CHƯƠNG 4: DẦM THÉP 4.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ
4.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM
CỦA DẦM
1. Liên kết cánh dầm với bản bụng Đối với dầm hàn
Khi không có lực tập trung
wmin 2 f f x c VS h f I 2 2 w min / / 2 f x z f c VS I F l h f Khi có lực tập trung
Trong đó:V lực cắt tính toán V = Vmax, Ixmômen quán tính Sfmômen tĩnh của 1 bản cánh đối với trục trung hòa F giá trị lực tập trung
Đối với dầm đinh tán b min x f N I a VS
Trong đó: a bước đinh
[Nb]minkhả năng chịu lực bé nhất của 1 đinh Sfmômen tĩnh của 1 cánh dầm đối với trục trung hòa. Cánh dầm bao gồm 2 thép góc và các bản phủ
4.7 CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM CỦA DẦM
2. Cấu tạo và tính toán mối nối dầm a) Đối với dầm thép hình
Tại vị trí có M ≤ 0.85Mmax dùng đường hàn đối đầu Hình 4.9 Mối nối dầm dùng đường hàn đối đầu
Tại vị trí có M ≥ 0.85Mmax có 2 phương pháp
• Dùng đường hàn đối đầu và bản ghép cánh
• Dùng đường hàn góc, ghép cánh và ốp bụng Hình 4.9 Mối nối dầm có bản ghép
Hàn đối đầu và ghép cánh Tiết diện bản nối
bn bn bn c bn c N M A f h f
Trong đó: Nbnlực truyền qua bản nối
hbn khoảng cách trọng tâm 2 bản nối 2 cánh hbn = h + (12÷20)mm
Mbn phần mômen mà bản nối cánh chịu Mbn = M – Mw = M – Wwfwtγc
Mw phần mômen do đường hàn chịu
Ww mômen kháng uốn của tiết diện đường hàn fwt cường độ chịu kéo của đường hàn
Chọn chiều rộng bản nối bbn= bf– (16÷20)mm Bề dày bản nối tbn = Abn/bbn
Chiều dài đường hàn liên kết nửa bản nối với cánh dầm wmin bn f c f N l f h
Trong đó: hfchiều cao đường hàn, chọn trước hf ≤ tbn Mỗi phía bản nối để ra 1 đoạn 25 mm không hàn để giảm ứng suất hàn
Hàn góc ghép cánh và ốp bụng
Mômen do bản nối cánh chịu. Lực cắt do bản nối bụng và đường hàn góc chịu
Tính toán bản nối cánh tương tự như trên Chọn kích thước bản nối bụng
bbn= 100÷180mm
tbn= tw
hbnlấy bằng chiều cao bản bụng(không kể đoạn cong chuyển tiếp bụng cánh)
Tính toán đường hàn nối bản bụng
Chiều dài đường hàn lf= hbn
Chiều cao đường hàn hf= tbn Kiểm tra đường hàn theo công thức
Ứng suất trên đường hàn
Ứng suất trên biên thép nóng chảy
w w 2 f f c f f f V f f l ws ws 2 s f f c V f f l b) Nối dầm tổ hợp hàn bằng liên kết hàn
Dùng đường hàn đối đầu thằng góc để nối cánh chịu kéo ở những tiết diện có M ≤ 0.85Mmax
Các trường hợp còn lại, dùng đường hàn xiên góc để nối cánh chịu kéo của dầm
Để giảm biến hình và ứng suất hàn, khi hàn đường hàn góc liên kết cánh và bụng dầm, ở gần mối nối để lại 1 đoạn không hàn dài 500mm sẽ hàn bổ xung sau
c) Nối dầm tổ hợp hàn dùng bulông Kiểm tra mối nối bụng dầm
2 2 2 2
ax 1
m blc c
N V N
Trong đó: Nmaxlực tác dụng lên dãy đinh hàng ngoài cùng V1lực cắt tác dụng lên 1 đinh
[N]blckhả năng chịu lực của bulông cường độ cao
f f f c blc N n N
Trong đó: Nflực dọc tác dụng lên mối nối cánh dầm Nf= Mf/hbn
hbn khoảng cách trọng tâm tiết diện bản nối ở 2 cánh dầm
Mf mômen do mối nối cánh phải chịu Mf= MIf/Ix Số lượng bulông cần thiết cho 1 phía mối nối cánh dầm
d) Nối dầm tổ hợp hàn dùng mặt bích và bulông cường độ cao ax m tblc c N N
Trong đó: [N]tblckhả năng chịu kéo dọc trục của bulông cường độ cao
2. Cấu tạo và tính toán phần đầu dầm, gối dầm a) Dầm thép tựa lên cột thép
Hình 4.11 Đầu dầm tựa vào cột thép
Chọn tiết diện sườn Bề dày tschọn ts≥ tw
Bề rộng sườn bschọn sao cho thõa mãn điều kiện
Kiểm tra tiết diện sườn theo điều kiện ép mặt os
0.5
s
b E
t f
Trong đó: F phản lực ở gối tựa dầm
fc cường độ tính toán ép mặt của thép
c c s F
f A
Kiểm tra sườn gối về ổn định c F f A
Trong đó: φ hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh λ = hw/iz iz bán kính quán tính tiết diện quy ước
A tiết diện quy ước của thanh A = As+ Aw1 Aw1 phần diện tích bản bụng tham gia cùng chịu lực rộng nhất là c1
Nếu khoảng cách từ sườn gối đến đầu dầm nhỏ hơn c1thì lấy theo kích thước thực tế
1 0.65w /
c t E f
b) Dầm thép tựa lên tường, cột bằng bêtông hoặc gạch đá
Xác định diện tích bề mặt của bản gối bg bg bg loc c F A a b R
Trong đó: abg, bbgchiều dài, chiều rộng bề mặt bản gối F giá trị phản lực đầu dầm
Rloc cường độ chịu ép cục bộ của vật liệu
6 abg bg bg c M t a f Xác định bề dày bản gối
Trong đó: f cường độ tính toán vật liệu làm bản gối Mamômen uốn tại tiết diện nguy hiểm
21 1 2 2 bg f a bg b b M pa bg bg F p a b