Chương 3 dầm thép (gửi SV)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BÀI GIẢNG MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP (Phần cấu kiện bản) Giảng viên: ThS Nguyễn Thanh Hà Email: hant@nuce.edu.vn Tel: 0983665265 Bộ môn Công trình Thép - Gỗ CHƯƠNG DẦM THÉP § 3.1 Đại cương dầm hệ dầm § 3.2 Các kích thước dầm § 3.3 Thiết kế dầm thép hình § 3.4 Thiết kế dầm tổ hợp § 3.5 Ổn định tổng thể dầm thép § 3.6 Ổn định cục cánh, bụng dầm tổ hợp § 3.7 Cấu tạo tính tốn chi tiết dầm Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Dầm thép gì? Đặc điểm: Cấu tạo đơn giản, chi phí cho gia cơng chế tạo khơng lớn nên sử dụng phổ biến Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Phân loại dầm Hệ dầm thép Cấu tạo tính tốn sàn thép Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Phân loại dầm: 1.1 Theo công dụng: Dầm đỡ sàn công tác Bộ môn Công trình Thép - Gỗ §3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Dầm đỡ mái Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Dầm cầu Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Dầm cầu chạy Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Xà gồ Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Dầm đỡ cửa van Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 10 § 3.6 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CỦA BẢN CÁNH, BẢN BỤNG DẦM TỔ HỢP b ổn định cục bụng dầm tác dụng ứng suất pháp 1 M M 1-1 Mất ổn định cục bụng dầm ứng suất pháp  Contrainte critique du 1e mode de flambement: Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ cr =142.5397 N/mm2, semi-onde=3000 mm 67 § 3.6 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CỦA BẢN CÁNH, BẢN BỤNG DẦM TỔ HỢP -Lời giải giải tích Timoshenko: ứng với a/hw=0,667 Tiêu chuẩn kết cấu thép TCVN 5575-2012 lấy: - + + hw  E  tw     cr = k  12(1 − )  hw  k ,min = 23,9 - a Mô hình tính tốn ổn định bụng tác dụng ứng suất tiếp cr = ccr f / 2w Hệ số ccr phụ thuộc vào độ cứng tương đối  cánh bụng: bf  t f  =   hw  tw  Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 68 § 3.6 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CỦA BẢN CÁNH, BẢN BỤNG DẦM TỔ HỢP cr = ccr f / 2w bf  t f  =   hw  tw  Hệ số ccr  tra theo bảng sau: Hệ số ccr dầm tổ hợp hàn Với dầm bulông cường độ cao ccr = 35,2 Giá trị hệ số  Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 69 § 3.6 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CỦA BẢN CÁNH, BẢN BỤNG DẦM TỔ HỢP Lấy giá trị ccr bé nhất, ccr=30 quan niệm ổn định không xảy trước bền :  cr = 30 f _  f w _    w   w  = 30 = 5,5   _ Với thép CCT34: hw  hw  E    = 5,5 hay tw  tw  f  hw  2,06.106 = 172   = 5,5 t 2100  w Nếu bất đẳng thức khơng thỏa đặt sườn dọc gia cường: Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 70 § 3.6 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CỦA BẢN CÁNH, BẢN BỤNG DẦM TỔ HỢP hw c Ổn định bụng dầm tác dụng đồng thời ứng suất pháp ứng suất tiếp   - Trường hợp 1: khơng có tải trọng tập trung cục cánh nén dầm _ w  cr = ccr f / 2w  0,76  f cr = 10,3  +  2v    ow  = M hw   cr W h   cr +  cr = 1 a miền ổn định 1   cr V =  cr hwtw Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ d=a a d=hw         +   c    cr   cr  hw  cr hw ts tw a 71 § 3.6 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CỦA BẢN CÁNH, BẢN BỤNG DẦM TỔ HỢP Trường hợp 2: Khi có tải trọng tập trung cục cánh nén dầm _ 2,5   w  cb  σ σ cb   τ    +    γ c σ + σ   τ cr  cb ,cr   cr  hw  Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ a 72 § 3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM LIÊN KẾT CÁNH DẦM VỚI BẢN BỤNG DẦM CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN MỐI NỐI DẦM CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN PHẦN ĐẦU DẦM, GỐI DẦM Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 73 § 3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM Liên kết cánh dầm với bụng - Lực trượt đơn vị chiều dài dầm: T =   tw = VSf I x tw  tw = VSf Ix Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 74 § 3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM - Khi dùng đường hàn góc cạnh liên kết cánh bụng dầm: 2hf (fw )min  c  T với (fw )min = ( f fwf ) ; (s fws ) Chiều cao cần thiết đường hàn: hf  T 2(f w )min  c Khi có lực tập trung cánh dầm mà vị trí khơng có sườn gia cường: F T +    l z T hVf  2(f w )min  c a 1cm tw V V Ta Ta T x - Khi dùng bulông đinh tán liên kết cánhx bụng dầm: A A T b = Ta = V Sf Ix a Ta Tb = V Sf Ix a   N  b γ c  Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ a N  V Ta a b Ix VS f 75 § 3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM Cấu tạo tính tốn mối nối dầm a Cấu tạo tính tốn mối nối dầm thép hình 1 Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ h bn 50 h 50 25 h bn 25 76 § 3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM b Cấu tạo tính tốn mối nối dầm tổ hợp hàn liên kết hàn M M 500 500 3 Bộ môn Cơng trình Thép - Gỗ 77 § 3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM hbn e max ei c Cấu tạo tính tốn mối nối lắp ghép dầm tổ hợp hàn, dùng bulông 1-1 e1 N1 e2 N2 M emax N max M Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 78 § 3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM - Tính tốn kiểm tra mối nối dầm liên kết bu lông - Tâm quay: … Lực lớn mà bu lông xa tâm quay chịu: N1b = So sánh với khả bu long [N]bmin Kết luận Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 79 § 3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM Cấu tạo tính tốn phần đầu dầm, gối dầm a Dầm thép tựa lên cột thép - Bề dày sườn gối: ts ≥ tw Điều kiện đảm bảo ổn định 1,5 cục bộ: ts tw ts bs ts z 1,5 t s bos E  0,5 ts f ts co - Điều kiện ép mặt: F  fcγc A se hw ts bos 2 b1s 20 ts 1-1 Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ c1 co ts 2-2 tw E c1 = 0,65 * tw * f c1 z 20 A = As + Aw1 z b os tw co b1s - Điều kiện ổn định tổng thể bụng dầm: F  f c A c1 80 § 3.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM b Dầm thép tựa lên tường, cột bêtông gạch đá Từ điều kiện vật liệu gối chịu ép cục bộ: F 1-1 Abg = abg bbg  Rb.loc γ c - Phản lực phân bố đều: p = F ab t bg abg Mômen uốn tiết diện nguy hiểm gối:  bbg − bf  Ma = pabg   2   -Mômen kháng uốn abg tbg tiết diện a-a: 15-25cm a t bg p bbg t bg a a bg M  a f c b bg Wa = bbg Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ bf 81 ...CHƯƠNG DẦM THÉP § 3. 1 Đại cương dầm hệ dầm § 3. 2 Các kích thước dầm § 3. 3 Thiết kế dầm thép hình § 3. 4 Thiết kế dầm tổ hợp § 3. 5 Ổn định tổng thể dầm thép § 3. 6 Ổn định cục cánh, bụng dầm. .. trình Thép - Gỗ ? ?3. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Dầm đỡ mái Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ ? ?3. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Dầm cầu Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ ? ?3. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Dầm cầu... trình Thép - Gỗ ? ?3. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Phân loại dầm Hệ dầm thép Cấu tạo tính tốn sàn thép Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ ? ?3. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM Phân loại dầm: 1.1 Theo công dụng: Dầm