intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 P15

Chia sẻ: Cindy Cindy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

140
lượt xem
17
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Công thức này đã được xây dựng để cung cấp khả năng quay quá đ àn hồi ít nhất bằng ba lần khả năng quay đàn hồi ứng với mô men dẻo. Nếu y êu cầu về khoảng cách gối đỡ này được đảm bảo thì sức kháng uốn danh định Mn bằng mô men dẻo Mp. Nếu yêu cầu này không được đảm bảo thì sức kháng uốn danh định có thể dựa trên công thức 5.88. Mặt cắt liên hợp chịu uốn dương có bản biên nén được đỡ ngang liên tục. Tuy nhiên, ở các vùng chịu...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 P15

  1. Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD (5.89 ) với M1 là mô men nh ỏ hơn do t ải trọng có hệ số tại đầu n ào đó c ủa đoạn không đ ược đỡ. Công thức này đã được xây dựng để cung cấp khả năng quay quá đ àn hồi ít nhất bằng ba lần khả năng quay đ àn hồi ứng với mô men dẻo. Nếu y êu cầu về khoảng cách gối đỡ n ày được đảm bảo th ì sức kháng uốn danh định Mn bằng mô men dẻo Mp. Nếu yêu cầu này không đư ợc đảm bảo th ì sức kháng uốn danh địn h có thể dựa trên công th ức 5.88. 5.7.6 Các mặt cắt chữ I đ àn hồi liên hợp Mặt cắt liên hợp chịu uốn d ương c ó bản biên nén đư ợc đỡ ngang li ên tục. Tuy nhi ên, ở các vùng ch ịu uốn âm, bản bi ên nén không đư ợc đỡ ngang v à ứng xử nh ư một cột giữa các điểm đỡ khi (5.90 ) và sức kháng uốn danh định d ưới dạng ứng suất của bản biên nén đư ợc cho bởi (5.91 ) Đây là ứng suất oằn tới hạn Euler được nhân với hệ số thay đổi mô men Cb và các hệ số giảm của bản bi ên RbRh . Khi thay Lb = Lr từ công thức 5.90 vào công th ức 5.91, ta được (5.92 ) Nếu chiều d ài không đư ợc đỡ vượt quá yêu cầu của mặt cắt không chắc (quá đ àn hồi) (5.93 ) thì mặt cắt ngang ứng xử đ àn hồi và có sức kháng uốn danh định (đ ường rời nét nằ m ngang trong hình 5.27 ) nhỏ hơn hoặc bằng My. Đối với các giá trị của Lb nằm giữa Lp của công thức 5.93 và Lr của công thức 5.90 , một sự chuyển tiếp đ ường thẳng giữa Fyc và 0,5Fyc được cho bởi (5.94 ) Trong tài li ệu này, Rh = 1,0. http://www.ebook.edu.vn125
  2. Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD 5.7.7 Mặt cắt không chắc li ên hợp Đối với các mặt cắt chữ I li ên hợp chịu uốn âm có Lb lớn hơn giá tr ị của công thức 5.89 nhưng nh ỏ hơn giá tr ị của công thức 5.93 , sức kháng uốn danh định có c ơ sở là ứng suất uốn danh định của bản bi ên nén (5.95 ) 5.7.8 Mặt cắt chắc li ên hợp Đối với các mặt cắt li ên hợp chịu uốn âm có Lb nhỏ hơn hay bằng giá trị của công thức 5.89, sức kháng uốn danh định bằng mô men dẻo, nghĩa l à Mn = M p (5.96) Đối với các nhịp liên tục có các mặt cắt chịu uốn d ương là ch ắc và các m ặt cắt bên trong là không ch ắc, sức kháng uốn d ương danh đ ịnh được giới hạn tới (5.97 ) Thực ra, đây l à sự giới hạn hệ số dạng mặt cắt cho mặt cắt chắc chịu uốn d ương tới 1,3. Điều này là c ần thiết trong các dầm li ên tục vì sự chảy quá mức trong v ùng chịu mô men dương có th ể phân phối lại mô men tới các v ùng chịu mô men âm, l àm cho mô men ở đây lớn h ơn nhiều so với giá trị đ ược tính theo phân tích đ àn hồi. Đối với các mặt cắt chắc li ên hợp chịu uốn d ương, m ột giới hạn đ ược đặt ra cho chiều cao vùng nén c ủa mặt cắt li ên hợp để đảm bảo rằng bản bi ên chịu kéo của mặt cắt thép đạt tới sự cứng hoá biến dạng tr ước khi bản b ê tông b ị vỡ. Khi giả thiết biến dạng phá hoại của bê tông b ằng 0,003, biến dạng ở giai đoạn cứng hoá của thép bằng 0,012 v à sử dụng biểu đồ biến dạng của h ình 5.30 , ta có Trong công th ức trên, Dsh là chiều cao vùng nén c ủa mặt cắt li ên hợp ở giai đoạn cứng hoá biến dạng, được đo từ đỉnh của bản b ê tông; d là chiều cao của mặt cắt thép; ts là bề dày của bản bê tông và th là bề dày đệm bên trên đ ỉnh bản bi ên thép. Đ ể tạo một miền an to àn cho biến dạng trong bản bi ên chịu kéo, chiều cao Dsh được chia cho 1,5 để đ ưa ra yêu cầu về khoảng cách từ đỉnh của bản tới trục trung ho à khi ch ịu mô men dẻo Dp như sau (5.98 ) Giới hạn này của Dp được sử dụng l àm yêu c ầu về tính dẻo đối với các mặt cắt chắc liên hợp chịu uốn d ương. http://www.ebook.edu.vn126
  3. Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD Hình 5.30: Chiều sâu cứng hoá biến dạng tới trục trung ho à 5.8 Tóm tắt về mặt cắt chữ I chịu uốn Ứng xử của các mặt cắt chữ I chịu uốn l à phức tạp về chi tiết nh ưng đơn gi ản trong quan niệm. Chi tiết l à phức tạp vì các yêu c ầu phải được xác định cho nhiều điều kiện khác nhau. C ả hai loại mặt cắt li ên hợp và không liên h ợp chịu uốn d ương và ch ịu uốn âm đều phải được xem xét với ba loại mặt cắt: chắc, không chắc v à mảnh. Quan ni ệm là đơn gi ản vì tất cả các TTGH đều diễn ra theo c ùng một cách thức. D ù đó là độ mảnh của vách (hình 5.14 ), độ mảnh của bản bi ên (hình 5.24 ) hay hệ liên kết đỡ cánh nén (hình 5.27 ) thì đều có ba dạng phá hoại đ ược nhận biết đ ơn giản: không mất ổn định, mất ổn định quá đ àn hồi và mất ổn định đ àn hồi. Có nhiều công thức mô tả ứng xử và xác đ ịnh các điểm chuyển tiếp cho ba đoạn phản ánh các y êu cầu thiết kế. Để tổ chức các y êu cầu thiết kế v à trình b ày chúng ở một chỗ, các bảng 5.8 - 5.10 đã được xây dựng. Trong t ài liệu này, giả thiết rằng vật liệu của vách v à bản biên có cùng cường độ chảy, nh ư vậy Rh = 1,0 và nó s ẽ không có mặt trong các công thức (Chú ý rằng, do tính th ực tiễn và xét về mặt kinh tế, hầu hết các thiết kế mới không sử dụng vật liệu lai). Hệ số chuyển tải trọng Rb được cho bởi công thức 5.54 và hệ số xét đến sự thay đổi mô men Cb được cho bởi công thức 5.71 . Trong các b ảng 5.8 và 5.9, sức kháng uốn danh định đ ược tính toán khi tham khảo tiêu chu ẩn AASHTO khi một số độ mảnh của bản bi ên và vách nào đó không đư ợc thoả mãn. Phần này đưa ra m ột công thức khác để xác định sức kháng uốn Mn và nó là k ết quả của sự điều chỉnh tuyến tính các số liệu thực nghiệm giữa Mp và 0,7My. Nếu các điều kiện sau được thoả m ãn: http://www.ebook.edu.vn127
  4. Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD Bảng 5.8 TTGH cư ờng độ - Các mặt cắt I li ên hợp chịu uốn d ương, Rh = 1,0 Chắc Không ch ắc Mảnh Sức kháng uốn danh định Trừ trường hợp nhịp li ên tục có các mặt cắt gối trung gian không chắc th ì Các mặt cắt phải thoả m ãn yêu c ầu về độ dẻo của công thức 5.92. Độ mảnh c ủa vách Không có sư ờn tăng c ường dọc: Có sườn tăng c ường dọc: Độ mảnh của bản bi ên Không yêu c ầu ở TTGH c ường độ nén Hệ liên kết đỡ bản Không yêu c ầu ở TTGH c ường độ nhưng phải thoả m ãn biên nén cho tải trọng tác dụng tr ước khi bản b ê tông đóng r ắn (5.99) thì (5.100 ) trong đó http://www.ebook.edu.vn128
  5. Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD Bảng 5.9 TTGH cư ờng độ - Các mặt cắt I liên h ợp chịu uốn âm, Rh = 1,0 Chắc Không ch ắc Mảnh Sức kháng uốn danh định Độ mảnh của Không có sư ờn tăng (Xem [A6.10.5.6] ) vách cường dọc: Có sườn tăng c ường dọc: Độ mảnh của (Xem [A6.10.5.6] ) bản biên nén Hệ liên kết đỡ bản biên nén → Sử dụng công thức 5.88 → Sử dụng công thức 5.85 cho các m ặt cắt không đối xứng cho các m ặt cắt đối xứng Nếu thì (5.101) http://www.ebook.edu.vn129
  6. Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD Bảng 5.10: TTGH cư ờng độ - Các mặt cắt I không li ên hợp chịu uốn d ương và u ốn âm, Rh = 1,0 Chắc Không ch ắc Mảnh Sức kháng uốn danh định Độ mảnh của Không có sư ờn tăng Nếu Lb > Lr vách cường dọc: (xem công th ức 5.48 đối Có sườn tăng c ường với ) dọc: Độ mảnh của bản biên nén (Xem [A6.10.5.6] ) Hệ liên kết đỡ bản biên nén → Sử dụng công thức 5.80 → Sử dụng công thức 5.77 Trong các trư ờng hợp c òn lại (5.102 ) VÍ DỤ 5.8 Hãy xác định sức kháng uốn âm danh định củ a mặt cắt liên hợp của ví dụ 5.4 trong h ình 5.20 nếu chiều dài không đư ợc đỡ Lb là 6000 mm t ại một gối trung gian . Trục trung ho à dẻo đã được xác định trong ví dụ 5.3 l à 616,7 mm t ừ đỉnh của vách xuống. Cường độ chảy của bản bi ên nén Fyc là 345 MPa. Mô men dẻo âm Mp cho mặt cắt n ày đã được tính bằng 9028 kNm trong ví dụ 5.5. Mô men có hệ số nhỏ h ơn M1 tại một đầu n ào đó c ủa chiều dài không đư ợc đỡ l à -2308 kNm và mô men l ớn hơn M2 là -6657 kNm. T ổng đại số http://www.ebook.edu.vn130
  7. Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD ứng suất trong m ặt cắt thép do các mô men thiết kế c ó hệ số là 290 MPa (kéo) trong b ản biên trên và 316 MPa (nén) trong b ản biên dưới. Định loại mặt cắt Tham kh ảo bảng 5.9 Độ mảnh của vách cho mặt cắt chắc → không ch ắc Độ mảnh của vách cho mặt cắt không chắc không có s ườn tăng c ường dọc → không c ần sườn tăng c ường dọc Độ mảnh của bản bi ên cho m ặt cắt không chắc → bản biên chịu nén là không m ảnh Liên kết đỡ bản bi ên nén cho m ặt cắt không chắc l à (chịu mô men đều) http://www.ebook.edu.vn131
  8. Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD nhỏ hơn so với chiều dài không đư ợc đỡ yêu cầu đối với một mặt cắt chắc. Khi xét đến sự thay đổi mô men, một chiều d ài không đư ợc đỡ lớn h ơn có th ể được xác định. Nếu cân bằng công thức 5.88 với , ta được (5.103) trong đó, Cb là hệ số điều chỉnh xét đến sự tha y đổi mô men của công thức 5.71 . Đối với một mặt cắt không đổi giữa hai điểm đỡ, tỷ số trong công th ức 5.72 có thể được viết dưới dạng , nghĩa là Giải phương trình 5.98 đối với Lb, Do đó, m ặt cắt ngang l à không m ảnh và được phân loại l à mặt cắt không chắc. Lời giải Do mặt cắt là không ch ắc, sức kháng có hệ số đ ược thể hiện d ưới dạng ứng suất l à (5.104 ) với là hệ số sức kháng đối với uốn theo bảng 1.1. Hệ số chuyển tải trọng Rb được xác định từ công thức 5.54 trong đó, và Như vậy http://www.ebook.edu.vn132
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
7=>1