D. Tính toán dầm gãy khúc
6.2.6 Tính toán chi tiết đặt sẵn
6.2.6.1 Các thanh neo hàn thẳng góc vào các bản thép phẳng của chi tiết đặt sẵn, chịu tác dụng của mô men uốn M , lực N thẳng góc với chúng và lực trợt Q do tải trọng tĩnh đặt trong mặt phẳng đối xứng của chi tiết đặt sẵn (Hình 20) cần đợc tính toán theo công thức:
Hình 20 Sơ đồ nội lực tác dụng lên chi tiết đặt sẵn–
s an an
an R
N Q A
2
1 2
,
1
+
= λδ (115)
trong đó:
Aan – tổng diện tích tiết diện của các thanh neo nằm ở hàng neo chịu lực lớn nhất;
Nan – lực kéo lớn nhất trong một hàng thanh neo:
an an
n N z
N = M + (116)
Qan – lực trợt truyền cho một hàng thanh neo:
an
an n an
N
Q =Q−0,3 ' (117)
N′an –lực nén lớn nhất trong một hàng thanh neo, đợc xác định theo công thức:
an
an n
N z
N' = M − (118)
Trong các công thức từ (115) đến (118): M , N , Q t– ơng ứng là mô men, lực dọc và lực trợt tác dụng lên chi tiết đặt sẵn; mô men đợc xác định đối với trục nằm trên mặt phẳng mép ngoài của bản và đi qua trọng tâm của tất cả các thanh neo;
TCXDVN 356 : 2005 nan – số hàng thanh neo dọc theo hớng lực trợt; nếu không đảm bảo truyền lực trợt Q đều
lên tất cả các thanh neo, thì khi xác định lực trợt Qan chỉ kể đến không quá 4 hàng neo;
z – khoảng cách giữa các hàng thanh neo ngoài cùng;
λ – hệ số, đợc xác định theo công thức (119) khi các thanh neo có đờng kính 8 mm đến 25 mm, đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ cấp từ B12,5 đến B50 và bê tông nhẹ cấp từ B12,5 đến B30, λ đợc xác định theo công thức:
( ) β
λ
s an
b
R A ,
R ,
1 3
15 0 1
75 4
= + (119)
nhng lấy không lớn hơn 0,7; đối với bê tông nặng và bê tông hạt nhỏ cấp lớn hơn B50, hệ số λ lấy nh đối với cấp B50; đối với bê tông nhẹ cấp lớn hơn B30 lấy nh đối víi cÊp B30;
ở đây, Rb, Rs có đơn vị là MPa;
1
Aan –diện tích tiết diện thanh neo ở hàng chịu kéo lớn nhất, cm2; β – hệ số, lấy nh sau:
+ đối với bê tông nặng: lấy bằng 1,0;
+ đối với bê tông hạt nhỏ nhóm A: lấy bằng 0,8; nhóm B, C: lấy bằng 0,7;
+ đối với bê tông nhẹ: lấy bằng ρm 2300 (ρm khối l– ợng riêng trung bình của bê tông, kg/m3);
δ – hệ số, xác định theo công thức:
δ ω
= + 1
1 (120)
nhng không nhỏ hơn 0,15;
ở đây:
an an
Q ,3 N
= 0
ω khi N′an > 0 (có chịu nén)
Q ,6 N
= 0
ω khi N′an ≤ 0 (không chịu nén)
Nếu trong các thanh neo không có lực kéo, hệ số δ lấy bằng 1.
Diện tích tiết diện của các thanh neo trong các hàng còn lại phải lấy bằng diện tích tiết diện của hàng chịu kéo nhiều nhất.
Trong các công thức (116) và (118) lực N đợc coi là dơng nếu hớng từ chi tiết đặt sẵn ra ngoài (Hình 20), là âm nếu hớng vào chi tiết đặt sẵn. Nếu lực Nan, N′an và lực trợt Qan tính theo các công thức từ (116) đến (118) có giá trị âm, thì trong các công thức từ (115) đến (117) và (120) chúng đợc lấy bằng 0. Ngoài ra, nếu Nan< 0, thì trong công thức (117) lấy
N′an = N.
Khi bố trí các chi tiết đặt sẵn ở mặt trên (khi đổ bê tông) của cấu kiện thì hệ số λ bị giảm đi 20%, còn giá trị N′an lấy bằng không.
6.2.6.2 Trong các chi tiết đặt sẵn có các thanh neo đợc hàn xiên với một góc từ 15o đến 30o, các thanh neo xiên này đợc tính chịu lực trợt (khi Q > N, với N là lực giật đứt) theo công thức:
s an' inc
,
an R
N ,
A = Q − 0 3 (121)
trong đó:
inc ,
Aan –tổng diện tích tiết diện của các thanh neo xiên;
N′an – xem điều 6.2.6.1.
Khi đó cần đặt thêm các thanh neo thẳng góc, tính theo công thức (115) với δ =1, và giá trị
Qan lấy bằng 10% giá trị lực trợt xác định theo công thức (117).
6.2.6.3 Kết cấu của chi tiết liên kết cần đảm bảo cho các thanh neo làm việc theo sơ đồ tính toán đã
lựa chọn. Các bộ phận bên ngoài chi tiết đặt sẵn và các liên kết hàn đợc tính theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép TCXDVN 338 : 2005. Khi tính toán các bản và bản mã chịu lực giật đứt, thì coi nh chúng liên kết khớp với các thanh neo thẳng góc. Ngoài ra, chiều dày bản của chi tiết đặt sẵn đợc hàn với các thanh neo cần đợc kiểm tra theo điều kiện:
sq an Rs
d R
t≥0,25 (122)
trong đó:
dan – đờng kính yêu cầu của thanh neo theo tính toán;
Rsq – cờng độ tính toán chịu cắt của bản thép, lấy theo TCXDVN 338 : 2005.
TCXDVN 356 : 2005 Trong trờng hợp sử dụng các kiểu liên kết hàn để tăng vùng làm việc của bản khi các thanh neo bị kéo ra khỏi bản và khi có cơ sở tơng ứng, thì có thể điều chỉnh điều kiện (122) đối với các liên kết hàn này.
Chiều dày bản cũng cần thoả mãn các yêu cầu về công nghệ hàn.