Giao Trình kết cấu thép đại cương - Chương 3

1
DẦM THÉP
3.1 Đại cương
3.2 Dầm định hình
3.3 Dầm tổ hợp
3.4 Ổn định tổng thể
3.5 Ổn định cục bộ
3.6 Nối dầm
3.7 Liên kết cánh và bụng dầm
3.8 Chi tiết đầu dầm
3.9 Dầm có lỗ
3.10 Dầm có tiết diện không đối xứng
3
2
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
3.1.1 Phân loại dầm
+ Dầm thép là cấu kiện được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng,
chịu uốn là chủ yếu
+ Phạm vi ứng dụng: dầm đỡ sàn công tác, dầm cầu chạy, dầm đỡ mái, dầm
tường, xà gồ, dầm cầu…
+ Dầm được chia thành hai loại: dầm định hình và dầm tổ hợp
+ Dầm định hình được làm từ thép định hình
+ Dầm tổ hợp được tạo thành từ thép tấm: dầm tổ hợp hàn, dầm tổ hợp đinh
tán, dầm tổ hợp bu lông
+ Dầm có tiết diện đối xứng hoặc không đối xứng
+ Theo sơ đồ có thể chia ra dầm đơn giản, dầm liên tục và dầm công sôn
+ Dầm có thể được làm từ nhiều loại thép
+ Dầm tiết diện đặc, dầm có lỗ
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
3
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP

a. Dầm định hình
+ Dầm thép là cấu kiện được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng,
chịu uốn là chủ yếu
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
4
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
5
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
b. Dầm tổ hợp
+ Dầm tổ hợp được tạo thành từ thép tấm dùng liên kết hàn, đinh tán hoặc bu
lông để liên kết cánh và bụng dầm
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
6
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
3.1.2 Bố trí hệ dầm
a. Hệ dầm đơn giản
+ Dầm được bố trí song song với cạnh ngắn
của ô bản (dầm sàn)
b. Hệ dầm phổ phổ thông
+ Dầm chính đặt song song cạnh lớn của ô
bản, tựa lên cột
+ Dầm phụ đặt song song cạnh bé của
ô bản, tựa lên dầm chính và truyền tải
trọng sàn xuống dầm chính
+ Sử dụng cho sàn có BxL ≤ 36x12m
hay khi q ≤ 3000 daN/m
2
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
7

3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
c. Hệ dầm phức tạp
+ Dầm chính đặt song song cạnh lớn của ô bản
+ Dầm phụ đặt song song cạnh bé của ô bản
+ Dầm sàn đặt vuông góc với dầm phụ
+ Sử dụng cho sàn có q > 3000 daN/m
2
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
8
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
d. Các hình thức liên kết dầm với nhau
+ Liên kết chồng
+ Liên kết bằng mặt
+ Liên kết thấp
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
9
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
3.1.3 Nhịp dầm
+ Dầm công sôn, nhịp l là khoảng cách từ mép ngoài đến mép ngàm
+ Dầm tựa lên đầu cột, nhịp l là khoảng cách giữa hai sườn cứng đầu dầm
+ Dầm không co sườn: tựa lên tường gạch l = L
1
tựa lên cột bê tông l = L
0
+ (L
1
– L
0
)/2
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM

10
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
3.1.4 Chiều cao tiết diện dầm
+ Chiều cao tiết diện dầm cần chọn thỏa điều kiện:
h
min
≤ h ≤ h
max
h ≈ h
kt
Với h
min
chiều cao dầm xác định theo điều kiện độ võng cho phép
h
max
xác định theo yêu cầu sử dụng
Trường hợp dầm đơn giản, tải phân bố đều:
tb
ll
E
f
h
g
´
ú
û
ù
ê
ë
é

D
´´=
24
5
min
(3.1)
w
kt
t
W
kh =
(3.2)
(
)
( )
p
c
g
c
cc
tb
pg
pg
ggg
+
+
=
1
(3.3)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM

11
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
Dầm tổ hợp hàn k = 1.15 ~ 1.20
Dầm tổ hợp đinh tán (bu lông) k = 1.20 ~ 1.25
+ Khi thiết kế cần chọn tiết diện dầm sao cho độ mảnh của bản bụng được khống
chế thỏa các điều kiện ổn định cục bộ. Có thể tham khảo bảng sau:
Tỷ số chiều cao và chiều dày bản bụng dầm thép
H (m) 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0
t
w
(mm) 8 ~ 10 10 ~ 12 12 ~ 14 16 ~ 18 20 ~ 22 22 ~ 24
h
w
/t
w
100 ~ 125 125 ~ 150 145 ~ 165 165 ~ 185 185 ~ 200 210 ~ 230
Yêu cầu đối với thiết kế dầm:
+ Đảm bảo điều kiện bền
+ Đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ, tổng thể
+ Đảm bảo điều kiện về độ võng
+ Thỏa các điểu kiện về cấu tạo
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
12
3.2 THIẾT KẾ DẦM ĐỊNH HÌNH
3.2.1 Chọn tiết diện dầm
+ Chọn sơ đồ tính của dầm
+ Xác định tải trọng tác dụng
+ Xác định nội lực dầm
+ Moment kháng uốn theo yêu cầu:
+ Tra bảng chọn số hiệu thép sao cho W

x
≥ W
x
yc
2.2 Kiểm tra tiết diện đã chọn
a. Kiểm tra bền khi chịu moment
M moment uốn tại tiết diện cần kiểm tra
f cường độ tính toán của thép
f
M
W
c
x
yc
x
g
max
=
(3.4)
f
W
M
c
nx
gs
£=
(3.5)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
13
3.2 THIẾT KẾ DẦM ĐỊNH HÌNH

b. Kiểm tra bền khi chịu lực cắt
Q lực cắt tại tiết diện cần kiểm tra
S
x
moment tĩnh của phần tiết diện nguyên bên trên thớ cần tính ứng suất
cắt
I
x
moment quán tính của tiết diện nguyên lấy đối với trục uốn x-x
t
w
chiều dày bản bụng
f
v
cường độ tính toán chịu cắt của thép làm dầm
c. Kiểm tra độ võng của dầm
(3.6)
vc
wx
f
tI
QS
gt
£=
ú
û
ù
ê
ë
é

D
£
D
ll
(3.7)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
14
3.2 THIẾT KẾ DẦM ĐỊNH HÌNH
Với dầm đơn giản tải phân bố đều:
d. Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm định hình
Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm định hình theo công thức:
W
c
moment kháng uốn của tiết diện nguyên lấy với thớ biên cánh chịu nén
γ
c
hệ số điều kiện làm việc của dầm, lấy bằng 0.95
φ
b
hệ số kể đến sự giảm khả năng chịu uốn của dầm khi xét đến điều kiện
ổn định tổng thể, phụ thuộc vào φ
1
(3.8)
EI
lq
l
c 3
384
5
=

D
f
W
M
c
cb
g
j
£
(3.9)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
15
3.2 THIẾT KẾ DẦM ĐỊNH HÌNH
ψ tra bảng phụ thuộc vào dạng tải trọng, cánh chất tải, liên kết của cánh
chịu nén và hệ số α
h chiều cao tiết diện dầm
l
0
khoảng cách giữa hai điểm cố kết ngăn cản dầm biến dạng ngoài mặt
phẳng dầm
I
t
moment quán tính chống xoắn của dầm
+ Nếu φ
1
≤ 0.85 φ
b
= φ
1
+ Nếu φ

1
> 0.85 φ
b
= 0.68 + 0.21 ≤ 1.0
(3.11)
2
0
54.1
ú
û
ù
ê
ë
é
=
h
l
I
I
y
t
a
(3.12)
f
E
l
h
I
I
x

y
2
0
1
ú
û
ù
ê
ë
é
=
yj
(3.10)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
16
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
3.3.1 Chọn tiết diện dầm
a. Chọn chiều cao dầm: h
h
min
≤ h ≤ h
max
h ≈ h
kt
b. Chọn chiều dày bản bụng: t
w
+ Chiều dày bạn bụng xác định theo điều kiện chịu cắt
+ Khi chiều cao dầm h = 1m ~ 2m, có thể xác định t
w
theo công thức:

(3.13)
vcw
w
fh
Q
t
g
max
2
3
=
1000
3
7
h
t
w
+=
(3.14)
b
f
h
t
f
t
f
h
w
h
f

Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
17
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
+ Khi bụng dầm không cần gia cường sườn dọc (điều kiện ổn định cục bộ của
bụng dầm dưới tác dụng của ứng suất pháp)
+ Khi bụng dầm không cần gia cường sườn ngang (điều kiện bản bụng ổn định
cục bộ dưới tác dụng của ứng suất tiếp)
Trường hợp dầm chịu tải trọng động:
Trường hợp dầm chịu tải trọng tĩnh:
(3.16)
[ ]
E
fh
t
w
w
w
l
³
[
]
2.2=
w
l
[
]
2.3=
w
l
E

fh
t
w
w
5.5
³
(3.15)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
18
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
c. Chọn kích thước cánh dầm: b
f
và t
f
+ Moment quán tính cần thiết của cánh dầm:
+ Mặt khác:
+ Từ (3.17) và (3.18) có:
Hay:
+ Chọn t
f
> t
w
+ Chọn b
f
/t
f
≤ √(E/f); b
f
≤ 30t
f

; b
f
= (1/2 ~ 1/5)h; b
f
≥ 180mm, b
f
≥ h/10
(3.17)
122122
3
max ww
c
e
ww
xwxf
hth
f
Mhth
WIII -=-=-=
g
2
4
2
4
2
222
f
ff
f
ff

f
ff
h
tb
h
tb
h
AI ==»
2122
2
3
max
f
ff
ww
c
h
tb
hth
f
M
=-
g
2
3
max
2
122
fk
ww

c
ff
h
ht
h
f
M
tb
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
-=
g
(3.18)
(3.19)
(3.20)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
19
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
3.3.2 Kiểm tra tiết diện đã chọn
a. Kiểm tra độ bền
+ Tại M ≠ 0, Q = 0:
+ Tại M = 0, Q ≠ 0:
+ Tại M ≠ 0, Q ≠ 0:
S

f
moment tĩnh lấy với trục trung hòa của một cánh dầm
(3.23)
f
W
M
c
nx
gs
£=
vc
wx
f
tI
QS
gt
£=
f
ctđ
gtss
15.13
2
1
2
1
£+=
h
h
W
M

w
´=
1
s
wx
f
tI
QS
=
1
t
(3.21)
(3.22)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
20
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
b. Kiểm tra độ võng
c. Kiểm tra ổn định của dầm
+ Kiểm tra ổn định cục bộ:
- Ổn định cục bộ của cánh dầm
- Ổn định cục bộ cuả bụng dầm
+ Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm
d. Kiểm tra ổn định cục bộ mép trên bản bụng
Khi cánh trên dầm có tải trọng tập trung tác dụng trong mặt phẳng bản bụng mà
bên dưới không có sườn tăng cường, phải kiểm tra độ bền nén cục bộ của mép
trên bản bụng theo:
ú
û
ù
ê

ë
é
D
£
D
ll
(3.24)
f
lt
F
c
zw
c
gs
£=
(3.25)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
21
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
F tải trọng tập trung
l
z
chiều dài phân bố quy đổi của tải tập trung dọc theo mép trên của bản
bụng tại cao độ ứng với biên trên của chiều cao tính toán h
w
của bản
bụng: l
z
= b + 2h
y

(3.26)
b chiều dài phân bố lực tập trung theo chiều dài dầm
h
y
khoảng cách từ mặt trên của cánh dầm đến biên trên của chiều cao tính
toán của bản bụng
Chiều cao tính toán h
w
lấy như sau:
+ dầm thép cán: là khoảng cách giữa các điểm bắt đầu uốn cong của bản bụng,
chỗ tiếp giáp của bản bụng với cánh trên và cánh dưới (hình b)
+ dầm hàn: là chiều cao bản bụng (hình a)
+ dầm đinh tán hay dầm bu lông: là khoảng cách giữa các mép gần nhau nhất
của các thép góc trên hai cánh (hình c)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
22
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
(3.27)
Tại cao độ ứng với biên trên của chiều cao tính toán của bản bụng dầm, khi đồng
thời có ứng suất pháp, ứng suất tiếp và có thể có cả ứng suất cục bộ thì cần kiểm
tra theo ứng suất tương đương:
f
ccctđ
gtsssss
15.13
222
£+-+=
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
23
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP

(3.28)
σ, τ, σ
c
là các ứng suất pháp, ứng suất tiếp và ứng suất cục bộ vuông góc với
trục dầm ở cùng một điểm tại cao độ ứng với biên trên của chiều cao tính toán
bản bụng: τ, σ
c
tính như các công thức trên, còn σ tính theo công thức:
σ, σ
c
mang dấu dương nếu chịu kéo, dấu âm nếu chịu nén
I
n
moment quán tính của tiết diện thực của dầm
y khoảng cách từ biên trên của chiều cao tính toán của bản bụng đến
trục trung hòa
y
I
M
n
=
s
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
24
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
3.3.1 Mục đích và phương pháp
+ Để tiết kiệm vật liệu
+ Nên áp dụng đối với dầm có nhịp L ≥ 10m
+ Dầm có nhịp L ≤ 30m, nên thay đổi tiết diện một lần
+ Các phương pháp: thay đổi chiều cao h, bề rộng cánh b

f
, chiều dày cánh t
f
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
25
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
3.3.2 Thay đổi tiết diện dầm bằng cách thay đổi bề rộng cánh dầm b
f
a. Cách thứ nhất: chọn vị trí thay đổi tiết diện, tính b
1f
+ Xác đinh moment tại vị trí thay đổi tiết diện x
1
= L/6
+ Moment kháng uốn cần thiết tại x
1
:
+ Khi mối nối cánh chịu kéo dùng đường hàn đối đầu thẳng:
+ Tiết diện sau khi thay đổi bề rộng cánh có: h, b
1f
, t
w
, t
f
2
2
2
1
11
1
x

qx
ql
M -=
(3.29)
f
M
W
c
x
g
1
1
=
(3.30)
wtc
x
f
M
W
g
1
1
=
(3.31)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
26
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
+ Moment quán tính của tiết diện sau khi thay đổi:
+ Moment kháng uốn của tiết diện sau khi thay đổi:
+ Cân bằng (3.30) hoặc (3.31) với (3.33), xác định được b

1f
+ Chọn b
1f
: b
1f
≥ 180
b
1f
≥ b
f
/2
b
1f
≥ h/10
(3.32)
(3.33)
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
++=
412
1
2
12
1

2
11
33
1
f
ffffwwx
h
btbthtI
2
1
1
h
I
W
x
x
=
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
27
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
b. Cách thứ hai: chọn b
1f
, xác định vị trí cần thay đổi tiết diện
+ Chọn b
1f
:
b
1f
≥ 180
b

1f
≥ b
f
/2
b
1f
≥ h/10
+ Moment quán tính I
x1
, moment kháng uốn W
x1
của tiết diện sau khi thay đổi
+ Gọi M
1
là moment tại vị trí thay đổi tiết diện x
1
, moment kháng uốn theo yêu
cầu:
+ Cân bằng W
x1
và W
x1
yc
, xác định được x
1
(3.34)
f
x
qx
ql

f
M
W
cc
yc
x
gg
22
2
1
1
1
1
1
-
==
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
28
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
3.3.3 Thay đổi tiết diện dầm bằng cách thay đổi chiều cao dầm h
+ Chọn chiều cao dầm cần thay đổi h
1
+ Tính moment quán tính,và moment kháng uốn của tiết diện sau khi thay đổi
+ Gọi M
x1
là moment tại tiết diện x
1
cần thay đổi tiết diện dầm. Moment kháng
uốn theo yêu cầu:
+ Cân bằng (3.36) và (3.37), xác định được x

1
(3.35)
(3.36)
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
++=
412
1
2
12
1
2
1
33
11
f
ffffwwx
h
btbthtI
2
1
1
h
I

W
x
x
=
f
x
qx
ql
f
M
W
cc
yc
x
gg
22
2
1
1
1
1
1
-
==
(3.37)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
29
3.4 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP
3.4.1 Hiện tượng và nguyên nhân
+ Hiện tượng dầm vừa bị võng trong

mặt phẳng uốn vừa bị cong vênh ra
khỏi mặt phẳng uốn gọi là mất ổn
định tổng thể
+ Nguyên nhân moment uốn do tải
trọng ngoài gây ra lớn hơn moment
tới hạn M
cr
của dầm
(3.38)
a
ph
2
0
1+=
ytcr
EIGI
l
c
M
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
30
3.4 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP
3.4.2 Tính toán dầm theo điều kiện ổn định tổng thể
+ Không cần kiểm tra ổn định tổng thể khi khi dầm thỏa một trong các điều kiện
sau:
a. Có bản dàn BTCT hoặc bản sàn thép đủ cứng liên kết một cách chắc
chắn và liên tục với cánh chịu nén của dầm
b. Khi tỷ số nhịp tính toán l
0
và bề rộng cánh chịu nén b

f
thỏa điều kiện cho
trong bảng.
Trong đó
l
0
khoảng cách giữa hai điểm cố kết ngăn cản dầm biến dạng ra khỏi
mặt phẳng uốn
h
f
khoảng cách giữa trọng tâm hai cánh dầm
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
31
3.4 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP
Bảng 1 Giá trị lớn nhất l
0
/b
f
để không cần kiểm tra ổn định tổng thể của dầm
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
32
3.4 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP
+ Khi không thỏa hai điều kiện trên thì kiểm tra ổn định tổng thể của dầm theo:
φ
b
xác định tương tự như khi kiểm tra ổn định tổng thể của dầm định hình, với
Modun đàn hồi cắt:
Moment quán tính xoắn:
Đối với dầm I
trong đó a = 0.5h

f
(3.39)
f
W
M
c
b
g
j
£
(
)
3
225.1
33
wwff
t
thtb
I
+
=
2
0
4
÷
ø
ö
ç
è
æ

´=
h
l
I
I
E
G
y
t
a
( )
m
+
=
12
E
G
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
+
÷
÷
ø
ö

ç
ç
è
æ
=
3
3
2
0
18
ff
w
ff
w
tb
at
bh
tl
a
(3.40)
(3.41)
(3.42)
(3.43)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
33
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
3.5.1 Hiện tượng mất ổn định cục bộ
+ Bản cánh chịu ứng nén cánh và bụng có khả năng
+ Bản bụng đầu dầm chịu ứng suất cắt → bị cong vênh ra ngoài mặt
+ Bản bụng giữa dầm chịu ứng suất uốn phẳng → mất ổn định cục bộ

+ Mất ổn định tổng thể: hình dạng chung của dầm thay đổi, hình dạng tiết diện
không đổi
+ Mất ổn định cục bộ không làm thay đổi hình dạng chung nhưng làm làm thay
đổi hình dạng tiết diện. Mất ổn định cục bộ dẫn đến phá hoại tổng thể
+ Ứng suất tới hạn của bản:
t,a là chiều dày, bề rộng bản. C (hoặc k) là hệ số phụ thuộc kích thước ô bản
và ứng suất tác dụng lên bản
(3.44)
( )
22
2
2
112
÷
ø
ö
ç
è
æ
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
=
a
t

k
a
tEC
cr
n
p
s
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
34
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
3.5.2 Ổn định cục bộ của bản cánh chịu nén
+ Bản bụng có thể oằn ngang làm
bản cánh oằn theo phương đứng
+ Biểu thức ứng suất tới hạn cho
cánh chịu nén của dầm:
+ Quan niệm mất ổn
định xảy ra đồng thời
với mất cường độ
bền, σ
cr
= f nên:
(3.45)
2
25.0
÷
÷
ø
ö
ç
ç

è
æ
=
of
f
cr
b
t
E
s
f
E
t
b
f
of
2
1
£
(3.46)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
35
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
3.5.3 Ổn định cục bộ của bản bụng
a. Dưới tác dụng của ứng suất tiếp
+ Dưới tác dụng chủ yếu của lức cắt, bản bụng mỏng có thể phồng ra ngoài
mặt phẳng tạo thành sóng nghiêng 45
o
+ Độ mảnh quy ước của bản bụng:
Khi: không cần gia gia cố sườn ngang

Với: khi chịu tải trọng tĩnh
khi chịu tải trọng động
Khi cần gia cố sườn ngang (vuông góc với trục dầm)
E
f
t
h
w
w
w
=
l
[
]
ww
ll
£
[
]
2.3=
w
l
[
]
2.2=
w
l
(3.47)
[
]

ww
ll
>
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
36
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
Khoảng cách sườn ngang: a ≤ 2h
w
khi λ
w
> 3.2
a ≤ 2.5h
w
khi λ
w
≤ 3.2
Bề rộng sườn ngang bố trí sườn ngang đối xứng
bố trí sườn ngang một bên
Chiều dày sườn ngang
mm
h
b
w
s
40
30
+³
mm
h
b

w
s
50
24
+³
E
f
bt
ss
2³
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
37
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
b. Dưới tác dụng của ứng suất pháp
+ Dưới tác dụng chủ yếu của moment, phầm chịu nén của bản bụng mỏng bị
phồng lên tạo thành những sóng vuông góc với mặt phẳng uốn của dầm
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
38
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
+ Khi không cần bố gia cường bản bụng
+ Khi cần gia cường bản bụng thêm cặp sườn dọc cách mép
chịu nén của bản bụng một khoảng (0.2 ~ 0.3)h
w
+ Khi có sườn dọc thì kích thước các sườn lấy như sau:
● Đối với sườn ngang I
sn
≥ 3h
w
t
w

3
● Đối với sườn dọc I
sd
≥ 1.5h
w
t
w
3
Với: I
sn
moment quán tính của cặp sườn ngang lấy đối với trục dọc của
bản bụng
I
sd
moment quán tính của sườn dọc lấy đối với trục thẳng đứng
của tiết diện dầm
5.5£=
E
f
t
h
w
w
w
l
5.5>=
E
f
t
h

w
w
w
l
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
39
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
c. Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng dầm
+ Phải kể đến tất cả các thành phần của trạng thái ứng suất σ, τ, σ
c
+ Ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại các ô bản:
và
Với M và V là giá trị trung bình của moment và lực cắt tại ô bản.
● Nếu chiều dài ô bản a ≤ h
w
thì M, V lấy tại tiết diện giữa ô
● Nếu chiều dài ô bản a > h
w
thì M, V lấy tại tiết diện giữa của phần ô bản có
ứng suất lớn hơn và có chiều dài bằng h
w
● Nếu trong phạm vi ô bản có M và V đổi dấu thì giá trị trung bình của chúng
lấy trên phần ô có giá trị tuyệt đối của nội lực lớn
● Nếu trong ô có tải trọng tập trung đặt ở cánh chịu kéo thì chỉ kiểm tra do tác
dụng đồng thời của hai thành phần ứng suất σ và τ hoặc σ
c
và τ
y
I
M

x
=
s
ww
th
V
=
t
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
40
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
c.1 Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng dầm có tiết diện đối xứng, chỉ
gia cường bằng các sườn ngang, khi ứng suất cục bộ σ
c
= 0 và độ mảnh
quy ước
d cạnh bé của ô bản (h
w
hoặc a)
c
cr
(đối với dầm tổ hợp hàn) phụ thuộc vào δ, lấy như sau:
6£
w
l
c
crcr
g
t
t

s
s
£
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
+
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
22
(3.48)
2
w
cr
cr
fc
l
s
=

2
0
2
76.0
13.10
l
m
t
v
cr
f
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
+=
E
f
t
d
w
=
0
l
(3.49)
(3.50)

(3.51)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
41
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
(3.52)
3
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
=
w
f
w
f
t
t
h
b
bd
Bảng tra hệ số β
Dầm Điều kiện làm việc β
Cầu trục Ray không hàn
Ray hàn
2
∞

Các dầm
khác
Khi có sàn cứng đặt liên tục trên cánh nén
Trong các trường hợp khác
∞
0.8
Ghi chú: đối với dầm cầu trục có lực tập trung đât ở cánh chịu kéo,
khi tính hệ số δ lấy β = 0.8
Bảng tra hệ số c
cr
δ ≤ 0.8 1.0 2.0 4.0 6.0 10.0 ≥ 30
c
cr
30.0 31.5 33.3 34.6 34.8 35.1 35.5
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
42
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
c.2 Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng dầm có tiết diện đối xứng, chỉ
gia cường bằng các sườn ngang, khi ứng suất cục bộ σ
c
≠ 0 và độ mảnh
quy ước
6£
w
l
c
crcr
g
t
t

s
s
£
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
+
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
22
(3.53)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
43
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
Trong đó các giá trị σ
cr
và σ
c,cr
được tính như sau:

● Khi a/h
w
≤ 0.8
σ
c,cr
tính theo công thức (3.49)
Hệ số c
1
đối với dầm tổ hợp hàn lấy theo bảng 29 TCXDVN 338-2005
Nếu tải trọng đặt ở cánh chịu kéo (như hình vẽ) thì kiểm tra ổn định của bản
bụng được thực hiện theo hai tổ hợp ứng suất:
● σ và τ cho biên chịu nén
● σ
c
và τ cho biên chịu kéo, khi đó tính hệ số δ theo công thức trên thì b
f
và t
f
là chiều rộng và chiều dày của cánh chịu kéo
(3.54)
2
1
,
a
crc
fc
l
s
=
E

f
t
a
w
a
=
l
(3.55)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
44
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
Tải tập trung đặt tải biên chịu kéo
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
45
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
● Khi a/h
w
> 0.8 và σ
c
/σ lớn hơn giá trị cho trong bảng 31 TCXDVN 338 - 205
σ
cr
tính theo công thức (3.49)
Hệ số c
2
lấy theo bảng 32 TCXDVN 338 – 205
σ
c,cr
tính theo công thức (5.54) trong đó nếu a/h
w

> 2 thì lấy a = 2h
w
c3. Khi a/h
w
> 0.8 và tỉ số không lớn các giá trị cho trong bản 31 thì:
+ σ
cr
tính theo công thức (5.49)
+ σ
c,cr
tính theo công thức (5.54) nhưng đặt a/2 thay cho a và tính cũng như
trong bảng 30
+ Trong mọi trường hợp đều được tính theo kích thước thực của ô bản
(3.56)
2
2
a
cr
fc
l
s
=
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
46
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
47
3.6 NỐI DẦM
● Nối dầm vì thép làm dầm không đủ chiều dài
● Dầm có trọng lượng hoặc chiều dài quá khả năng vận chuyển

a. Nối dầm bằng đường hàn đối đầu:
+ Chỉ nên nối tại vị trí có M ≤ (f
wt
/f)M
max
(3.57)
+ Đường hàn đối đầu chịu moment và lực cắt
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
M
V
M
V
48
3.6 NỐI DẦM
b. Nối dầm bằng đường hàn hỗn hợp:
+ M
w
moment do đường hàn đối đầu chịu
+ M
b
moment do bản nối cánh chịu
M = M
w
+ M
bn
(3.58)
Với M
w
= W
w

f
wt
γ
c
(3.59)
M
bn
= M – M
w
(3.60)
+ Lực tác dụng lên bản nối:
N
bn
= M
bn
/h
bn
Với h
bn
= h + t
bn
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
MM
( )
å
=
fcw
bn
w
hf

N
l
gb
min
(3.61)
49
3.6 NỐI DẦM
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
c. Nối dầm bằng đường hàn góc:
+ M moment do đường hàn góc ở cánh chịu
+ V do đường hàn ở bụng chịu
c1. Tính đường hàn góc ở cánh: chịu M
+ Lực tác dụng lên bản nối:
N
bn
= M
bn
/h
bn
Với h
bn
= h + t
bn
c2. Tính đường hàn góc ở bụng: chịu V
M
V
M
V
( )
å

=
fcw
bn
w
hf
N
l
gb
min
(3.62)
( )
å
³
wcw
f
lf
V
h
gb
min
(3.61)
50
3.6 NỐI DẦM
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
d. Nối dầm bằng bu lông (chịu cắt):
+ M moment do bu lông ở cánh chịu
+ V do bu lông ở bụng chịu
d1. Tính bu lông ở cánh: chịu M
+ Lực tác dụng lên bản nối:
N

bn
= M
bn
/h
bn
Với h
bn
= h + t
bn
+ Tính khả năng chịu lực bé nhất
của 1 bu lông:
+ Số bu lông cần thiết:
(3.63)
M
V
M
V
[
]
[
]
[
]
(
)
vbcbb
NNN ;min
min,
=
[ ]

b
bn
N
N
n
min,
³
(3.64)