Đang tải... (xem toàn văn)
Kết cấu thép quan trọng bởi nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng hiện đại, làm bộ phận chịu lực trong công trình, không chỉ trong xây dựng dân dụng và công nghiệp mà còn cả trong các ngành cầ
Chỉång 3 DÁƯM THẸP ξ 1.Âải cỉång vãư dáưm v hãû dáưm: Dáưm l kãút cáúu chëu ún cọ bn bủng âàûc, l kãút cáúu cå bn trong kãút cáúu xáy dỉûng. Âỉåüc dng lm sn nh dán dủng v cäng nghiãûp, dáưm cáưu, kãút cáúu chëu lỉûc ca cỉía van, dáưm cáưu chảy. 1.1.Cạc loải dáưm: 1.Theo cáúu tảo: a.Dáưm âënh hçnh: I : âỉåüc dng trong ún phàóng: dáưm sn, dáưm cáưu. Hçnh 3.1: Dáưm âënh hçnh U: Tiãút diãûn khäng âäúi xỉïng, âỉåüc dng trong ún xiãn nhỉ x gäư, dáưm sỉåìn tỉåìng. Cọ 1 mạ phàóng nãn dãù liãn kãút våïi kãút cáúu khạc. Âàûc âiãøm: - Tiãút kiãûm cäng chãú tảo. - Liãn kãút âån gin. - Kêch thỉåïc hản chãú. - Täún thẹp do δb låïn hån u cáưu thiãút kãú. Âãø khàõc phủc dng dáưm dáûp tỉì thẹp bn mng b.Dáưm täø håüp : Hçnh 3.2: Dáưm täø håüp Dáưm täø håüp hn: gäưm 3 bn thẹp ghẹp lải bàòng âỉåìng hn gọc. Hai bn nàòm ngang: hai cạnh dáưm; bn âàût âỉïng: bn bủng. So våïi dáưm âinh tạn, êt täún váût liãûu v nhẻ hån, chi phê cáúu tảo êt hån Ỉ âỉåüc dng phäø biãún. Dáưm täø håüp âinh tạn: Gäưm mäüt bn thẹp âàût âỉïng lm bn bủng; hai cạnh dáưm, mäùi cạnh gäưm hai thẹp gọc chỉỵ L v cọ thãø thãm mäüt hồûc hai bn thẹp nàòm ngang gi l bn âáûy. Vç phi khọet läù nãn täún cäng chãú tảo v täún váût liãûu, nhỉng chëu lỉûc täút. Âỉåüc dng khi dáưm chëu ti trng âäüng v ti trng låïn, nhỉ dáưm cáưu chảy, dáưm cáưu. Âàûc âiãøm: - Kêch thỉåïc låïn. - Tiãút kiãûm thẹp. - Täún cäng chãú tảo. c.Kãút lûn: 55 Nãn dng dáưm âënh hçnh nãúu vãư cáúu tảo cho phẹp, v bo âm cỉåìng âäü, âäü cỉïng, äøn âënh. Dng dáưm täø håüp khi khäng thãø dng dáưm hçnh nhỉ khi ti trng låïn v nhëp dáưm låïn 2.Theo så âäư kãút cáúu: Hçnh 3.3: Phán loải dáưm theo så âäư kãút cáúu. Dáưm âån gin: täún váût liãûu, chãú tảo v dỉûng làõp âån gin, chëu lỉûc chênh xạc, khäng nh hỉåíng do nhiãût, hay lụn lãûch. Âỉåüc dng nhiãưu trong xáy dỉûng. Dáưm liãn tủc: Âäü cỉïng låïn, tiãút kiãûm váût liãûu, chãú tảo v dỉûng làõp khọ, näüi lỉûc thay âäøi do nhiãût, hay lụn lãûch. Âỉåüc dng khi dáưm cáưn âäü cỉïng låïn. Dáưm mụt thỉìa: tiãút kiãûm váût liãûu. 1.2.Hãû dáưm: 1.Khại niãûm: Hãû dáưm l kãút cáúu khäng gian gäưm dáưm chênh, dáưm phủ bäú trê thàóng gọc nhau. Dáưm phủ trỉûc tiãúp âåí bn màût v truưn ti trng lãn dáưm chênh. Dáưm chênh âåí dáưm phủ v truưn ti trng tỉì dáưm phủ lãn gäúi âåí. 2.Phán loải: Ty theo cạch xàõp xãúp dáưm ta cọ 3 loải hãû dáưm: Hçnh 3.4: Cạc loải hãû dáưm. a.Hãû dáưm âån gin: Gäưm mäüt hãû thäúng dáưm âàût song song våïi cảnh ngàõn âåỵ sn cäng tạc. Dáưm lm viãûc nhỉ bn kã hai cảnh Ỉ kh nàng chëu lỉûc kẹm Ỉ chè ph håüp våïi ti trng nh, chiãưu di cảnh ngàõn ä sn khäng låïn. b.Hãû dáưm phäø thäng: 56 Gäưm hai loải dáưm âàût vng gọc våïi nhau v song song våïi hai cảnh ca sn cäng tạc. Cạc dáưm âàût song song våïi cảnh ngàõn ca sn, tỉûa lãn cäüt hay kãút cáúu chëu lỉûc khạc: dáưm chênh. Cạc dáưm âàût thàóng gọc, tỉûa lãn dáưm chênh v truưn ti trng tỉì sn lãn dáưm chênh: dáưm phủ. - Khi ti trng v kêch thỉåïc ca sn khäng låïn (q≤3000daN/m2; ä sn ≤ 12x36m) Ỉ hãû dáưm phäø thäng hiãûu qu kinh tãú hån cạc loải hãû dáưm khạc nhåì gim lỉåüng thẹp v dãù cáúu tảo cáúu kiãûn hån. c.Hãû dáưm phỉïc tảp: Gäưm ba loải dáưm: Ngoi dáưm chênh, dáưm phủ cn cọ dáưm sn âàût vng gọc v tỉûa lãn dáưm phủ. - Hãû dáưm ny phỉïc tảp v täún cäng chãú tảo Ỉ chè thêch håüp khi ti trng sn cäng tạc låïn (q ≥ 3000 daN/cm2). 2.Cạc cạch liãn kãút dáưm: Cạc dáưm âỉåüc liãn kãút våïi nhau theo 1 trong 3 cạch: a.Liãn kãút chäưng: Dáưm n gạc lãn dáưm kia. - Âån gin, dãù làõp ghẹp. - Lm tàng chiãưu cao cäng trçnh. - Âäü cỉïng v kh nàng chëu lỉûc khäng cao, sn lm viãûc nhỉ bn kã hai cảnh. Hçnh 3.5: Cạc cạch liãn kãút dáưm. b.Liãn kãút cng bn màût: Bäú trê sao cho cạnh trãn ca cạc loải dáưm cọ cng âäü cao. - Gim chiãưu cao xáy dỉûng ca hãû dáưm, cọ thãø tàng chiãưu cao dáưm chênh. - Ton hãû dáưm cọ âäü äøn âënh låïn. - Sn cọ âäü cỉïng v kh nàng chëu lỉûc låïn nhåì lm viãûc nhỉ bn kã bäún cảnh. - Cáúu tảo phỉïc tảp hån liãn kãút chäưng Ỉ dng cho hãû dáưm phäø thäng. c.Liãn kãút tháúp: Cạc dáưm phủ âàût tháúp hån dáưm chênh, dáưm sn âàût bàòng màût våïi dáưm chênh. Cọ ỉu âiãøm nhỉ liãn kãút bàòng màût nhỉng phỉïc tảp hån nhiãư chè dng cho hãû dáưm phỉïc tảp. 57 1.3.Cáúu tảo v tênh toạn bn sn: 1.Xạc âënh nhëp l v chiãưu dy bn sn δ : u cáưu: Trng lỉåüng sn khäng låïn, cáúu tảo khäng quạ phỉïc tảp m váùn âm bo kh nàng chëu âỉåüc ti trng. δl=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+⋅tcqnEn.72115.44010 (3.1) n0 = ⎥⎦⎤⎢⎣⎡lf: âäü vng giåïi hản, theo quy phảm: sn n0 = 150; dáưm phủ n0 =250. E1 =ν−1E (3.2 ) Våïi: νthẹp = 0,3; ECT3 = 2.106 kg/cm2 Ỉ E1= 2,26 .106 Bãư dy sn δ âỉåüc chn theo ti trng tiãu chøn qtc Ỉ nhëp sn l. Ti trng trãn sn q (kg/cm2) Chiãưu dy sn δ (mm) ≤ 1000 6 ÷ 8 ≤ 2000 8 ÷ 10 ≤ 3000 10 ÷ 12 > 3000 12 ÷ 14 2.Kiãøm tra: Dỉåïi tạc dủng ti trng, bn sn chëu ún v bë vng. Do âỉåìng hn liãn kãút bn sn v dáưm ngàn cn biãún dảng tỉû do v biãún dảng xoay ca bn tải cạc gäúi Ỉ tải cạc gäúi tỉûa phạt sinh lỉûc kẹo H v mämen ám M cọ tạc dủng gim mämen trong bn åí nhëp. Hçnh 3.6: Så âäư tênh ca bn sn Khi tênh tọan âãø thiãn vãư an ton, b qua nh hỉåíng ca mämen ám M, chè xẹt nh hỉåíng ca lỉûc kẹo H. Càõt mäüt di bn räüng 1cm, så âäư tênh toạn l mäüt dáưm hai gäúi tỉûa cäú âënh chëu ti trng phán bäú âãưu q. * Mämen ún låïn nháút åí nhëp: Mmax = q.82l - H.f (3.2a) Hay: Mmax= M0 α+11 (3.2b) Trong âọ : α =thPHâỉåüc xạc âënh tỉì cäng thỉïc: α.(1+ α)2 =3.(δ0f)2 (3.3) 58 Kiãøm tra âiãưu kiãûn biãún dảng: Âäü vng ca bn sn do ti trng tiãu chøn qc v lỉûc kẹo H gáy ra: f = f0 .α+11 ≤ [ f ] (3.4) Trong âọ: f0: âäü vng dáưm do ti trng tiãu chøn qc trãn dáưm f0= JElqc 384514⋅ (3.5) Kiãøm tra âiãưu kiãûn âäü bãưn: Âäü bãưn ca bn sn âỉåüc kiãøm tra theo cäng thỉïc: σ = WMAHmax+≤ γ.R (3.6) Trong âọ: H = α. Pth=22lJE ⋅⋅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: hh= ()γβ hgRH (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 ≈ hln hmin ≤ h ≤ hmaxa.hln: Thãø têch 1 âån vë di ca dáưm: Vd = Vc + Vb = 2.Fc.1.ψc + Fb.1.ψb (3.9) ψc , ψb: 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: hd ≈ hb ≈ hc N ≈ M/h R.hM = ⇒ RcN = F F = δ.h ⇒ b bNãn: bccRΨΨ .h. + M2 = Vbδ (3.10) ø âãún mäüt pháưn M do bủng dá) cọ quan hãû giỉỵa chiãưu cao dáưm üng .hd Våïi: c<1: hs kã ưm chëu. Tỉì (3.10 våïi trolỉåüng dáưm biãøu thë trãn hçnh 3.10. V cỉûc tiãøu khi: d0 = hδδdV ⇒ 0 = . + h2 - 2RΨδ .Mbbcc Ψ (3.11) bycblnWk = .R 2c. = hδδbcMΨΨ (3.12) Hçnh 3.9: Xem cạnh chëu ton bäü M hVVd V 2V Vmin hlnHçnh 3.10:bcbΨΨc2c. =k Våïi: : Phủ t ûo dáưm. thỉïc kinh ngh hüc hçnh thỉïc cáúu ta Cäng iãûm: (3.13) cm 15 - 220W = h3ycln (3.14) W6,5). (5,5 = h3ln ÷yc(mm) 1000h 3 + 7 = bδ Khi ≤ 2000mm h ï : V: Chu ïn hln ca dáưm, ta âa ía δb âãún Vd , nãúu xẹt âãún ính hỉ 1- Khi tênh to b qua nh hỉåíng cua åíng ca âäü mnh bn bủng bbδλ= Ỉ hbhln =32. 2- Ta tháúy: h 3ycbWλ Ỉ λb se áưm nhẻ. Tuy nhiãn, δb khäng âỉåüc ûc bäüb låïn v δb mng ỵ låïn Ỉ Dquạ mng âãø tha âiãưu kiãûn äøn âënh cu bn bủng. 3- Tỉì (3.11): ⇒ δb. ψb = 2. RhMCd⋅⋅.ψc ⇔ Vb = 2Vc 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. dï trë ln , Vd t ïn Ỉ láúy hd ≠ hln khäng quạ 20% váùn âm bo u cáưu kinh tãú. b.hmin : Xạc âënh dỉûa vo âiãưu kiãûn âäü vng. c.hmax : 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: Mmax , Qmax . RycγMWmax = (3.15) Nãúu xẹt âãún trảng thại do: Ryc.12,1γMW = max (3.16) Tỉì W tra quy cạch thẹp chn säú hiãûu thẹp ph håüp út diãûn:yc2.2.Kiãøm tra tiã .1Cỉåìng âäü: a.Theo ỉïng sút phạp σ: RWM. .12,1 = maxγσ≤RWM. = maxγσ≤ (3.17) Hay: (3.18) b.Theo ỉïng sút tiãúp τ: cbJ.δRSQ. . = maxγτ≤2.ỈÏng sút do ta (3.19) íi trng củc bäü: Khi cọ ta ût trỉûc tiãúp íi trng táûp trung âàlãn dáư ì dm va ỉåïi ti trng âọ khäng cọ sỉåìn. Ỉïng sút củc bäü sinh ra trong bn bủng dáưm: RZPcb. . = γδσ≤ (3.20) Våbïi: Z = b + 2δc : chiãưu di quy ỉåïc ía ti trng táûp rHçnh 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 tafü vng tỉång âäúi ca dá íi trng tiãu chøn. ⎥⎦: Âäü vng tỉång âäúi giåïi hản cho phẹp quy âënh tron⎤⎢⎣⎡lfg quy phảm. 4.ÄØn âënh täøng thãø: RWM = maxϕγσ≤ (3.22) d 61 ξ 3.Thiãút kã üp:ú dáưm täø hå 3.1.Chn tiãút diãûn: h ≈ hd ≈ hb ≈ hcn:Gáưn âụng xem: 1.Dáưm täø håüp h a.Bn bủng: h≤max dỉûa vo h v chëu âỉåüc lỉûc càõt Qmax hh≈⎧ln hh≤⎨⎩min δb chn cbRJ γδτ≤= (3.23) SQ .maxưm chëu toa à Coi bủng dá ìn bäü lỉûc c õt thç: 12;84.2JS=== 2hhhFbbbδδ3 Nãn: cbRhQ .23maxγδ≥ (3.24) n mn v 8mm ≤ δb ≤ 22mm Âãø trạnh à thûn tiãûn chãú tảo: b.Bn cạnh: Cọ: JcFc≈⎝⎜⎠⎟222. h⎛ ⎞ Nãn: 22hJFcc≈ (3.25) Våïi: 12.2.maxhh3RMJb=−JJbyccδ−= FMRhhcb=−max δ6 Váûy: (3.26) ï chn: δc x bc = Fc tha: δc = 8 ÷ 40 áút tải vng liãn kãút cạnh v bủng phán bäú âãưu. Tỉì âo δb < δ ≤ 3δb : Âãø ỉïng suc Rccb21030δ≤0: Bo âm äøn âënh củc bäü. bmmc≥180 δcdh≥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: δb %ΣFc : Âãø lỉûc truưn õn. n 4 thẹp gọc th δg = bg = ( 1/9 ÷ 1/12 ) hd ΣFg ≥ 30âãưu tỉì cạnh âãún bủng. Thẹp âãưu cảnh, hồûc khäng âãưu cảnh ghẹp cảnh ngàHçnh 3.13: Dáưm täø håüp âinh tạn Cọ: JJFagggg=+402(.) (3.27) Nãúu: JJJ WhMh.max Rb yc yc= =.,20852: Khäng cáưn bn âáûy. Moment quạn tênh ca bn âáûy: g+≥ : Tênh thãm bn âáûy. JJJgb yc+< JJJâycbg= − +() J Nãn: FJâ≈2 hâ 2ín âáûy: â ≤ 600 ) hd eo âiãưu kiãûn äøn âënh củc bäü nhỉ hçnh v. lm 2 bn âáûy. ≤ u cáưu ca ba180 ≤ b bâ = ( 1/ 2,5 ÷1/5bâ ≤ bâmax : Th δâ > 20mm : Chia Säú bn âáûy 3 : Âãø trạnh do ca âinh. 3.2.Kiãøm tra tiãút diãûn: xạc: δb , δc , hb , hc , h , Tỉì tiãút diãûn â chn ta cọ chênh 1.Cỉåìng âäü: a.Dáưm täø håüp hn: RWM.maxγσ≤= (3.28) bdRJSQ .maxγδτ≤= = J + J c (3.29) Våïi: Jd b chJWhFhFSdbbc2;.2. =+= ûi vë trê cọ M v Q: c42 TaR.15,132112γτσ≤+ (3.30) Våïi: hhWMb.=; bcJSQδτ 11σ= Hçnh 3.14: Kiãøm tra tải vë trê cọ M, Q 63 64áưm täø hå tạn: Hçnh 3.15: Dáưm th âinh tạn b.D üp âinh cthRW.γσ≤= Mmax(3.31) c (3.32) bdRJSQ .maxγδτ≤= Våïi: WJhth=2 th = Jng - JläJläù = Σ Foi.yi2 + 0,15 Jb 2.ỈÏng sút do ti trng củc bäü: Jù ; 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: RZPbcb. . = γδσ≤ (3.33) Våïi: Z ãưu uy ỉåïc = b + 2h1 : chi di qphán 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: RWM(3.35) ãún âäøi tiãút diãûn d = maxϕγσ≤ 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 thebiãún 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 cHçnh 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 [...]... dáưm Cáúu tảo sỉåìn âỉïng: - Chiãưu cao : hs = hb; R - Chiãưu dy: δs ≥ 2.bs ; E Hçnh 3. 34: Gia cỉåìng sỉåìn âỉïng cho bủng dáưm 70 - Chiãưu räüng: bs ≥ ho /30 + 40mm - Khong cạch giỉỵa 2 sỉåìn: a ≤ 2ho khi: λ b > 3, 2 a ≤ 2,5ho khi: λ b ≤ 3, 2 - Âỉåìng hn liãn kãút sỉåìn vo bủng dáưm hh = 4mm Sau khi bäú trê sỉåìn âỉïng våïi khong cạch täúi âa theo quy âënh a =2ho R Nãn tỉì (3. 57) (3. 59) τ o = 12,26 c2 λb... khäng cho cạnh cong vãnh ra ngoi màût phàóng ca dáưm Ψ phủ thüc: - Vë trê âàût ti - Dảng ti trng - Liãn kãút dáưm våïi gäúi tỉûa - Hãû säú α: 2 J xn ⎛ l o ⎞ α = 1,54 : Âäúi våïi dáưm âënh hçnh ⎜ ⎟ Jy ⎝ h ⎠ ⎛ l δ α = 8 ⎜ o c ⎜ b h ⎝ c c 2 ⎞ ⎛ d δ 3 b ⎟ + ⎜1 + ⎟ ⎜ b δ 3 ⎠ ⎝ c c ⎞ ⎟ : Âäúi våïi dáưm täø håüp ⎟ ⎠ Hçnh 3. 29: l0 Hçnh 3. 30: 68 4 .3. Biãûn phạp tàng cỉåìng äøn âënh täøng thãø: Âãø tàng cỉåìng äøn... ỉïng sút do ỉïng sút phạp v ỉïng sút tiãúp cng gáy ra - Khi khäng cọ lỉûc táûp trung tạc dủng củc bäü trãn cạnh nẹn ca dáưm v 3, 5 . hlnHçnh 3. 10:bcbΨΨc2c. =k Våïi: : Phủ t ûo dáưm. thỉïc kinh ngh hüc hçnh thỉïc cáúu ta Cäng iãûm: (3. 13) cm 15 - 220W = h3ycln (3. 14). 4 (3. 38) Khi: 2Vδδα= 0 Ta cọ: V : max Vα2 (3. 39) 1 =1/ håüp l c.Tênh b Hay: 1 - 8 + 12 α = 0 Nãn: α2 Khäng α2 =1/6 Håüp l (3. 40)