Kết cấu thép trong xây dựng - Chương 3

Kiãøm tra âiãưu kiãûn biãún dảng:
Âäü vng ca bn sn do ti trng tiãu chøn q
c
v lỉûc kẹo H gáy ra:
f = f
0
.
α
+1
1

≤
[ f ] (3.4)
Trong âọ: f
0
: âäü vng dáưm do ti trng tiãu chøn q
c
trãn dáưm
f
0
=
JE
lq
c
.
.
384
5
1
4
⋅ (3.5)
Kiãøm tra âiãưu kiãûn âäü bãưn:
Âäü bãưn ca bn sn âỉåüc kiãøm tra theo cäng thỉïc:

σ
=
W
M
A
H
max
+
≤

γ
.R (3.6)
Trong âọ: H =
α
. P
th
=
2
2
l
JE ⋅⋅
πα
(3.7)
A, W: Tiãút diãûn v momen khạng ún ca tiãút diãûn bn räüng 1cm.
3.Tênh toạn âỉåìng hn liãn kãút bn sn v dáưm:
Âỉåìng hn liãn kãút bn sn v dáưm chëu lỉûc kẹo H åí gäúi tỉûa:
h
h
=
()
γβ

h
g
R
H
(3.8)
1.4.Cạc kêch thỉåïc chênh:
1.
Nhëp dáưm:
Hçnh 3.7: Nhëp v bỉåïc ca dáưm
Nhëp dáưm l khong cạch giỉỵa hai gäúi tỉûa
(dáưm, cäüt , tỉåìng )
* Âäúi våïi dáưm cäng xän (1 âáưu tỉûa lãn kãút cáúu
tỉûa, 1 âáưu tỉû do) Ỉ nhëp dáưm l khong cạch mẹp
khäng tỉûa âãún mẹp ngoi ca kãút cáúu tỉûa
* Âäúi våïi dáưm tỉûa c hai âáưu Ỉ nhëp dáưm l
khong cạch giỉỵa 2 tám gäúi tỉûa.
Nhëp dáưm chênh âỉåüc xạc âënh theo u cáưu
sỉí dủng.
Bỉåïc dáưm chênh nãn chn thãú no âãø cọ thãø dng thẹp hçnh lm dáưm phủ.
Bỉåïc dáưm phủ phủ thüc nhëp ca bn â chãú tảo sàón.
2.Chiãưu cao dáưm

Hçnh 3.8: Kêch thỉåïc dáưm
Dỉûa vo: h
≈
h
ln

h
min
≤
h
≤
h
max
a.h
ln
:
Thãø têch 1 âån vë di ca dáưm:
V
d
= V
c
+ V
b
= 2.F
c
.1.
ψ
c
+ F
b
.1.
ψ
b
(3.9)

ψ
c
,
ψ
b
: hãû säú cáúu tảo nhàòm kãø âãún thãø têch ca cạnh
v bủng tàng so våïi l thuút do quạ trçnh chãú tảo.

59


Gáưn âụng xem cạnh dáưm chëu ton bäü M v: h
d

≈
h
b

≈
h
c
N
≈
M/h
R.h
M
=
⇒
R
c
N
= F

F =
δ
.h

⇒
b b
Nãn:
bc
c
R
ΨΨ .h. +
M
2 = V
b
δ
(3.10)
ø âãún mäüt pháưn M do bủng dá
) cọ quan hãû giỉỵa chiãưu cao dáưm üng
.h
d
Våïi: c<1: hs kã ưm chëu.
Tỉì (3.10 våïi tro
lỉåüng dáưm biãøu thë trãn hçnh 3.10.
V
cỉûc tiãøu khi:
d
0 =

h
δ
δ
d
V

⇒
0 = . + .
.h
2 -
2
R
Ψ
δ
.
M
b
bc
c Ψ (3.11)
b
yc
b
ln
W
k =
.R.
.2c.
= h
δδ
b
c
M
Ψ
Ψ
(3.12)
Hçnh 3.9: Xem cạnh
chëu ton bäü M
h
V
V
d

V

2V

V
min

h
ln
Hçnh 3.10:
b
c
b
Ψ
Ψ
c
2c.
=k
Våïi:
: Phủ t ûo dáưm.
thỉïc kinh ngh

hüc hçnh thỉïc cáúu ta
Cäng iãûm:
(3.13)
cm 15 - 220W = h
3
ycln
(3.14)

W6,5). (5,5 = h
3
ln
÷
yc
(mm)
1000
h 3
+ 7 =
b
δ
Khi ≤ 2000mm h
ï :
V:

Chu

ïn h
ln
ca dáưm, ta âa ía
δ
b
âãún V
d
, nãúu xẹt âãún
ính hỉ
1- Khi tênh toa
ỵ b qua nh hỉåíng cu
a åíng ca âäü mnh bn bủng
b
b
δ
λ
=
Ỉ h
b
h
ln
=
3
2
.
2- Ta tháúy: h
3
ycb
W
λ
Ỉ
λ
b
se áưm nhẻ. Tuy nhiãn,
δ
b
khäng âỉåüc
ûc bäü
b
låïn v
δ
b
mng ỵ låïn Ỉ D
quạ mng âãø tha âiãưu kiãûn äøn âënh cu bn bủng.
3- Tỉì (3.11): ⇒ δ
b
. ψ
b
= 2.
Rh
MC
d
⋅
⋅
.ψ
c
⇔ V
b
= 2V
c
Cọ nghéa: Khi thãø têch dáưm nh thãø têch bủng dáưm
4- Qua hçnh 3.10: khi h
lán cáûn gia h hay âäøi khäng lå
nháút: = thãø têch 2 cạnh dáưm.
d
ï trë
ln
, V
d
t ïn Ỉ láúy h
d

≠
h
ln

khäng quạ 20% váùn âm bo u cáưu kinh tãú.
b.h
min
:
Xạc âënh dỉûa vo âiãưu kiãûn âäü vng.
c.h
max
:
Xạc âënh dỉûa vo âiãưu kiãûn xáy dỉûng.

60


ξ2.Th ưm hçnh:iãút kãú dá
2.1.Chn tiãút diãûn:
Tỉì så âäư dáưm: l, ti trng, hçnh thỉïc liãn kãút gäúi ta tênh âỉåüc: M
max
, Q
max
.

R
yc
γ
M
W
max
=
(3.15)
Nãúu xẹt âãún trảng thại do:

R
yc
.12,1
γ
M
W =
max
(3.16)
Tỉì W
tra quy cạch thẹp chn säú hiãûu thẹp ph håüp
út diãûn:
yc
2.2.Kiãøm tra tiã
.1
Cỉåìng âäü:
a.Theo ỉïng sút phạp
σ
:

R
W
M
.
.12,1
=
max
γσ
≤
R
W
M
. =
max
γσ
≤
(3.17) Hay: (3.18)
b.Theo ỉïng sút tiãúp
τ
:

c
b
J.
δ
R
SQ
.
.
=
max
γτ
≤
2.ỈÏng sút do ta
(3.19)
íi trng củc bäü:
Khi cọ ta ût trỉûc tiãúp íi trng táûp trung âà
lãn dáư ì dm va ỉåïi ti trng âọ khäng cọ sỉåìn.
Ỉïng sút củc bäü sinh ra trong bn bủng
dáưm:

R
Z
P
cb
.
.
=
γ
δ
σ
≤
(3.20)
Vå
b
ïi: Z = b + 2
δ
c
: chiãưu di quy ỉåïc
ía ti trng táûp r
Hçnh 3.11: ỈÏng sút củc bäü do ti trng
táûp trung
phán bäú ạp lỉûc cu t ung.
3.Âäü vng:

f f
≤
⎡ ⎤
(3.21)
l l
⎣
⎢
⎦
⎥
Våïi:

l
:Âä ưm do ta
f
ü vng tỉång âäúi ca dá íi trng tiãu chøn.

⎥
⎦
: Âäü vng tỉång âäúi giåïi hản cho phẹp quy âënh tron
⎤
⎢
⎣
⎡
l
f
g quy phảm.
4.ÄØn âënh täøng thãø:

R
W
M
=
max
ϕγσ
≤
(3.22)
d

61


ξ 3.Thiãút kã üp:ú dáưm täø hå
3.1.Chn tiãút diãûn:
h
≈
h
d

≈
h
b

≈
h
c
n:
Gáưn âụng xem:
1.Dáưm täø håüp h
a.Bn bủng:

h≤
max
dỉûa vo h v chëu âỉåüc lỉûc càõt Q
max

hh≈
⎧
ln

hh≤
⎨
⎩
min

δ
b
chn

c
b
R
J
.
.
γ
δ
τ
≤=
(3.23)
SQ .
max
ưm chëu toa à Coi bủng dá ìn bäü lỉûc c õt thç:

12
;
84
.
2
JS
===


2
hh
h
F
bbb
δδ
3
Nãn:
c
b
Rh
Q

.
2
3
max
γ
δ
≥
(3.24)
n mn v
8mm ≤
δ
b
≤ 22mm
Âãø trạnh à thûn tiãûn chãú tảo:
b.Bn cạnh:
Cọ: J
c
F
c
≈
⎝
⎜
⎠
⎟
2
2
2
.
h
⎛ ⎞
Nãn:
2
2
h
J
F
c
c
≈
(3.25)
Våïi:
12
.
2
.
max
hh
3
R
M
J
b
=−
JJ
b
ycc
δ
−=

F
M
Rh
h
c
b
=−
max
.
.
δ
6
Váûy: (3.26)
ï chn:
δ
c
x b
c
= F
c
tha:
δ
c
= 8 ÷ 40
áút tải vng liãn kãút cạnh v bủng phán bäú âãưu.

Tỉì âo


δ
b
<
δ

≤
3
δ
b
: Âãø ỉïng su
c

R
cc
b
210
30
δ
≤
0
: Bo âm äøn âënh củc bäü.
bmm
c
≥180



δ
c
d
h
≥
10
: Bo âm äøn âënh täøng thãø.
Dáưm täø 2. håüp âinh tạn:

Hçnh 3.12: Dáưm täø håüp hn
a.Bn bủng:


Ch

n nhỉ dáưm täø håüp hn.

62


b.Bn cạnh:
Trçnh tỉû:
Ch a u cáưu:
δ
b

%
Σ
F
c
: Âãø lỉûc truưn
õn.
n 4 thẹp gọc th

δ
g
=
b
g
= ( 1/9 ÷ 1/12 ) h
d


Σ
F
g

≥
30
âãưu tỉì cạnh âãún bủng.
Thẹp âãưu cảnh, hồûc khäng
âãưu cảnh ghẹp cảnh ngà
Hçnh 3.13: Dáưm täø håüp âinh tạn
Cọ:
JJFa
gggg
=+4
02
(.)
(3.27)
Nãúu:
JJJ W
h
M
h
.
max


R
b yc yc
= =
.
,
20852
: Khäng cáưn bn âáûy.

Moment quạn tênh ca bn âáûy:

g
+≥

: Tênh thãm bn âáûy.
JJJ
gb yc
+<
JJJ
âycbg
= − +()
J
Nãn:
F
J
â
≈
2

h
â 2
ín âáûy:
â
≤ 600
) h
d
eo âiãưu kiãûn äøn âënh củc bäü nhỉ hçnh v.
lm 2 bn âáûy.
≤
u cáưu ca ba
180 ≤ b
b
â
= ( 1/ 2,5
÷
1/5
b
â
≤ b
âmax
: Th
δ
â
> 20mm : Chia
Säú bn âáûy 3 : Âãø trạnh do ca âinh.
3.2.Kiãøm tra tiãút diãûn:
xạc:
δ
b
,
δ
c
, h
b
, h
c
, h , Tỉì tiãút diãûn â chn ta cọ chênh
1.Cỉåìng âäü:
a.Dáưm täø håüp hn:

R
W
M
.
max
γσ
≤=
(3.28)

bd
R
J
SQ
.
.
.
max
γ
δ
τ
≤=
= J + J

c
(3.29)
Våïi: J
d b c
h
J
W
hFh
FS
dbbc
2
;.
2
. =+=

ûi vë trê cọ M v Q:

c
42
Ta
R.15,13
2
11
2
γτσ
≤+
(3.30)
Våïi:
h
h
W
M
b
.=
;
b
c
J
SQ
δ
τ
.
.
1
1
σ
=


Hçnh 3.14: Kiãøm tra tải vë trê cọ M, Q

63



64
áưm täø hå tạn:

Hçnh 3.15: Dáưm th âinh tạn
b.D üp âinh

c
th
R
W
.
γσ
≤=

M
max
(3.31)
c
(3.32)

bd
R
J
SQ
.
.
.
max
γ
δ
τ
≤=
Våïi:
W
J
h
th
=
2

th
= J
ng
- J
lä
J
läù
=
Σ
F
oi
.y
i
2
+ 0,15 J
b
2.ỈÏng sút do ti trng củc bäü:
J
ù
;

lãn dá v
Khi cọ ti trng táûp trung âàût trỉûc tiãúp
ưm dỉåïi ti trng âọ khäng cọ sỉåìn.
Ỉïng sút củc bäü sinh ra trong bn bủng dáưm:

R
Z
P
b
cb
.
.
=
γ
δ
σ
≤
(3.33)
Våïi: Z
ãưu uy ỉåïc
= b + 2h
1
: chi di q
phán bäú ạp lỉûc ca ti trng táûp trung.
3.Âäü vng:

f f
⎡
⎤
Hçnh 3.16: ỈÏng sút củc bäü do ti
trng táûp trung
l l
≤
⎣
⎢
⎦
⎥
(3.34)
ÄØn âën 4. h täøng thãø:

R
W
M
(3.35)
ãún âäøi tiãút diãûn
d
=
max
ϕγσ
≤

3.3.Bi dáưm:
Theo ø tiãút
kiãûm k o sỉû
chiãưu di dáưm, M thay âäøi , âã
im loải cáưn thay âäøi tiãút diãûn dáưm the
biãún âäøi ca M. Nhỉng khi biãún âäøi tiãút diãûn thç
cäng chãú tảo tàng, nãn chè cáưn thay âäøi tiãút diãûn
dáưm khi L ≥ 10m.
1.Dáưm täø håüp hn:
a.Cạc c
Hçnh 3.17: Biãún âäøi tiãút diãûn dáưm
ạch thay âäøi tiãút diãûn:



a)
b)
c)
d)
Hçnh 3.18: Cạc cạch thay âäøi tiãút diãûn dáưm täø håüp hn








- Thay âäøi bãư dy bn cạnh
δ
c
(a): Âån gin, nhỉng màût trãn ca dáưm khäng
hàóng, khọ liãn kãút våïi kãút cáúu bãn trãn.
c
(c): Ỉ tiãút kiãûm 10÷ 12 % thẹp, âån gin.
p
- Thay âäøi chiãưu cao tiãút diãûn h (b): phỉïc tảp Ỉ dng khi nhëp dáưm låïn.
- Thay âäøi âäüt ngäüt bãư räüng cạnh b
- Thay âäøi tỉì tỉì bãư räüng cạnh b
c
(d): Ỉ tiãút kiãûm 20% thẹp.
b.Vë trê thay âäøi tiãút diãûn:
- Ti trng phán bäú âãưu:
Tiãút diãûn cạnh åí vë trê M
max
:

.
max
h
6.
h
R
M
F
b
δ
−=
(3
c
.36)
ûn cạnh åí vë trê bà øi:

Tiãút diã õt âáưu thay âä
F
Rh
c
.
M
x
xb
=−
h
.
δ
6
(3.37)
ïp tiãút kiãûm: Thãø têch the
VFFl

l
R h
M
cc
x
x
=−
−
().
.
max
α

M
=
()
α
Hçnh 3.19: Âiãøm thay âäøi tiãút diãûn.
Våïi:
M
ql
max
.
=
2
8


)1(.4
)1(.
22
.
2

max
22
αα
αα
−=
−=−=
M
qlxqxlq
M
x

Nãn:
l
Rh
M
=−+
α
αα
.
()
max
14 4
(3.38)
Khi:
2
V
δ
δα
= 0

Ta cọ: V : max
V
α
2
(3.39)
1
=1/ håüp l


c.Tênh b
Hay: 1 - 8
+ 12
α
= 0
Nãn:
α
2 Khäng

α
2
=1/6 Håüp l (3.40)
- Våïi cạc loải ti trng khạc:

Hçnh 3.20: Vë trê thay âäøi khi ti trng táûp trung



1
:

⇒
W
x

⇒
J
x
Tỉì: M
x yc yc
Tỉ
δ
b
,
δ
c

⇒
b
1
ì: J
x
yc
, h ,
d.Chụ :

⊗
b
1
h/10
≥



≥
180mm

65



Hçnh 3.21: Vë trê thay âäøi bãư räüng cạnh

⊗
Vë trê x=
α
l l âiãøm càõt l thuút.
ç R
h
= càõt thỉûc tãú x
1
=
,85
α
l.
5.
:
V
0,85R nãn âiãøm
0
Hồûc tải vë trê âäú nhỉng dng
âỉåìng hn xiãn.

⊗
Âãø trạnh ỉïng sút táûp trung
phi vạt våïi i =1/
2.Dáưm täø håüp âinh tạn
ûy
thç theo thỉï t øi
àõt l thuút x
1
, x
2

Nãúu cạnh dáưm tạn gäưm nhiãưu bn âá
ỉû ta càõt tỉìng bn âáûy âãø biãún âä
tiãút diãûn dáưm.
Våïi loải ny ta cọ W
1
, W
2
nãn ta chè
cáưn tçm âiãøm c
a.Âiãøm càõt l thuút :
Tỉì: W
⇒
M = W
i i i
Hçnh 3.22: Cạch thay âäøi tiãút diãûn
dáưm täø håüp âinh tạn
.R
Co
i
2
/2

ï: M
i
= q.l.x
i
/2 - q.x

⇒

xlx
WR
i
2
−+ =
.
.
q
ii
2
0

:
x
ll
WR
q
i
i
2
2
22
2
=±
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
−
.
Nãn
(3.41)
càõt thỉûc tãú:b.Âiãøm
Âãø bn âáûy lm viãûc âỉåüc tỉì âiãøm càõt l thuút thç phi kẹo bn âáûy vãư phêa gäúi
tỉûa mäüt â ì bn âáûy bë càõt chëu. oản a â âãø tạn 0,5 säú âinh ma

[]
n
FR
N
bâ
i
â
=
1
2
.
.
min
(3.42)
3.Kiãøm tra ỉ áút tải âiãøm biãún âäøi tiãïng su út diãûn:

R.15,13
2
1
2
1
γτσ
≤+
(3.43)


Âiãøm kiãøm tra ỉïng

Dáưm hn
rãn trủc hng âinh âáưu tiãn v trãn âỉåìng âinh liãn kãút
ûng.

Hçnh 3.23: Âiãøm kiãøm tra ỉïn sút.






sút:
: åí biãn bủng.

Dáưm tạn: nàòm t
thẹp gọc cạnh v bn bu

66


3.4.T hên liãn kãút giỉỵa cạnh v bủng dáưm:
âãø chäúng trỉåüt giỉỵa cạnh v Liãn kãút bủng
dáưm d
biãn lỉûc trỉåüt trãn 1 âån vë di:

Hçnh 3.24: Hiãûn tỉåüng trỉåüt
giỉỵa cạnh v bủng dáưm
o lỉûc càõt gáy ra. Gi
τ
l ỉïng sút trỉåüt åí
bủng dáưm. Thç

d
c
b
J
SQ
T
.
.1.
=
=
δτ
(3.44)
Dám täø üp hn : 1. ư hå
Lỉûc T d ìn gọc di 1 âån vë åí 2o 2 âỉåìng ha
bãn chëu:

( )
TRh
gh
≥
min
1.2
β
(3.45)

Hçnh 3.25: Âỉåìng hn liãn
kãút cạnh v bủng dáưm

()
min
2
.
c
h
SQ
h
≥
(3.46)
gd
RJ
β
Khi cọ lỉûc táûp củc bäü tạc dủng lãn cạnh dáưm m
ọ sỉåìn âỉïng thç g h ãút chëu
thãm ỉ
tải âọ khäng c âỉåìn n liãn k
ïng sút củc bäü. Nãn cäng thỉïc tênh chiãưu cao
âỉåìng hn:

()
min
2
2
.
c
P
SQ
⎟
⎞
⎜
⎛
+
⎟
⎟
⎞
⎜
⎜
⎛
2
g
d
h
R
ZJ
h
β
⎠⎝
⎠
⎝
≥
(3.47)
Dáưm täø håüp âin 2. h tạn:
Gi a l bỉåïc âinh liãn kãút giỉỵa thẹp gọc cạnh
v bủng dáưm ỵ l T.a.
Do âọ
, thç lỉûc tạc dủng lãn 1 âinh se
ta cọ cäng thỉïc:

[ ]
c
d
â
SQ
JN
a
.
.
min
≤
(3.48)
Hçnh 3.26: Liãn kãút cạnh v
bủng dáưm th âinh tạn
Gi a’ l bỉåïc âinh liãn kãút giỉỵa thẹp gọc
cạnh v bn âáûy:
a’
≤

â
ng
â
JN .][
min
(3.49)
SQ.
Vç: S
= S +S
g
> S
â
a ’ > a
hn: ø dãù bäú t u tảo
c â
Ỉ
C a’ = a : âã rê cáú dáưm.

Chụ :
- Âäúi våïi dáưm nhëp nh, chëu Q bẹ: T
ỉåïc â
.
ênh
Q
max

ûo: a
≤
12d v a
≤
18
δ
g
.
b inh theo
- Âäúi våïi dáưm nhëp låïn: Tênh bỉåïc âinh a
våïi Q
max
trãn 3 m mäüt.
-u cáưu cáúu ta
Hçnh 3.27: Tênh bïc âinh dáưm täø
hå
üp âinh tạn

67


ξ4.Äøn âënh täøng thãø ca dáưm thẹp:
4.1.Hiãûn tỉåüng:
Dỉåïi tạc dủng ti trng P, dáưm bë ún
tron m ưm äøn âënh.

âënh
sang tr tåïi hản: P
th
⇔

⇔

.2.C øm tra äøn âënh täøng thãø:
g àût phàóng ti trng: dá
Tàng P âãún lục dáưm vỉìa bë ún vỉìa chëu
xồõn v vãnh ra khi màût phàóng chëu lỉûc:
Ỉ Dáưm máút äøn âënh täøng thãø.
Lỉûc lm cho dáưm tỉì trảng thại äøn
ảng thại máút äøn âënh gi l lỉûc
→
Âiãưu kiãûn äøn âënh ca dáưm:
P
≤
P
th
M
≤
M
th


σ

≤

σ
th
4 äng thỉïc kiã

R
W
dth
x

ϕγσσ
=≤=
(3.50)
M
Trong âọ :
ún ca

γ
m viãûc
W
x
= W
ng
: Mämen chäúng tiãút diãûn
= 0,95 : Hãû säú âiãưu kiãûn l
ä
ïi:
ϕ
d
=
ϕ
ϕ
d
= 0,6
ϕ
1
> 0,859

ϕ
d
: Hãû s ú äøn âënh täøng thãø
Vå
1
Khi:
ϕ
1

≤
0,85

8 + 0,21.
ϕ
1

≤
1 Khi:

ϕ
=
Ψ
.
1
⎟
⎞
⎜
⎛
⋅
⎟
⎞
⎜
⎛
⋅
Eh
J
y
.10
3
2
(3.51)
⎠
⎝
⎟
⎠
⎜
⎝
RlJ
ox

o
øm cäú kãút khäng cho
ãnh ra ngoi màût phàóng ca dáưm.
i trng.
åïi gäúi tỉûa.

α
,5

Trong âọ:
l : Khong cạch 2 âiã
cạnh cong v

Ψ
phủ thüc:
- Vë trê âàût ti.
- Dảng t
- Liãn kãút dáưm v
- Hãû säú
α
:
= 1 4.
2
⎟
⎞
⎜
⎛
lJ
oxn
: Âäúi våïi d
⎠
áưm âënh hçnh
⎝
hJ
y

α
= 8.
⎟
⎟
⎞
+
⎜
⎜
⎛
3
3
.
b
o
d
l
δ
: Âäúi våïi dáưm täø håüp
⎠
⎜
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎝
2
.
1
.
.
cc
cc
c
b
hb
δ
δ
.
Hçnh 3.28: Máút äøn âënh täøng thãø
Hçnh 3.29: l
0
Hçnh 3.30:


68

Xem chi tiết: Kết cấu thép trong xây dựng - Chương 3