III. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Tính toán thiết kế dầm liên hợp thép – bê tông có bụng rỗng theo tiêu chuẩn châu Âu
theo tiêu chuẩn châu Âu
theo tiêu chuẩn châu Âu thuyết và các ví dụ tính toán, bài báo đưa ra các lưu ý cần thiết đối với các kỹ sư khi tính toán thiết kế loại dầm này.
Từ khóa: Dầm liên hợp bụng rỗng, lỗ mở bản bụng, dầm tế bào dầm tế bào
Abstract
This paper presents component detail, manufacturing methods and calculation theory of manufacturing methods and calculation theory of composite beams with web openings following Eurocodes. Based on this calculation theory, design process have been completed. And design steps diagram of composite beams with web openings following Eurocodes was created. Based on examples, the necessary note for design process of composite beams with web openings was given.
Key words: Composite beams with web openings, web openings, cellular beams web openings, cellular beams
PGS.TS. Vũ Quốc Anh Khoa Xây dựng Điện thoại: 0904715062 Email: Quocanhvu@gmail.com Tạ Văn Thọ Điện thoại: 0947679964 Email: Tatho0601@gmail.com Ngày nhận bài: 09/4/2018 Ngày sửa bài: 03/5/2018
1. Tổng quan
Hiện nay, trong quá trình phát triển ngày càng cao của ngành xây dựng cũng như nhu cầu thực tế đối với nhà cao tầng và siêu cao tầng, kết cấu liên hợp thép – bê tông được sử dụng ngày một nhiều. Dạng kết cấu liên hợp thường được sử dụng phổ biến nhất là dầm thép I được liên kết với sàn liên hợp bằng các chốt chịu cắt. Loại kết cấu liên hợp kiểu này làm tăng khả năng chịu lực và giảm biến dạng so với các dầm chỉ làm từ thép.
Trong quá trình sử dụng đối với nhà cao tầng, nhu cầu về tăng không gian sử dụng và tối ưu hóa chiều cao thông thủy ngày càng cấp thiết. Việc này dẫn đến phải có biện pháp tối ưu về cách lắp đặt hệ thống kỹ thuật phía trên trần nhà. Đối với dạng kết cấu như trên, giải pháp khoét lỗ ở bản bụng dầm thép để cho hệ thống kỹ thuật chạy xuyên qua là một giải pháp khả dĩ và hiệu quả.
Các lỗ mở là nguyên nhân làm giảm đáng kể khả năng chịu cắt của dầm do việc mất đi đáng kể tiết diện bản bụng. Cùng với đó, các lỗ mở cũng làm giảm khả năng chịu uốn. Lực cắt truyền qua tiết diện với lỗ mở lớn là một điều kiện cân nhắc quan trọng trong thiết kế, và tốt nhất vị trí các lỗ mở nên đặt cách xa khu vực có lực cắt lớn của dầm để giảm thiểu ảnh hưởng của chúng. Ở Việt Nam hiện nay, trong các tài liệu cũng như tiêu chuẩn thiết kế chưa đề cập đối với việc thiết kế kết cấu liên hợp có bản bụng rỗng. Vì vậy, việc đưa ra hướng dẫn chi tiết: “Thiết kế dầm liên hợp thép – bê tông có bụng rỗng theo tiêu chuẩn Châu Âu” là cần thiết.
2. Cấu tạo và phương pháp chế tạo dầm liên hợp có lỗ mở
a. Cấu tạo của dầm liên hợp có lỗ mở
Dầm liên hợp có bản bụng khoét lỗ là một loại đặc biệt của dầm liên hợp. Cấu tạo cụ thể như sau:
- Dầm thép cán nóng hoặc thép tổ hợp hàn
- Sàn liên hợp: bao gồm tấm tôn định hình và sàn bê tông cốt thép phía trên. - Các lỗ mở được gia công tại bản bụng của dầm thép: Thường là lỗ mở chữ nhật, hình tròn và hình ô van, hình lục lăng.
b. Phương pháp chế tạo
Có 3 phương pháp chính để chế tạo các dầm khoét lỗ như sau:
- Các lỗ mở riêng lẻ được cắt trong bản bụng của một cấu kiện thép cán nóng. Phương pháp này được sử dụng cho các dầm với lỗ mở ít.
- Lỗ mở được cắt trước hoặc sau đối với tiết diện thép I tổ hợp hàn. Phương pháp này được sử dụng đồng thời cho các lỗ mở độc lập và cho các lỗ mở liên tục có khoảng cách đều nhau.
- Một cấu kiện thép I cán nóng được cắt dọc theo bụng cấu kiện theo các hình định sẵn. Sau đó, được chồng 2 nửa và hàn lại bản bụng nhằm tạo ra các lỗ mở liên tục, đều đặn dọc theo bản bụng.
c. Yêu cầu đối với lỗ mở
Giới hạn kích thước hình học của các lỗ mở bản bụng được khuyến cáo như sau:
* Lỗ mở tròn:
- Đường kính lỗ mở: ≤ 0.8h
- Chiều cao tiết diện chữ T: ≥ tf +30mm - Tỷ số tiết diện chữ T: 0.5≤ hb/ht ≤3 - Khoảng cách giữa 2 lỗ mở: ≥ 0.3h