Dầm thép

Chia sẻ: Van Trung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

0
464
lượt xem
262
download

Dầm thép

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dầm là kết cấu chịu uốn có bản bụng đặc , là kết cấu cơ bản trong kết cấu xây dựng .Được làm sàn nhà dân dụng và công nghiệp , dầm cầu , kết cấu chịu lực của cửa van , dầm cầu chạy

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Dầm thép

  1. Chæång 3 DÁÖM THEÏP ξ 1.Âaûi cæång vãö dáöm vaì hãû dáöm: Dáöm laì kãút cáúu chëu uäún coï baín buûng âàûc, laì kãút cáúu cå baín trong kãút cáúu xáy dæûng. Âæåüc duìng laìm saìn nhaì dán duûng vaì cäng nghiãûp, dáöm cáöu, kãút cáúu chëu læûc cuía cæía van, dáöm cáöu chaûy. 1.1.Caïc loaûi dáöm: 1.Theo cáúu taûo: a.Dáöm âënh hçnh: I : âæåüc duìng trong uäún phàóng: dáöm saìn, dáöm cáöu. U: Tiãút diãûn khäng âäúi xæïng, âæåüc duìng trong uäún xiãn nhæ xaì gäö, dáöm sæåìn tæåìng. Coï 1 maï phàóng nãn dãù liãn kãút våïi kãút cáúu khaïc. Hçnh 3.1: Dáöm âënh hçnh Âàûc âiãøm: - Tiãút kiãûm cäng chãú taûo. - Liãn kãút âån giaín. - Kêch thæåïc haûn chãú. - Täún theïp do δb låïn hån yãu cáöu thiãút kãú. Âãø khàõc phuûc duìng dáöm dáûp tæì theïp baín moíng b.Dáöm täø håüp : Dáöm täø håüp haìn: gäöm 3 baín theïp gheïp laûi bàòng âæåìng haìn goïc. Hai baín nàòm ngang: hai caïnh dáöm; baín âàût âæïng: baín buûng. So våïi dáöm âinh taïn, êt täún váût liãûu vaì nheû hån, chi phê cáúu taûo êt hån âæåüc duìng phäø biãún. Hçnh 3.2: Dáöm täø håüp Dáöm täø håüp âinh taïn: Gäöm mäüt baín theïp âàût âæïng laìm baín buûng; hai caïnh dáöm, mäùi caïnh gäöm hai theïp goïc chæî L vaì coï thãø thãm mäüt hoàûc hai baín theïp nàòm ngang goüi laì baín âáûy. Vç phaíi khoïet läù nãn täún cäng chãú taûo vaì täún váût liãûu, nhæng chëu læûc täút. Âæåüc duìng khi dáöm chëu taíi troüng âäüng vaì taíi troüng låïn, nhæ dáöm cáöu chaûy, dáöm cáöu. Âàûc âiãøm: - Kêch thæåïc låïn. - Tiãút kiãûm theïp. - Täún cäng chãú taûo. c.Kãút luáûn: 55
  2. Nãn duìng dáöm âënh hçnh nãúu vãö cáúu taûo cho pheïp, vaì baío âaím cæåìng âäü, âäü cæïng, äøn âënh. Duìng dáöm täø håüp khi khäng thãø duìng dáöm hçnh nhæ khi taíi troüng låïn vaì nhëp dáöm låïn 2.Theo så âäö kãút cáúu: Hçnh 3.3: Phán loaûi dáöm theo så âäö kãút cáúu. Dáöm âån giaín: täún váût liãûu, chãú taûo vaì dæûng làõp âån giaín, chëu læûc chênh xaïc, khäng aính hæåíng do nhiãût, hay luïn lãûch. Âæåüc duìng nhiãöu trong xáy dæûng. Dáöm liãn tuûc: Âäü cæïng låïn, tiãút kiãûm váût liãûu, chãú taûo vaì dæûng làõp khoï, näüi læûc thay âäøi do nhiãût, hay luïn lãûch. Âæåüc duìng khi dáöm cáön âäü cæïng låïn. Dáöm muït thæìa: tiãút kiãûm váût liãûu. 1.2.Hãû dáöm: 1.Khaïi niãûm: Hãû dáöm laì kãút cáúu khäng gian gäöm dáöm chênh, dáöm phuû bäú trê thàóng goïc nhau. Dáöm phuû træûc tiãúp âåí baín màût vaì truyãön taíi troüng lãn dáöm chênh. Dáöm chênh âåí dáöm phuû vaì truyãön taíi troüng tæì dáöm phuû lãn gäúi âåí. 2.Phán loaûi: Tuìy theo caïch xàõp xãúp dáöm ta coï 3 loaûi hãû dáöm: Hçnh 3.4: Caïc loaûi hãû dáöm. a.Hãû dáöm âån giaín: Gäöm mäüt hãû thäúng dáöm âàût song song våïi caûnh ngàõn âåî saìn cäng taïc. Dáöm laìm viãûc nhæ baín kã hai caûnh khaí nàng chëu læûc keïm chè phuì håüp våïi taíi troüng nhoí, chiãöu daìi caûnh ngàõn ä saìn khäng låïn. b.Hãû dáöm phäø thäng: 56
  3. Gäöm hai loaûi dáöm âàût vuäng goïc våïi nhau vaì song song våïi hai caûnh cuía saìn cäng taïc. Caïc dáöm âàût song song våïi caûnh ngàõn cuía saìn, tæûa lãn cäüt hay kãút cáúu chëu læûc khaïc: dáöm chênh. Caïc dáöm âàût thàóng goïc, tæûa lãn dáöm chênh vaì truyãön taíi troüng tæì saìn lãn dáöm chênh: dáöm phuû. - Khi taíi troüng vaì kêch thæåïc cuía saìn khäng låïn (q≤3000daN/m2; ä saìn ≤ 12x36m) hãû dáöm phäø thäng hiãûu quaí kinh tãú hån caïc loaûi hãû dáöm khaïc nhåì giaím læåüng theïp vaì dãù cáúu taûo cáúu kiãûn hån. c.Hãû dáöm phæïc taûp: Gäöm ba loaûi dáöm: Ngoaìi dáöm chênh, dáöm phuû coìn coï dáöm saìn âàût vuäng goïc vaì tæûa lãn dáöm phuû. - Hãû dáöm naìy phæïc taûp vaì täún cäng chãú taûo chè thêch håüp khi taíi troüng saìn cäng taïc låïn (q ≥ 3000 daN/cm ).2 2.Caïc caïch liãn kãút dáöm: Caïc dáöm âæåüc liãn kãút våïi nhau theo 1 trong 3 caïch: a.Liãn kãút chäöng: Dáöm noü gaïc lãn dáöm kia. - Âån giaín, dãù làõp gheïp. - Laìm tàng chiãöu cao cäng trçnh. - Âäü cæïng vaì khaí nàng chëu læûc khäng cao, saìn laìm viãûc nhæ baín kã hai caûnh. Hçnh 3.5: Caïc caïch liãn kãút dáöm. b.Liãn kãút cuìng baín màût: Bäú trê sao cho caïnh trãn cuía caïc loaûi dáöm coï cuìng âäü cao. - Giaím chiãöu cao xáy dæûng cuía hãû dáöm, coï thãø tàng chiãöu cao dáöm chênh. - Toaìn hãû dáöm coï âäü äøn âënh låïn. - Saìn coï âäü cæïng vaì khaí nàng chëu læûc låïn nhåì laìm viãûc nhæ baín kã bäún caûnh. - Cáúu taûo phæïc taûp hån liãn kãút chäöng duìng cho hãû dáöm phäø thäng. c.Liãn kãút tháúp: Caïc dáöm phuû âàût tháúp hån dáöm chênh, dáöm saìn âàût bàòng màût våïi dáöm chênh. Coï æu âiãøm nhæ liãn kãút bàòng màût nhæng phæïc taûp hån nhiãöu chè duìng cho hãû dáöm phæïc taûp. 57
  4. 1.3.Cáúu taûo vaì tênh toaïn baín saìn: 1.Xaïc âënh nhëp l vaì chiãöu daìy baín saìn δ : Yãu cáöu: Troüng læåüng saìn khäng låïn, cáúu taûo khäng quaï phæïc taûp maì váùn âaím baío khaí nàng chëu âæåüc taíi troüng. l 4.n 0 ⎛ 72 E ⎞ = ⋅ ⎜1 + 4 1 ⎟ (3.1) δ 15 ⎜ n 0 .q tc ⎟ ⎝ ⎠ ⎡f⎤ n0 = ⎢ ⎥ : âäü voîng giåïi haûn, theo quy phaûm: saìn n0 = 150; dáöm phuû n0 =250. ⎣l ⎦ E E1 = (3.2 ) Våïi: νtheïp = 0,3; ECT3 = 2.106 kg/cm2 E1= 2,26 .106 1 −ν Bãö daìy saìn δ âæåüc choün theo taíi troüng tiãu chuáøn qtc nhëp saìn l. Taíi troüng trãn saìn q (kg/cm2) Chiãöu daìy saìn δ (mm) ≤ 1000 6÷8 ≤ 2000 8 ÷ 10 ≤ 3000 10 ÷ 12 > 3000 12 ÷ 14 2.Kiãøm tra: Dæåïi taïc duûng taíi troüng, baín saìn chëu uäún vaì bë voîng. Do âæåìng haìn liãn kãút baín saìn vaì dáöm ngàn caín biãún daûng tæû do vaì biãún daûng xoay cuía baín taûi caïc gäúi taûi caïc gäúi tæûa phaït sinh læûc keïo H vaì mämen ám M coï taïc duûng giaím mämen trong baín åí nhëp. Khi tênh toïan âãø thiãn vãö an toaìn, boí qua aính hæåíng cuía mämen ám M, chè xeït aính hæåíng cuía læûc keïo Hçnh 3.6: Så âäö tênh cuía baín saìn H. Càõt mäüt daíi baín räüng 1cm, så âäö tênh toaïn laì mäüt dáöm hai gäúi tæûa cäú âënh chëu taíi troüng phán bäú âãöu q. * Mämen uäún låïn nháút åí nhëp: l2 1 Mmax = q. - H.f (3.2a) Hay: Mmax= M0 (3.2b) 8 1+α H Trong âoï : α = âæåüc xaïc âënh tæì cäng thæïc: Pth f α.(1+ α)2 =3.( 0 )2 (3.3) δ 58
  5. Kiãøm tra âiãöu kiãûn biãún daûng: Âäü voîng cuía baín saìn do taíi troüng tiãu chuáøn qc vaì læûc keïo H gáy ra: 1 f = f0 . ≤[f] (3.4) 1+α Trong âoï: f0: âäü voîng dáöm do taíi troüng tiãu chuáøn qc trãn dáöm 5 q c .l 4 f0= ⋅ (3.5) 384 E1 .J Kiãøm tra âiãöu kiãûn âäü bãön: Âäü bãön cuía baín saìn âæåüc kiãøm tra theo cäng thæïc: H M max σ= + ≤ γ.R (3.6) A W α ⋅π 2 E ⋅ J Trong âoï: H = α. Pth= (3.7) l2 A, W: Tiãút diãûn vaì momen khaïng uäún cuía tiãút diãûn baín räüng 1cm. 3.Tênh toaïn âæåìng haìn liãn kãút baín saín vaì dáöm: Âæåìng haìn liãn kãút baín saìn vaì dáöm chëu læûc keïo H åí gäúi tæûa: H ( ) hh= (3.8) β .R g .γ h 1.4.Caïc kêch thæåïc chênh: 1.Nhëp dáöm: Nhëp dáöm laì khoaíng caïch giæîa hai gäúi tæûa (dáöm, cäüt , tæåìng...) * Âäúi våïi dáöm cäng xän (1 âáöu tæûa lãn kãút cáúu tæûa, 1 âáöu tæû do) nhëp dáöm laì khoaíng caïch meïp khäng tæûa âãún meïp ngoaìi cuía kãút cáúu tæûa * Âäúi våïi dáöm tæûa caí hai âáöu nhëp dáöm laì khoaíng caïch giæîa 2 tám gäúi tæûa. Nhëp dáöm chênh âæåüc xaïc âënh theo yãu cáöu Hçnh 3.7: Nhëp vaì bæåïc cuía dáöm sæí duûng. Bæåïc dáöm chênh nãn choün thãú naìo âãø coï thãø duìng theïp hçnh laìm dáöm phuû. Bæåïc dáöm phuû phuû thuäüc nhëp cuía baín âaî chãú taûo sàón. 2.Chiãöu cao dáöm Dæûa vaìo: h ≈ hln hmin ≤ h ≤ hmax a.hln: Thãø têch 1 âån vë daìi cuía dáöm: Vd = Vc + Vb = 2.Fc.1.ψc + Fb.1.ψb (3.9) ψc , ψb: hãû säú cáúu taûo nhàòm kãø âãún thãø têch cuía caïnh vaì buûng tàng so våïi lyï thuyãút do quaï trçnh chãú taûo. Hçnh 3.8: Kêch thæåïc dáöm 59
  6. Gáön âuïng xem caïnh dáöm chëu toaìn bäü M vaì: hd ≈ hb ≈ hc N ≈ M/h N M ⇒ Fc = = R h.R ⇒ Fb = δb.h M Hçnh 3.9: Xem caïnh Nãn: Vd = 2 .Ψc .c + δ b .h.Ψb (3.10) h .R chëu toaìn bäü M Våïi: c<1: hs kãø âãún mäüt pháön M do buûng dáöm chëu. Tæì (3.10) coï quan hãû giæîa chiãöu cao dáöm våïi troüng V Vd læåüng dáöm biãøu thë trãn hçnh 3.10. Vmin δ Vd 2Vc Vd cæûc tiãøu khi: = 0 δh M Vb ⇒ - 2 2 .Ψc .c + δ b .Ψb = 0 (3.11) h .R 2c.Ψc .M Wyc hln h h ln = = k (3.12) Ψb .R.δ b δb Hçnh 3.10: 2c.Ψc Våïi: k = : Phuû thuäüc hçnh thæïc cáúu taûo dáöm. Ψb Cäng thæïc kinh nghiãûm: h ln = 3 220Wyc - 15 cm (3.13) h ln = (5,5 ÷ 6,5).3 Wyc (3.14) 3h Vaì: δb = 7 + (mm) Khi h ≤ 2000mm 1000 Chuï yï: 1- Khi tênh toaïn hln cuía dáöm, ta âaî boí qua aính hæåíng cuía δb âãún Vd , nãúu xeït âãún hb 3.λ b .W yc aính hæåíng cuía âäü maính baín buûng λ b = hln = 3 . δb 2 2- Ta tháúy: hb låïn vaì δb moíng λb seî låïn Dáöm nheû. Tuy nhiãn, δb khäng âæåüc quaï moíng âãø thoía âiãöu kiãûn äøn âënh cuûc bäü baín buûng. C⋅M 3- Tæì (3.11): ⇒ δb. ψb = 2. .ψc ⇔ Vb = 2Vc hd ⋅ R Coï nghéa: Khi thãø têch dáöm nhoí nháút: thãø têch buûng dáöm = thãø têch 2 caïnh dáöm. 4- Qua hçnh 3.10: khi hd lán cáûn giaï trë hln , Vd thay âäøi khäng låïn láúy hd ≠ hln khäng quaï 20% váùn âaím baío yãu cáöu kinh tãú. b.hmin : Xaïc âënh dæûa vaìo âiãöu kiãûn âäü voîng. c.hmax : Xaïc âënh dæûa vaìo âiãöu kiãûn xáy dæûng. 60
  7. ξ2.Thiãút kãú dáöm hçnh: 2.1.Choün tiãút diãûn: Tæì så âäö dáöm: l, taíi troüng, hçnh thæïc liãn kãút gäúi ta tênh âæåüc: Mmax , Qmax . M max W yc = (3.15) γR Nãúu xeït âãún traûng thaïi deîo: M max W yc = (3.16) 1,12γ .R Tæì Wyc tra quy caïch theïp choün säú hiãûu theïp phuì håüp 2.2.Kiãøm tra tiãút diãûn: 1.Cæåìng âäü: a.Theo æïng suáút phaïp σ: M max M max σ = ≤ γ .R (3.17) Hay: σ = ≤ γ .R (3.18) W 1,12.W b.Theo æïng suáút tiãúp τ: Q max .S τ = ≤ γ .R c (3.19) J.δ b 2.ÆÏng suáút do taíi troüng cuûc bäü: Khi coï taíi troüng táûp trung âàût træûc tiãúp lãn dáöm vaì dæåïi taíi troüng âoï khäng coï sæåìn. Æïng suáút cuûc bäü sinh ra trong baín buûng dáöm: P σ cb = ≤ γ .R (3.20) δ b .Z Våïi: Z = b + 2δc : chiãöu daìi quy æåïc phán bäú aïp læûc cuía taíi troüng táûp trung. Hçnh 3.11: ÆÏng suáút cuûc bäü do taíi troüng táûp trung 3.Âäü voîng: f ⎡f ⎤ ≤ ⎢ ⎥ (3.21) l ⎣l⎦ f Våïi: :Âäü voîng tæång âäúi cuía dáöm do taíi troüng tiãu chuáøn. l ⎡f⎤ ⎢ l ⎥ : Âäü voîng tæång âäúi giåïi haûn cho pheïp quy âënh trong quy phaûm. ⎣ ⎦ 4.ÄØn âënh täøng thãø: M max σ = ≤ γ .ϕ d .R (3.22) W 61
  8. ξ 3.Thiãút kãú dáöm täø håüp: 3.1.Choün tiãút diãûn: Gáön âuïng xem: h ≈ hd ≈ hb ≈ hc 1.Dáöm täø håüp haìn: a.Baín buûng: ⎧ h ≈ hln ⎨ ⎩ hmin ≤ h ≤ hmax δb choün dæûa vaìo h vaì chëu âæåüc læûc càõt Qmax Q max .S τ= ≤γ .R c (3.23) J .δ b Coi buûng dáöm chëu toaìn bäü læûc càõt thç: F h δ .h 2 δ .h 3 S= b . = b ; J= b Hçnh 3.12: Dáöm täø håüp haìn 2 4 8 12 3 Q Nãn: δ b ≥ . max (3.24) 2 h.γ .R c Âãø traïnh àn moìn vaì thuáûn tiãûn chãú taûo: 8mm ≤ δb ≤ 22mm b.Baín caïnh: 2 ⎛ h⎞ Coï: J c ≈ 2 Fc . ⎜ ⎟ ⎝ 2⎠ 2J Nãn: Fc ≈ 2c (3.25) h M h δ .h3 Våïi: J c = J yc − J b = max . − b R 2 12 M max δ b. h Váûy: Fc = − (3.26) R. h 6 Tæì âoï choün: δc x bc = Fc thoía: δc = 8 ÷ 40 δb < δc ≤ 3δb : Âãø æïng suáút taûi vuìng liãn kãút caïnh vaì buûng phán bäú âãöu. 2100 bc ≤ 30δ c : Baío âaím äøn âënh cuûc bäü. R bc ≥180mm h δc≥ d : Baío âaím äøn âënh täøng thãø. 10 2.Dáöm täø håüp âinh taïn: a.Baín buûng: Choün nhæ dáöm täø håüp haìn. 62
  9. b.Baín caïnh: Trçnh tæû: Choün 4 theïp goïc thoía yãu cáöu: δg = δb bg = ( 1/9 ÷ 1/12 ) hd ΣFg ≥ 30%ΣFc : Âãø læûc truyãön âãöu tæì caïnh âãún buûng. Theïp âãöu caûnh, hoàûc khäng âãöu caûnh gheïp caûnh ngàõn. Coï: J g = 4 ( J g + Fg . a g ) 0 2 (3.27) Hçnh 3.13: Dáöm täø håüp âinh taïn Nãúu: h M max h J g + J b ≥ J yc = Wyc . = . : Khäng cáön baín âáûy. 2 0,85R 2 J g + J b < J yc : Tênh thãm baín âáûy. Moment quaïn tênh cuía baín âáûy: J â = J yc − ( J b + J g ) 2 Jâ Nãn: Fâ ≈ h2 Yãu cáöu cuía baín âáûy: 180 ≤ bâ ≤ 600 bâ = ( 1/ 2,5 ÷1/5) hd bâ ≤ bâmax : Theo âiãöu kiãûn äøn âënh cuûc bäü nhæ hçnh veî. δâ > 20mm : Chia laìm 2 baín âáûy. Säú baín âáûy ≤ 3 : Âãø traïnh deîo cuía âinh. 3.2.Kiãøm tra tiãút diãûn: Tæì tiãút diãûn âaî choün ta coï chênh xaïc: δb , δc , hb , hc , h , .. 1.Cæåìng âäü: a.Dáöm täø håüp haìn: M max σ= ≤γ .R (3.28) W Q .S τ = max ≤γ .Rc (3.29) J d .δ b Våïi: J d = Jb + Jc h F h 2J S = Fc . c + b . b ;W = d 2 2 4 h Taûi vë trê coï M vaì Q: σ 1 +3τ 1 ≤1,15γ .R 2 2 (3.30) M hb Q.S c Våïi: σ 1 = . ; τ1 = Hçnh 3.14: Kiãøm tra taûi vë trê coï M, Q W h J .δ b 63
  10. b.Dáöm täø håüp âinh taïn: M max σ= ≤γ .Rc (3.31) Wth Q .S τ = max ≤γ .Rc (3.32) J d .δ b 2 J th Våïi: W = h Jth = Jng - Jläù ; Jläù = Σ Foi.yi2 + 0,15 Jb Hçnh 3.15: Dáöm th âinh taïn 2.ÆÏng suáút do taíi troüng cuûc bäü: Khi coï taíi troüng táûp trung âàût træûc tiãúp lãn dáöm vaì dæåïi taíi troüng âoï khäng coï sæåìn. Æïng suáút cuûc bäü sinh ra trong baín buûng dáöm: P σ cb = ≤ γ .R (3.33) δ b .Z Våïi: Z = b + 2h1 : chiãöu daìi quy æåïc phán bäú aïp læûc cuía taíi troüng táûp trung. 3.Âäü voîng: Hçnh 3.16: ÆÏng suáút cuûc bäü do taíi f ⎡f ⎤ troüng táûp trung ≤ ⎢ ⎥ (3.34) l ⎣l⎦ 4.ÄØn âënh täøng thãø: M max σ = ≤ γ .ϕ d .R (3.35) W 3.3.Biãún âäøi tiãút diãûn dáöm: Theo chiãöu daìi dáöm, M thay âäøi , âãø tiãút kiãûm kim loaûi cáön thay âäøi tiãút diãûn dáöm theo sæû biãún âäøi cuía M. Nhæng khi biãún âäøi tiãút diãûn thç cäng chãú taûo tàng, nãn chè cáön thay âäøi tiãút diãûn dáöm khi L ≥ 10m. Hçnh 3.17: Biãún âäøi tiãút diãûn dáöm 1.Dáöm täø håüp haìn: a.Caïc caïch thay âäøi tiãút diãûn: a) c) b) d) Hçnh 3.18: Caïc caïch thay âäøi tiãút diãûn dáöm täø håüp haìn 64
  11. - Thay âäøi bãö daìy baín caïnh δc (a): Âån giaín, nhæng màût trãn cuía dáöm khäng phàóng, khoï liãn kãút våïi kãút cáúu bãn trãn. - Thay âäøi chiãöu cao tiãút diãûn h (b): phæïc taûp duìng khi nhëp dáöm låïn. - Thay âäøi âäüt ngäüt bãö räüng caïnh bc (c): tiãút kiãûm 10÷ 12 % theïp, âån giaín. - Thay âäøi tæì tæì bãö räüng caïnh bc (d): tiãút kiãûm 20% theïp. b.Vë trê thay âäøi tiãút diãûn: - Taíi troüng phán bäú âãöu: Tiãút diãûn caïnh åí vë trê Mmax : M δ .h Fc = max − b (3.36) R.h 6 Tiãút diãûn caïnh åí vë trê bàõt âáöu thay âäøi: Mx δ b. h Fcx = − (3.37) R. h 6 Thãø têch theïp tiãút kiãûm: V = ( Fc − Fcx ).α l αl = ( M max − M x ) R. h Hçnh 3.19: Âiãøm thay âäøi tiãút diãûn. q. l 2 Våïi: M max = 8 q.l.x q.x 2 ql 2 Mx= − = .α (1 − α ) 2 2 2 =4M max .α (1 − α ) α .l Nãn: V = M max (1 − 4α + 4α 2 ) (3.38) Rh δV Ta coï: V : max Khi: =0 δα Hay: 1 - 8α + 12 α2 = 0 (3.39) Nãn: α1 =1/2 Khäng håüp lyï α2 =1/6 Håüp lyï (3.40) - Våïi caïc loaûi taíi troüng khaïc: Hçnh 3.20: Vë trê thay âäøi khi taíi troüng táûp trung c.Tênh b1: Tæì: Mx ⇒ Wxyc ⇒ J xyc Tæì: J xyc , h , δb , δc ⇒ b1 d.Chuï yï: ⊗ b1 ≥ h/10 ≥ 180mm 65
  12. ⊗ Vë trê x=αl laì âiãøm càõt lyï thuyãút. Vç Rh=0,85R nãn âiãøm càõt thæûc tãú x1 = 0,85αl. Hoàûc taûi vë trê âäú nhæng duìng âæåìng haìn xiãn. ⊗ Âãø traïnh æïng suáút táûp trung Hçnh 3.21: Vë trê thay âäøi bãö räüng caïnh phaíi vaït våïi i =1/5. 2.Dáöm täø håüp âinh taïn: Nãúu caïnh dáöm taïn gäöm nhiãöu baín âáûy thç theo thæï tæû ta càõt tæìng baín âáûy âãø biãún âäøi tiãút diãûn dáöm. Våïi loaûi naìy ta coï W1 , W2 .. nãn ta chè cáön tçm âiãøm càõt lyï thuyãút x1 , x2 .. a.Âiãøm càõt lyï thuyãút : Tæì: Wi ⇒ Mi = Wi.R Hçnh 3.22: Caïch thay âäøi tiãút diãûn Coï: Mi = q.l.xi /2 - q.xi2/2 dáöm täø håüp âinh taïn 2Wi . R ⇒ xi2 − l. xi + = 0 q 2 l ⎛ l⎞ 2Wi . R Nãn: x 2 = ± ⎜ ⎟ − (3.41) i 2 ⎝ 2⎠ q b.Âiãøm càõt thæûc tãú: Âãø baín âáûy laìm viãûc âæåüc tæì âiãøm càõt lyï thuyãút thç phaíi keïo baín âáûy vãö phêa gäúi tæûa mäüt âoaûn a âuí âãø taïn 0,5 säú âinh maì baín âáûy bë càõt chëu. i 1 Fbâ . R n = . (3.42) 2 [ N ]â min 3.Kiãøm tra æïng suáút taûi âiãøm biãún âäøi tiãút diãûn: σ 1 +3τ 1 ≤1,15γ .R 2 2 (3.43) Hçnh 3.23: Âiãøm kiãøm tra æïn suáút. Âiãøm kiãøm tra æïng suáút: Dáöm haìn: åí biãn buûng. Dáöm taïn: nàòm trãn truûc haìng âinh âáöu tiãn vaì trãn âæåìng âinh liãn kãút theïp goïc caïnh vaì baín buûng. 66
  13. 3.4.Tênh liãn kãút giæîa caïnh vaì buûng dáöm: Liãn kãút âãø chäúng træåüt giæîa caïnh vaì buûng dáöm do læûc càõt gáy ra. Goüi τ laì æïng suáút træåüt åí biãn buûng dáöm. Thç læûc træåüt trãn 1 âån vë daìi: T = τ .1.δ b Q .S c (3.44) = Jd Hçnh 3.24: Hiãûn tæåüng træåüt 1.Dám täø håüp haìn : ö giæîa caïnh vaì buûng dáöm Læûc T do 2 âæåìng haìn goïc daìi 1 âån vë åí 2 bãn chëu: 2 hh .1.(β .R g )min ≥ T (3.45) Q.S c hh ≥ 2.J d .(β .R g )min (3.46) Khi coï læûc táûp cuûc bäü taïc duûng lãn caïnh dáöm maì taûi âoï khäng coï sæåìn âæïng thç âæåìng haìn liãn kãút chëu thãm æïng suáút cuûc bäü. Nãn cäng thæïc tênh chiãöu cao âæåìng haìn: 2 ⎛ Q.S c ⎞ ⎛ P ⎞ 2 ⎜ ⎜ J ⎟ +⎜Z ⎟ ⎟ Hçnh 3.25: Âæåìng haìn liãn ⎝ d ⎠ ⎝ ⎠ hh ≥ 2.(β .R g )min (3.47) kãút caïnh vaì buûng dáöm 2.Dáöm täø håüp âinh taïn: Goüi a laì bæåïc âinh liãn kãút giæîa theïp goïc caïnh vaì buûng dáöm, thç læûc taïc duûng lãn 1 âinh seî laì T.a. Do âoï ta coï cäng thæïc: a≤ [N ]â .J d min (3.48) Q.S c Hçnh 3.26: Liãn kãút caïnh vaì Goüi a’ laì bæåïc âinh liãn kãút giæîa theïp goïc buûng dáöm th âinh taïn caïnh vaì baín âáûy: â [ N ] min .J ng a’ ≤ (3.49) Q.S â Vç: Sc = Sâ +Sg > Sâ a’>a Choün: a’ = a : âãø dãù bäú trê cáúu taûo dáöm. Chuï yï: - Âäúi våïi dáöm nhëp nhoí, chëu Q beï: Tênh bæåïc âinh theo Qmax. - Âäúi våïi dáöm nhëp låïn: Tênh bæåïc âinh a våïi Qmax trãn 3 m mäüt. Hçnh 3.27: Tênh buåïc âinh dáöm täø -Yãu cáöu cáúu taûo: a ≤ 12d vaì a ≤ 18 δg. håüp âinh taïn 67
  14. ξ4.Äøn âënh täøng thãø cuía dáöm theïp: 4.1.Hiãûn tæåüng: Dæåïi taïc duûng taíi troüng P, dáöm bë uäún trong màût phàóng taíi troüng: dáöm äøn âënh. Tàng P âãún luïc dáöm væìa bë uäún væìa chëu xoàõn vaì vãnh ra khoíi màût phàóng chëu læûc: Dáöm máút äøn âënh täøng thãø. Læûc laìm cho dáöm tæì traûng thaïi äøn âënh sang traûng thaïi máút äøn âënh goüi laì læûc tåïi haûn: Pth → Âiãöu kiãûn äøn âënh cuía dáöm: Hçnh 3.28: Máút äøn âënh täøng thãø P ≤ Pth ⇔ M ≤ Mth ⇔ σ ≤ σth 4.2.Cäng thæïc kiãøm tra äøn âënh täøng thãø: M σ= ≤ σ th = γ .ϕ d .R (3.50) Wx Trong âoï : Wx = Wng : Mämen chäúng uäún cuía tiãút diãûn γ = 0,95 : Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc ϕd : Hãû säú äøn âënh täøng thãø Våïi: ϕd = ϕ1 Khi: ϕ1 ≤ 0,85 ϕd = 0,68 + 0,21. ϕ1 ≤ 1 Khi: ϕ1 > 0,859 2 Jy ⎛ h ⎞ ⎛E⎞ ϕ1 = Ψ. ⋅ ⎜ ⎟ ⋅10 3.⎜ ⎟ ⎜l ⎟ (3.51) Jx ⎝ o ⎠ ⎝R⎠ Trong âoï: lo: Khoaíng caïch 2 âiãøm cäú kãút khäng cho caïnh cong vãnh ra ngoaìi màût phàóng cuía dáöm. Ψ phuû thuäüc: Hçnh 3.29: l0 - Vë trê âàût taíi. - Daûng taíi troüng. - Liãn kãút dáöm våïi gäúi tæûa. - Hãû säú α: 2 J xn ⎛ l o ⎞ α = 1,54. ⎜ ⎟ : Âäúi våïi dáöm âënh hçnh Jy ⎝ h ⎠ 2 ⎛ l .δ ⎞ ⎛ d .δ 3 b ⎞ α = 8. ⎜ o c ⎜ b .h ⎟ + ⎜1 + ⎟ ⎜ b .δ 3 ⎟ : Âäúi våïi dáöm täø håüp. ⎟ Hçnh 3.30: ⎝ c c ⎠ ⎝ c c ⎠ 68
  15. 4.3.Biãûn phaïp tàng cæåìng äøn âënh täøng thãø: Âãø tàng cæåìng äøn âënh cho dáöm (tàng hãû säú äøn âënh ϕd) coï 2 biãûn phaïp : - Tàng Wx , bàòng caïch tàng tiãút diãûn caïnh neïn. - Giaím lo bàòng caïch bäú trê hãû giàòng hay thanh chäúng trong màût phàóng caïnh neïn cuía dáöm. Caïc dáöm khäng máút äøn âënh täøng thãø: Saìn theïp hoàûc BTCT liãn kãút chàõc chàõn, liãn tuûc våïi caïnh neïn cuía dáöm. Dáöm chæî I coï: l0/bc ≤ 16 Dáöm coï tyí säú lo/bc thoía: lo/bc ≤ δ.[0,41 +0,0032.bc/δc + (0,73 - 0,016. bc/δc ).bc/hc ] E / R (3.52) ξ 5.Äøn âënh cuûc bäü: 5.1.Khaïi niãûm: Caïnh vaì buûng dáöm täø håüp laì nhæîng baín theïp moíng khi chëu æïng suáút phaïp σ, æïng suáút tiãúp τ, caïnh hoàûc buûng dáöm coï thãø bë vãnh tæìng vuìng træåïc khi dáöm máút äøn âënh täøng thãø: Dáöm máút äøn âënh cuûc bäü. Pháön dáöm bë cong vãnh khäng tham gia chëu Hçnh 3.31: Máút äøn âënh cuûc bäü læûc âæåüc næîa Dáöm máút tênh âäúi xæïng, tám uäún thay âäøi Khi âoï, do pháön dáöm tham gia chëu læûc bë thu heûp phán bäú laûi æïng suáút, pháön tiãút diãûn coìn laûi chëu læûc låïn hån dáöm dãù bë máút äøn âënh täøng thãø. Máút äøn âënh cuûc bäü laì mäüt trong nhæîng nguyãn nhán gáy máút äøn âënh täøng thãø. Biãûn phaïp tàng cæåìng äøn âënh cuûc bäü: -δ↑ : Täún theïp - Gia cäú sæåìn: phæïc taûp Håüp lyï âäúi våïi dáöm täø håüp: - Choün δc âuí äøn âënh cuûc bäü. - Choün δb moíng räöi gia cæåìng sæåìn. 5.2.Tênh toaïn äøn âënh cuûc bäü: Theo lyï thuyãút äøn âënh, täøng quaït æïng suáút tåïi haûn cuía baín tênh theo cäng thæïc: c.π 2 .E ⎛ δ ⎞ ⎛δ ⎞ 2 2 σo = ⎜ ⎟ = k .⎜ ⎟ ( ) (3.53) 12 1 − ν ⎝ a ⎠ 2 ⎝a⎠ Trong âoï: δ; a: Chiãöu daìy vaì räüng cuía baín. 1.ÄØn âënh cuûc bäü caïnh neïn: Caïnh neïn nhæ baín chæî nháût tæûa trãn caûnh daìi laì baín buûng, chëu æïng suáút neïn âãöu taïc duûng vuäng goïc caûnh daìi baín. 69
  16. Vç δb moíng khäng âuí khaí nàng chäúng laûi sæû xoay cuía caïnh khi biãn tæû do baín caïnh máút äøn âënh vãnh ra khoíi baín buûng liãn kãút giæîa caïnh vaì buûng coi laì khåïp. Våïi quan niãûm trãn: k = 0,25.E 2 Hçnh 3.32: Máút äøn âënh cuûc bäü ⎛δc ⎞ σo = 0,25.E. ⎜ ⎟ ⎜b ⎟ (3.54) cuía caïnh dáöm ⎝ o⎠ Âãø táûn duûng váût liãûu, cho σo = R (âãø dáöm máút äøn âënh âäöng thåìi våïi máút bãön) b ⎡b ⎤ E Âiãöu kiãûn kiãøm tra: o ≤ ⎢ o ⎥ =0,5. (= 15,8 : CT3) (3.55) δ o ⎣δ c ⎦ R Quy phaûm quy âënh: âäúi våïi theïp CT3, caïnh khäng máút äøn âënh cuûc bäü khi: b0 ⎡ b0 ⎤ ≤ = 15 (3.56) δ c ⎢δ c ⎥ ⎣ ⎦ 2.ÄØn âënh cuûc bäü baín buûng: Baín buûng coï thãø máút äøn âënh do taïc duûng æïng suáút phaïp σ, æïng suáút tiãúp τ hoàûc do caí æïng suáút phaïp σ vaì æïng suáút tiãúp τ. a. Chëu æïng suáút tiãúp τ: Taûi nhæîng vuìng coï Q låïn (gáön gäúi tæûa), baín buûng coï thãø bë meïo vaì phçnh ra ngoaìi màût phàóng dáöm thaình soïng nghiãng 450 máút äøn âënh do æïng suáút tiãúp τ. Khi khäng coï sæåìn gia cæåìng, khäng kãø âãún sæû ngaìm âaìn häöi giæîa buûng vaì caïnh : ⎛ 0,76 ⎞ R τ o = 10,3⎜1 + 2 ⎟ c2 τo ⎜ (3.57) ⎝ µ ⎟ λb ⎠ Hçnh 3.33: Máút äøn âënh cuûc bäü cuía buûng dáöm do æïng suáút tiãúp ho E Våïi: λb = . (3.58) δb R Âãø táûn duûng váût liãûu, cho τo = Rc (máút äøn âënh äøn âënh cuûc bäü âäöng thåìi våïi máút khaí nàng chëu læûc) [ ] Âäúi våïi dáöm khäng chëu taíi troüng âäüng : λ b = 10,3 = 3,2 [ ] Âäúi våïi dáöm chëu taíi troüng âäüng : λ b = 2,2 [ ] Âiãöu kiãûn kiãøm tra: λ b ≤ λ b Nãúu khäng thoía, phaíi gia cæåìng baín buûng bàòng caïc sæåìn âæïng hai bãn buûng dáöm. Cáúu taûo sæåìn âæïng: - Chiãöu cao : hs = hb; R - Chiãöu daìy: δs ≥ 2.bs. ; E Hçnh 3.34: Gia cæåìng sæåìn âæïng cho buûng dáöm 70
  17. - Chiãöu räüng: bs ≥ ho/30 + 40mm - Khoaíng caïch giæîa 2 sæåìn: a ≤ 2ho khi: λ b > 3,2 a ≤ 2,5ho khi: λ b ≤ 3,2 - Âæåìng haìn liãn kãút sæåìn vaìo buûng dáöm hh = 4mm. Sau khi bäú trê sæåìn âæïng våïi khoaíng caïch täúi âa theo quy âënh a =2ho µ =2 R Nãn tæì (3.57) τ o = 12,26 c2 (3.59) λb Âãø táûn duûng váût liãûu, cho τo = Rc [ ] Âäúi våïi dáöm khäng chëu taíi troüng âäüng : λ b = 3,5 [ ] Âäúi våïi dáöm chëu taíi troüng âäüng : λ b = 2,5 b.Chëu æïng suáút phaïp σ: Taûi nhæîng vuìng chëu M låïn, vuìng neïn cuía baín buûng dáöm phçnh ra khoíi màût phàóng uäún thaình soïng vuäng goïc màût phàóng uäún máút äøn âënh do æïng suáút phaïp σ. R σ o = C kp 2 (3.60) λb Giaï trë σo phuû thuäüc vaìo sæû phán bäú æïng suáút phaïp trãn tiãút diãûn baín buûng vaì mæïc âäü ngaìm âaìn häöi cuía buûng vaìo caïnh dáöm. Coi mæïc âäü ngaìm âaìn häöi cuía buûng vaìo caïnh dáöm nhoí nháút: Ckp = 30 Vaì âãø táûn duûng váût liãûu, cho: σo = R [ ] λ b = 5,5 Âiãöu kiãûn kiãøm tra: λ b ≤ λ b = 5,5 [ ] ho E ⇔ ≤ 5,5. (3.61) δb R Nãúu khäng thoía, âàût sæåìn doüc caïch biãn buûng vuìng neïn cuía baín buûng âoaûn t: t = (0,2 ÷ 0,25)h0 (3.62) Hçnh 3.35: Sæåìn âæïng vaì ngang trong dáöm täø håüp haìn c. Chëu æïng suáút phaïp σ vaì æïng suáút tiãúp τ: Taûi vë trê væìa coï M låïn væìa coï Q låïn, cáön kiãøm tra æïng suáút do æïng suáút phaïp vaì æïng suáút tiãúp cuìng gáy ra. - Khi khäng coï læûc táûp trung taïc duûng cuûc bäü trãn caïnh neïn cuía dáöm vaì 3,5<λb<6 Cäng thæïc kiãøm tra: 2 2 ⎛σ ⎞ ⎛τ ⎞ ⎜ ⎜σ ⎟ +⎜ ⎟ ≤1 ⎟ ⎜τ ⎟ (3.63) ⎝ o ⎠ ⎝ o⎠ 71
  18. M ho Våïi: σ= . ≤σo W hd Q τ= ≤τo hb .δ b Trong âoï: σo tênh theo (3.57) vaì τo tênh theo (3.60) M, Q: Giaï trë æïng suáút láúy åí tiãút diãûn 0-0: - Khi khäng coï læûc táûp trung taïc duûng Hçnh 3.36: Tiãút diãûn kiãøm tra äøn cuûc bäü trãn caïnh neïn vaì 2,5<λb<6 âënh cuûc bäü Cäng thæïc kiãøm tra: 2 2 ⎛ σ σ cb ⎞ ⎛τ ⎞ ⎜ ⎜σ + σ ⎟ + ⎜ ⎟ ≤ 1 (3.64) ⎟ ⎜τ ⎟ ⎝ o eo ⎠ ⎝ o⎠ Våïi: σ, τ, τo: Xaïc âënh nhæ pháön trãn. σo , σeo : Xaïc âënh tuìy thuäüc tyí säú a/ho . P σcb = (3.65) δ b .Z ξ 6.Näúi dáöm: 6.1.Nguyãn nhán: - Dáöm âënh hçnh khäng âuí daìi, phaíi näúi dáöm taûi nhaì maïy (mäúi näúi cäng xæåíng). - Dáöm coï chiãöu daìi, troüng læåüng væåüt quaï giåïi haûn cho pheïp cuía phæång tiãûn váûn chuyãøn Phaíi duìng mäúi näúi làõp gheïp (mäúi näúi cäng træåìng). 6.2.Näúi dáöm âënh hçnh: Duìng liãn kãút haìn theo 1 trong 3 caïch sau: 1.Näúi âäúi âáöu: Vç: Rkh ≈ 0,85 Rk Chè duìng âãø näúi dáöm åí nhæîng vë trê tiãút diãûn coï: M ≤ 0,85 Mmax Âãø giaím æïng suáút haìn vaì biãún hçnh haìn Haìn Hçnh 3.37: Näúi âäúi âáöu dáöm theo thæï tæû näúi buûng træåïc, caïnh sau. âënh hçnh 2.Näúi häùn håüp: Duìng âãø näúi dáöm khi vë trê näúi åí tiãút diãûn coï M ≥ 0,85 Mmax. Coï 2 caïch: a. Haìn âäúi âáöu vaì gheïp caïnh: Âæåìng haìn âäúi âáöu näúi caïnh, näúi buûng cuìng baín gheïp caïnh chëu toaìn bäü mämen taûi tiãút diãûn näúi. Khaí nàng chëu læûc cuía mäúi näúi: M = W. Rkh +Ng.hg (3.66) 72
  19. M − W kh Ng = (3.67) hg Ng Fg ≥ (3.68) γ .R hg = h + (12÷ 20)mm vaì: bg = b - (16 ÷20)mm δg Choün ≥ 4mm. Chiãöu daìi âæåìng haìn liãn kãút 1/2 baín gheïp våïi caïnh dáöm chëu læûc Ng: Hçnh 3.38: Näúi âäúi âáöu vaì gheïp Choün træåïc hh = δg caïnh dáöm âënh hçnh N ∑ l h = γ .(β .R bn .h g )min h (3.69) Chuï yï: Âãø giaím æïng suáút haìn vaì biãún hçnh haìn, mäùi bãn mäúi näúi (kãø tæì truûc mäúi haìn) âãø laûi 25mm khäng haìn baín näúi våïi caïnh dáöm. Cáúu taûo mäúi näúi phaíi gia cäng mäúi näúi khaï phæïc taûp b.Duìng âæåìng haìn goïc, gheïp caïnh vaì äúp buûng : Phæång phaïp naìy coï æïng suáút táûp trung låïn åí mäúi näúi. Âãø an toaïn, xem toaìn bäü mämen M åí tiãút diãûn näúi dáöm do baín gheïp caïnh chëu. Læûc càõt Q do âæåìng haìn goïc liãn kãút baín äúp buûng vaì buûng chëu. Baín gheïp caïnh chëu: Ng do M gáy ra: M Ng Ng = (3.70) Fg ≥ (3.71) hg γ .R Âæåìng haìn goïc liãn kãút baín näúi buûng vaì Hçnh 3.39: Gheïp caïnh vaì äúp buûng buûng dáöm chëu læûc càõt Q: dáöm âënh hçnh Choün bäb = 100÷ 150mm Q Kiãøm tra: τh = ≤ β .R g .γ h (3.72) 2.β h .h h .l h Chuï yï: Fg + Fä ≥ Fd (3.73) 6.3.Näúi dáöm täø håüp haìn: 1.Mäúi näúi cäng xæåíng: Khi dáöm khäng âuí chiãöu daìi thæûc hiãûn taûi cäng xæåíng. Duìng liãn kãút âäúi âáöu näúi buûng vaì näúi caïnh dáöm, vë trê mäúi näúi caïnh vaì näúi buûng âæåüc bäú trê so le. Âäúi våïi caïnh keïo nãn bäú trê nãn bäú trê åí vë trê Hçnh 3.40: Näúi cäng xæåíng coï: σ ≤ Rkh dáöm täø håüp haìn 73
  20. 2.Mäúi näúi cäng træåìng (làõp gheïp): Thæûc hiãûn taûi cäng træåìng âãø näúi caïc âoaûn dáöm âaîî âæåüc chia ra âãø thuáûn tiãûn váûn chuyãøn vaì cáøu làõp. Caïc mäúi näúi âæåüc thæûc hiãûn trãn cuìng mäüt tiãút diãûn âãø thuáûn tiãûn cho viãûc váûn chuyãøn cáøu làõp vaì khuãúch âaûi dáöm nãúu khäng, caïc pháön nhä ra cuía caïnh hoàûc buûng seî bë væåïng hoàûc cong vãnh. a.Duìng âæåìng haìn âäúi âáöu Duìng âæåìng haìn âäúi âáöu thàóng goïc cho liãn kãút åí caïnh neïn, âæåìng haìn âäúi âáöu xiãn goïc 600 âãø tàng khaí nàng chëu læûc cho caïnh chëu keïo khi vë trê mäúi näúi coï σ ≥ Rkh. Âãø giaím æïng suáút haìn vaì biãún hçnh haìn caïc âæåìng haìn goïc liãn kãút caïnh vaì buûng dáöm mäùi bãn mäúi näúi âãø laûi 500mm seî haìn khi làõp gheïp. Trçnh tæû haìn làõp gheïp nhæ sau: Âæåìng haìn näúi buûng dáöm (1) Âæåìng haìn näúi caïnh dáöm (2) Caïc âoaûn âæåìng haìn 500mm näúi Hçnh 3.41: Näúi âäúi âáöu cäng xæåíng caïnh vaì buûng (3). dáöm täø håüp haìn b.Duìng buläng cæåìng âäü cao: Cáúu taûo: Mäúi näúi caïnh: Duìng 3 baín gheïp (2 trong, 1 ngoaìi). Mäúi näúi buûng: Duìng 2 baín äúp 2 bãn coï bãö daìy δ = δb. Yãu cáöu: -Täøng diãûn têch tiãút diãûn caïc baín näúi åí mäüt vë trê näúi (caïnh hoàûc buûng) ≥ Diãûn têch tiãút diãûn bäü pháûn âæåüc näúi (caïnh hoàûc buûng). -Liãn kãút baín buûng bàòng 2 Hçnh 3.42: Näúi dáöm täø håüp haìn bàòng bulon haìng buläng thàóng âæïng cho mäùi cæåìng âäü cao næía baín äúp. Tênh toaïn: Mämen uäún taïc duûng lãn mäúi näúi phán cho mäúi näúi caïnh vaì buûng tè lãû thuáûn våïi âäü cæïng cuía caïnh vaì buûng. J Mämen do mäúi näúi caïnh chëu: Mc = c .M (3.74) Jd 74
Đồng bộ tài khoản