hợp lý 3.4 TÍNH TỐN TƢƠNG TỰ VỚI DẦM I200, I300, I400 VÀ I600 + Đối với dầm I200: 21 250 % biến thiên 200 %M 150 %V 100 %Độ võng 50 q% 00 Đường kính lỗ (mm) 50 100 150 200 Nhận định khoét lỗ ghép lại độ võng có giảm nhiên không thỏa mãn điều kiện sử dụng Do vậy, ứng với trƣờng hợp ta cho tảỉ trọng tác dụng nhỏ q thiết kế %độ võng