bài tập lớn kết cấu thép

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đăng Điềm
Sinh viên : Hoàng Mạnh Tuấn
Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế một dầm chủ nhịp giản đơn trên cầu đường ôtô, mặt cắt
chữ I dầm thép hàn trong nhà máy và lắp ráp mối nối công trường bằng bu lông CĐC,
không liên hợp.
I- Số liệu giả

định:

1. Chiều dài nhịp dầm:

L

= 24 m

2. Số làn xe thiết kế:

nL

= 2 làn

3. Khoảng cách giữa các dầm chủ:

S

= 1500 mm

4. Tĩnh tải bản bê tông cốt thép mặt cầu

wDC2 = 5,8 kN/m

5. Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu và các tiện ích trên cầu

wDW = 4,8 kN/m

6. Hoạt tải xe ôtô thiết kế:

HL – 93

d

7. Số lượng giao thông trung bình hàng ngày/một làn:

x 4
ADT = 8 10 xe/ngày/làn

8. Tỷ lệ xe tải trong làn:

k = 0,5

9. Hệ số phân bố ngang tính cho mô men:

mg

= 0,71

10. Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt:

mg

= 0,73

11. Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng:

mg

= 0,73

12. Hệ số phân bố ngang tính cho mỏi:

mg

= 0,71

13. Hệ số cấp đường:

m = 0,65

14. Độ võng cho phép của hoạt tải:

15. Vật liệu:
+ Thép chế tạo dầm:

Thép M270 cấp 250

M
V
D
F

∆cp = L/800


+ Bu lông CĐC:
ASTM A490M
16. Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN272-05

II- Yêu cầu về nội dung
A- Tính toán
1. Chọn mặt cắt dầm tính các đặc trưng hình học.
2. Tính và vẽ biểu đồ bao nội lực bằng phương pháp đường ảnh hưởng.
3. Kiểm toán dầm theo các trạng thái giới hạn cường độ, sử dụng và mỏi.
4. Tính toán thiết kế sường tăng cường.
5. Tính toán thiết kế mối nối công trường
B – Bả n vẽ
1. Vẽ mặt chính dầm, vẽ các mặt cắt đại diện.
2. Vẽ các mối nối.
3. Thống kê sơ bộ khối lượng vật liệu
4. Khổ giấy A3 (Ba bản).


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

BÀI LÀM
I . CHỌN MẶT CẮT DẦM

1.1. Chiều cao dầm thép d
Đối với cầu dầm giản đơn, tiết diện chữ I thép không liên hợp thì :

d≥

1
1
1
L
d = ( ÷ )L
25 ,và ta thường chọn theo công thức kinh nghiệm
20 12 .

Chiều cao dầm d nên chọn chẵn đến 5cm
Ta có :

L = 24 m
(1/25)L = 0,96 m
(1/20)L = 1,2 m
(1/12)L = 2,0 m
Trên cơ sở đó sơ bộ chọn chiều cao dầm d = 1,4 (m). = 1400 mm
1.2. Bề rộng cánh dầm bf
Bề rộng cánh dầm được lựa chọn sơ bộ theo công thức kinh nghiệm:
1 1
b f = ( ÷ )d
3 2 => bf = (467 ÷ 700) mm

Vậy ta chọn :

Chiều rộng bản cánh trên chịu nén :
Chiều rộng bản cánh dưới chịu kéo :

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn

Page 3

Lớp:

b c = 550 mm
bt = 550 mm

Giao Thông Công Chính K52

3


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
1.3. Chiều dầy bản cánh và bản bụng dầm

Theo quy định của quy trình (A6.7.3) thì chiều dầy tối thiểu của bản cánh, bản bụng
dầm là 8 mm. Chiều dày tối thiểu này là do chổng gỉ, yêu cầu vận chuyển và tháo lắp trong
thi công
Ta chọn:
Chiều dầy bản cánh trên chịu nén : tc = 30 mm
Chiều dầy bản cánh dưới chịu kéo : tt = 30 mm
Chiều dầy bản bụng dầm
tw = 16 mm
Do đó chiều cao của bản bụng (vách dầm) sẽ là : D = d – tc – tt = 1400-30-30 =1340mm
=> D =1340 (mm)
Vậy mặt cắt dầm sau khi chọn có hình vẽ như sau:

30

1400

1340

30

550

550
Hình 3-1 Mặt cắt ngang dầm
1.4. Tính các dặc trưng hình học của mặt cắt dầm
Đặc trưng hình học mặt cắt dầm được tính toán và thành lập bảng sau:
MÆt c¾t
C¸nh trªn
B¶n bông
C¸nh dưới
Tæng

A(mm2)
16500
21440
16500
54440

h (mm) A.h(mm3)
1385
700
15
700

22852500
15008000
247500
38108000

Io(mm4)

A.y2(mm4)

1237500
3208138667
1237500
3210613667

7742212500
0
7742212500
15484425000

Itotal(mm4)
7743450000
3208138667
7743450000
18695038667

Trong đó:
A = Diện tích (mm2);
H = Khoảng cách tứ trọng tâm từng phần tiết diện dầm đến đáy dầm (mm);
Io = Mômen quán tính của từng phần tiết diện dầm đối với trục nằm ngang đi qua

trọng tâm của nó (mm4);
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 4

Lớp:

Giao Thông Công Chính K52

4


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

htotal = Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm ( nhóm các phần tiết diện dầm) đến
đáy bản cánh dưới dầm (mm);
htotal = y =

∑ ( A.h)
∑ ( A)

(mm)
y = Khoảng cách từ trọng tâm của từng bộ phận đến trọng tâm của mặt cắt dầm
(mm);
y−h

y=
(mm)
Itotal = Io + A.y2 (mm4).

Từ đó ta tính được:
ytop ybotmid ytopmid
MÆt c¾t ybot
mm

mm

mm

mm

DÇm thÐp 700

700

685

685

Sbot

Stop

Sbotmid

Stopmid

mm3

mm3

mm3

mm3

26707198.10 26707198.10 27292027.3 27292027.3

Trong đó :
ybot : Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm đến đáy bản cánh dưới dầm thép (mm);
ytop : Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm đến đỉnh bản cánh trên dầm thép (mm);
ybotmid : Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm đến trọng tâm bản cánh dưới dầm thép;
ytopmid : Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm đến trọng tâm bản cánh trên dầm thép;
Sbot :Mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với ybot
(mm3);
Stop
: Mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với ytop
(mm3);
Sbotmid : Mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với ybotmid (mm3);
Stopmid : Mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với ytopmid (mm3).
1.5. Tính toán trọng lượng bản thân dầm
WDCI=A γ s=0,05444*78.5 = 4,27(kN/m)
II. TÍNH VÀ VẼ BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC
2.1. Tính toán M, V theo phương pháp đường ảnh hưởng (đah)
Chia dầm thành các đoạn bằng nhau. Chọn số đoạn dầm
Chiều dài mỗi đoạn dầm

0

1

2

3

4

5

6

7

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 5

8

9

Ndd = 16 đoạn
Ldd = 1,5 m

10

Lớp:

11 12

13

14

15

16

Giao Thông Công Chính K52

5


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
Trị số đah của mômen được tính toán theo bảng sau:
Mặt c¾t

xi(m)

§ahMi(m)

AMi(m2)

1
2
3
4
5
6
7

8

1.5
3.0
4.5
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0

1.406
2.625
3.656
4.500
5.156
5.625
5.906
6.000

16.875
31.500
43.875
54.000
61.875
67.500
70.875
72.000

Trong đó :

xi
ĐahMi
AMi

: Khoảng cách từ gối đến mặt cắt thứ I;
: Tung độ Đah Mi;
: Diện tích Đah Mi .

ta có hình vẽ đah :

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 6

Lớp:

Giao Thông Công Chính K52

6


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
0

Ðah M1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

+

1.406
Ðah M2
+

2.625
Ðah M3
+

3.656
Ðah M4
+

4.500
Ðah M5
+

5.106
Ðah M6
+

5.625
Ðah M7
+

5.906
Ðah M8
+

6.000

Hệ số điều chỉnh tải trọng

η = η D ×η R ×η I = 1, 05 × 0,95 × 0,95 = 0,95

Mômen tại tiết diện bất kì được tính theo công thức :
+ Đối với TTGHCĐ I:
M i = η { (1,25 × wdc + 1,5 × wdw ) + mg M [1,75 × LLL + 1,75 × m × LLMi × (1 + IM ) ] } × AMi
= MDCi + MiDW + MiLL
+ Đối với TTGHSD :

M i = 1,0{ (1,0 × wdc + 1,0 × wdw ) + mg M [1,0 × LLL + 1,0 × m × LLMi × (1 + IM ) ] } × AMi

= MDCi + MiDW + MiLL
Trong đó:
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 7

Lớp:

Giao Thông Công Chính K52

7


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
LLL

: Tải trọng làn rải đều (9,3 kN/m);

LLMi

: Hoạt tải tương đương ứng với đ.a.h Mi;

mg M

: Hệ số phân bố ngang tính cho mômen (đã tính cả hệ số làn xe m);

wdc

: Tải trọng rải đều do bản thân dầm thép và bản BTCT mặt cầu);

wdw

: Tải trọng rảu đều do lớp phủ mặt cầu và các tiện ích trên cầu;
(1+IM) :Hệ số xung kích;
AMi

m

2

: Diện tích đường ảnh hưởng Mi ( m );
:Hệ số cấp đường.

Mặt cắt xi(m)

αi

Bảng trị số mômen theo TTGHCĐ I
AMi(m2) LLMitruck LLMitandem MiDC
MiDW
KN/m

1

1.5

0.063 16.875 23.603

2

3.0

0.125 31.500 23.335

3

4.5

0.188 43.875 23.068

4

6.0

0.250 54.000 22.800

5

7.5

0.313 61.875 22.528

6

9.0

0.375 67.500 22.255

7

10.5

0.438 70.875 21.983

8

12.0

0.500 72.000 21.710

KN/m

KN.m

KN.m

MiLL

Micd

KN.m

KN.m

17.840 201.86 115.43 567.24 884.526
1643.02
17.800 376.81 215.46 1050.75
0
2277.25
17.760 524.85 300.11 1452.30
7
2788.89
17.720 645.97 369.36 1773.57
8
3179.47
17.645 740.17 423.23 2016.08
2
3450.84
17.570 807.46 461.70 2181.68
2
3604.89
17.495 847.83 484.79 2272.28
5
3643.26
17.420 861.29 492.48 2289.50

4

Bảng trị số mômen theo TTGHSD
Mặt cắt xi(m)
1
2
3
4
5
6
7
8

1.5
3.0
4.5
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0

αi

AMi(m2) LLMitruck LLMitandem

MiDC

MiDW

MiLL

Misd

KN/m

KN/m

KN.m

KN.m

KN.m

KN.m

23.603
23.335
23.068
22.800
22.528
22.255
21.983
21.710

17.840
17.800
17.760
17.720
17.645

17.570
17.495
17.420

169.99
317.32
441.98
543.97
623.30
679.96
713.96
725.29

81.00
151.20
210.60
259.20
297.00
324.00
340.20
345.60

443.55
821.64
1135.64
1386.85
1576.48
1705.98
1776.82
1790.28

694.545
1290.153
1788.213
2190.025
2496.782
2709.943
2830.983
2861.178

0.063
0.125
0.188
0.250
0.313
0.375
0.438
0.500

16.875
31.500
43.875
54.000
61.875
67.500
70.875
72.000

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 8

Lớp:

Giao Thông Công Chính K52

8


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

0.000

884.5260

1643.020

2277.257

2788.898

3179.472

3450.842

3604.895

3643.264

3604.895

3450.842

3179.472

2788.898

2277.257

1643.020

884.5260

0.000

Ta có biểu đồ bao mômen ở TTGHCĐ I như sau :

Trị số đah lực cắt được tính toán theo bảng sau:
MÆt c¾t
xi(m)
§ah Vi(m)
Avi(m2)
0
0.000
1.000
12.000
1
1.500
0.938

10.500
2
3.000
0.875
9.000
3
4.500
0.813
7.500
4
6.000
0.750
6.000
5
7.500
0.688
4.500
6
9.000
0.625
3.000
7
10.500
0.563
1.500
8
12.000
0.500
0.000
Trong đó :

xi
: Khoảng cách từ gối đến mặt cắt thứ I;
Đah Vi : Tung độ phần lớn hơn của đah Vi ;
AVi
: Tổng diện tích đah Vi ;
Al,Vi
: Diện tích đah Vi (diện tích phần lớn).

A1vi(m2)
12.000
10.547
9.188
7.922
6.750
5.672
4.688
3.797
3.000

Ta có hình vẽ đah lực cắt tại các mặt cắt dầm như sau :

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 9

Lớp:

Giao Thông Công Chính K52

9

GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11 12 13

14 15

16

1
Ðah V0

+

0.938
Ðah V1

+

0.062
0.875

Ðah V2

+

0.125
0.813

Ðah V3

+

0.187
0.750

Ðah V4

+

0.250
0.688
Ðah V5

+

0.312
0.625
Ðah V6

+

0.375
0.563
Ðah V7

-

+

0.437
0.5
Ðah V8

-

+

0.5

Lực cắt tại tiết diện bất kì được tính theo công thức sau:
+ Đối với TTGHCĐ I :
Vi = η { (1,25 × wdc + 1,5 × wdw ) AVi + mgV [1,75 × LLL + 1,75 × m × LLVi × (1 + IM ) ] × Al ,Vi }
= VDCi + ViDW + ViLL
+ Đối với TTGHSD :
Vi = 1,0{ (1,0 × wdc + 1,0 × wdw ) AVi + mgV [1,0 × LLL + 1,0 × m × LLVi × (1 + IM ) ]× AVi }

= VDCi + ViDW + ViLL
Trong đó :
LLVi : Hoạt tải tương đương ứng với đah Vi;
mgV : Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt ( đã tính cả hệ số làn xe m ) ;
Ta lập bảng tính toán trị số V tại các mặt cắt như sau :
Bảng trị số lực cắt theo TTGH CĐ I
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 10

Lớp:

10
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

Mặt

xi(m) li(m) AQi(m2) A1Qi(m2) LLQitruck LLQitandem QiDC
cắt
(KN/m) (KN/m) (KN)
0
0.00 24.00 12.000 12.000 23.870
17.880
143.55
1
1.50 22.50 10.500 10.547 25.270
19.058
125.60
2
3.00 21.00 9.000
9.188
26.805
20.395
107.66
3
4.50 19.50 7.500
7.922
28.510
21.913
89.72
4
6.00 18.00 6.000
6.750
30.400
23.630
71.77
5

7.50 16.50 4.500
5.672
32.650 25.760
53.83
6
9.00 15.00 3.000
4.688
35.120
28.160
35.89
7
10.50 13.50 1.500
3.797
38.025
31.180
17.94
8
12.00 12.00 0.000
3.000
41.330
34.830
0.00

QiDW

QiLL

QiCĐ

(KN)

(KN)

(KN)

82.08

417.89

643.518

71.82

381.85

579.271

61.56

346.54

515.758

51.30

312.12

453.136

41.04

278.53

391.341

30.78

246.62

331.234

20.52

215.24

271.645

10.26

185.22

213.423

0.00

156.12

156.123

Bảng trị số lực cắt theo TTGHSD

Mặt cắt xi(m) li(m) AQi(m2) A1Qi(m2) LLQitruck

LLQitandem

QiDC

QiDW

QiLL

QiSD

(KN/m)

(KN/m)

(KN)

(KN)

(KN)

(KN)

0

0.00 24.00 12.000

12.000

23.870

17.880

120.88

57.60

326.77

505.254

1

1.50 22.50 10.500

10.547

25.270

19.058

105.77

50.40

298.59

454.759

2

3.00 21.00 9.000

9.188

26.805

20.395

90.66

43.20

270.98

404.838

3

4.50 19.50 7.500

7.922

28.510

21.913

75.55

36.00

244.06

355.614

4

6.00 18.00 6.000

6.750

30.400

23.630

60.44

28.80

217.80

307.037

5

7.50 16.50 4.500

5.672

32.650

25.760

45.33

21.60

192.85

259.780

6

9.00 15.00 3.000

4.688

35.120

28.160

30.22

14.40

168.31

212.927

7

10.50 13.50 1.500

3.797

38.025

31.180

15.11

7.20

144.83

167.143

8

12.00 12.00 0.000

3.000

41.330

34.830

0.00

0.00

122.08

122.081

Ta có biểu đồ bao lực cắt ở TTGHCĐ I như sau:

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 11

Lớp:

11
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM
156.123

213.423

271.645

331.234

391.341

453.136

515.758

579.271

643.518

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

+

643.518

579.271

515.758

453.136

391.341

331.234

271.645

213.423

156.123

+

III. KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGHCĐ I
3.1. Kiểm toán điều kiện chịu mômen uốn
3.1.1. Tính toán ứng suất trong các bản cánh dầm thép
Ta lập bản tính toán ứng suất trong các bản cánh dầm thép tại mặt cắt giữa nhịp ở TTGHCĐ
I như sau:
Mặt
M
Sbot
Stop
Sbotmid
Stopmid
fbot
ftop
fbotmid ftopmid
3
3
3
3
cắt (N.mm)
mm
mm
mm
mm
(MPa) (MPa) (MPa) (MPa)
Dầm
thép 3,64.109 2,67.107 2,67.107 2,73.107 2,73.107 136,4 136,4 133,5 133,5
Trong đó :
fbot : ứng suất tại đáy bản cánh dưới dầm thép (MPa);
ftop : ứng suất tại đỉnh bản cánh trên dầm thép (MPa);
fbotmid : ứng suất tại điểm giữa bản cánh dưới dầm thép (MPa);

ftopmid : ứng suất tại điểm giữa bản cánh trên dầm thép (MPa).
3.1.2.Tính mômen chảy của tiết diện
Mômen chảy của tiết diện không liên hợp được xác định theo công thức sau:
My = Fy.SNC
Trong đó : Fy : Cường độ chảy nhỏ nhất theo quy định của thép làm dầm (MPa);
SNC : Mômen kháng uốn của tiết diện không liên hợp (mm3);
Ta có :
Fy = 250 MPa
SNC = Sbot = 2,67.107 (mm3)
Vậy ta có: My = 6,7.109 (N.mm)

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 12

Lớp:

12
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
3.1.3.Tính mômen dẻo của tiết diện

Chiều cao bản bụng chịu nén tại mômen dẻo được xác định như sau:
1340
= 2 =670 mm

Với tiết diện đối xứng kép, do đó: DCP = D/2

=>
DCP
Khi đó mômen dẻo của tiết diện không liên hợp được tính theo công thức:
D t 
D t 
D
M p = Pw   + Pc  + c  + Pt  + t 
4
 2 2
 2 2

Trong đó: D=850( mm)
PW = FYW AW : Lực dẻo của bản bụng (N);
PW =250x16x1340 = 5360000 (N)
PC = FYC AW : Lực dẻo của bản cánh trên chịu nén (N);
Pc = 250x550x30 = 4125000 (N)
Pt = FYt At : Lực dẻo của bản cánh dưới chịu kéo (N).
Pt = 250*550*30 = 4125000 (N)
 1340 
 1340 30 
 1340 30 
M p = 5360000 
+ ÷+ 4125000 
+ ÷ = 7, 447.109
÷+ 4125000 
2 
2
 4 
 2
 2

Vậy

(N.mm)

3.1.4. Kiểm toán sự cân xứng của tiết diện
Tiết diện I chịu uốn phải được cấu tạo cân xứng sao cho: (6.10.2.1)
0.1 ≤

I yc
Iy

≤ 0.9

(1)

Trong đó :
IY - mô men quán tính của mặt cắt thép đối với trục thẳng đứng trong mặt
phẳng của bản bụng (mm4);
IYC - mô men quán tính của bản cánh chịu nén của mặt cắt thép quanh trục
đứng trong mặt phẳng cuả bản bụng (mm 4).
Ta có:

tc × b3c 30 × 5503
I yc =
=
= 4,159.108 ( mm 4 )
12
12
3
tc × b3c t 3 w × D t f × b f 30 × 5503 1340 ×163 30 × 5503

IY =
+
+
=
+
+
= 8,32.108 (mm 4 )
12
12
12
12
12
12
I yc
= 0.5 ≤ 0.9
Iy

Vậy
Kiểm toán (1)

KT1 = Đạt

3.1.5.Kiểm toán độ mảnh của vách đứng
Khi không có gờ tăng cường dọc:
2D c
≤6, 77
tw

E
fc

(2)

Trong đó:
Dc - Chiều cao của bản bụng chịu nén trong phạm vi đàn hồi (mm);
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 13

Lớp:

13
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

fc - ứng suất ở bản cánh chịu nén do tải trọng ở TTGHCĐ I (MPa).
Ta có :
Đối với tiết diện không liên hợp đối xứng kép thì Dc = D/2
1340
=
=> Dc = 2
670 mm

Ở trên ta tính được : fc

= 133,5 MPa

2.670
= 83, 75
: VT = 16

Vế trái

6, 77.

Vế phải
Kiểm toán (2)

: VP =
: Đạt

2.105
133,5 = 262,04

3.1.6. Kiểm tra tiết diện dầm là đặc chắc, không dặc chắc hay mảnh
3.1.6.1. Kiểm toán độ mảnh của vách đứng có mặt cắt đặc chắc
Để đảm bảo tiết diện là đặc chắc,độ mảnh của vách đứng phải thoả mãn điều kiện sau :

2D cp
tw

≤ 3, 76

E
Fyc

(3)

Trong đó:
Dcp - chiều cao của bản bản bụng chịu nén tại lúc mô men dẻo (mm);
Fyc = 250(Mpa)- cường độ chảy dẻo nhỏ nhất được quy định của bản cánh chịu
nén. (MPa)
Ta có : : DCP = 670 mm
2.Dcp 2 × 670
E
2.105
=
= 83, 75 ≤ 3, 76
= 3, 76
= 106, 35
tw
16
Fyc
250
Vế trái
Vế phải
Kiểm toán (3)

: VT = 83,75
: VP = 106,35
: Đạt

3.1.6.2.Kiểm toán độ mảnh của biên chịu nén có mặt cắt đặc chắc
Độ mảnh của biên chịu nén, để đảm bảo tiết diện là đặc chắc phải thoả mãn điều kiện sau
bf
E
≤ 0, 382

2t f
Fyc
(4)
Trong đó:
bf = 550 (mm) - chiều rộng bản cánh chịu nén (mm);
tf = 30(mm) - bề dày bản cánh chịu nén (mm).
Fyc =250(Mpa)- cường độ chảy dẻo nhỏ nhất được quy định của bản cánh chịu nén.
Ta có:
Vế trái
:VT = 9,17
Vế phải
:VP = 10,8
Kiểm toán (4) :Đạt

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 14

Lớp:

14
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

3.1.6.3. Kiểm toán tương tác giữa độ mảnh bản bụng và biên chịu nén của mặt cắt đặc chắc
Thoả mãn điều kiện sau :

2D cp

2.670
=
= 83, 75 ≤ 0, 75.3, 76
16

tw

E
2.105
= 0, 75.3, 76.
= 79, 76
Fyc
250

(5)

bf
550
E
2.105
=
= 9,17 ≤ 0, 75.0,382
= 0, 75.0, 382.
= 8,1
2t f
2.30
Fyc
250

(6)
Vế trái của (5) :
Vế phải của (5) :
Kiểm toán (5) :
Vế trái của (6) :
Vế phải của (6) :
Kiểm toán (6) :

VT = 83,75
VP = 79,76
Không Đạt
VT = 9,17
VP = 8,1
Không Đạt

Vậy 2 điều kiện trên không thỏa mãn do đó sự tác động qua lại giữa bản bụng và biên chịu
nén của mặt cắt đặc chắc phải thỏa mãn phương trình tương tác sau:
2 Dcp
tw

b
+ 9,35  f
 2t
 f

 2.670
550
E
2.105
=

+ 9,35
= 169,5 ≤ 6, 25
= 6, 25
= 176,8
÷
÷ 16
2.30
Fyc
250


=> Đạt
3.1.6.4: Kiểm toán liên kết dọc của biên chịu nén có mặt cắt đặc chắc
Thoả mãn điều kiện sau:

 M   ry E 
L b ≤ 0,124 −0, 0759  l ÷ 
 M p ÷  Fyc 



 


(8)
Trong đó:
Lb - chiều dài không được giằng (mm);
ry - bán kính hồi chuyển nhỏ nhất của mặt cắt thép đối với trục thẳng đứng
(mm);
Ml - mô men nhỏ hơn do tác dụng của tải trọng tính toán ở mỗi đầu của chiều

dài không được giằng (N-mm);
MP - mô men dẻo (N-mm);
Fyc- cường độ chảy nhỏ nhất quy định của bản cánh chịu nén (MPa).
Ta có:
Diện tích tiết diện dầm
A
= 54440 mm2
IY
= 832332386.7 mm4
Chọn khoảng cách giữa các liên kết dọc
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 15

rY
Lb

= 123,6 mm
= 6000 mm

Lớp:

15
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
Ta kiểm toán cho khoang giữa bất lợi nhất : Ml

= 2788.898.106(N.mm)
9

MP = 7, 447.10 (N.mm)
VT = 6000
mm
VP = 9454 mm

Vế trái của (8)
Vế phải của (8)
Kiểm toán (8) : Đạt
3.1.7. Kiểm toán sức kháng uốn
Sức kháng uốn phải thoả mãn điều kiện sau:
Mumax ≤ Mr = φ f Mn (9)
Trong đó:

φf
- Hệ số kháng uốn theo quy định
Mn
- Sức kháng uốn danh định (N.mm)
M umax= 3643,264.106 (N.mm)- Mômen uốn lớn nhất tại mặt cắt giữa nhịp dầm ở
TTGHCĐ I (Nmm);
Ta có:
φf
= 1
9
Mn = MP = 7, 447.10 (N.mm)
Vế trái
: VT
= 3643,264.106 N.mm

Vế phải
: VP
Kiểm toán (9) : Đạt

9
= 7, 447.10 N.mm

3.2. Kiểm toán điều kiện chịu lực cắt
3.2.1.Kiểm toán theo yêu cầu bốc xếp
Đối với các bản bụng khi không có STC dọc, phải sử dụng STC đứng nếu :
D
≥
150
tw

(10)

Ta có
D
1340
=
=83, 75
t
16
Vế trái của (10) : w
Kiểm toán (10) : Không Đạt
Kết luận
: Không cần sử dụng sườn tăng cường đứng khi bốc xếp.

3.2.2. Kiểm toán sức kháng cắt của dầm
3.2.2.1. Kiểm toán khoang trong
Sức kháng cắt của khoang trong phải thoả mãn điều kiện sau:
VU ≤ Vr = ϕv Vn
(11)
VU - Lực cắt tại mặt cắt tính toán;
ϕv - Hệ số kháng cắt
ϕv = 1
Vn - Sức kháng cắt danh định của mặt cắt,được xác định dưới đây
Ta kiểm toán cho mặt cắt 1 là mặt cắt bất lợi nhất, do đó
MU = 884,526 (KN.m) và Vu=579,271(kN)
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 16

Lớp:

16
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

Kiểm tra điều kiện : MU ≤ 0.5 ϕf MP
(11*)
Ta có
Vế trái của (11*) : VT
= 884,526.106( N.mm)
9

Vế phải của (11*) : VP
= 0,5.1. 7, 447.10 = 3,724.109(N.mm)
Kiểm toán (11*) : KT 11* = Đạt
Khi đó Vn được xác định theo công thức sau :





0, 87(1- C) 
Vn = Vp C +

2 

d 

1 + o  

 D  


Trong đó:
VP - lực cắt dẻo của vách dầm, được xác định như sau:
Ta có VP = 0.58.FYW .D. tW=0,58.250.1340*16 = 3108800(N)
C - Tỷ số của ứng suất oằn cắt với cường độ chảy cắt
5+

5
2

 do 
 ÷
D

= 5+

Với k =
Vậy k = 6

5
2

 3000 

÷
 1340 

=6

chọn do= 3000

D
1340
=
=83, 75
tw
16
5
D 1,1 E.k = 1,1 2.10 .6 = 76, 21

≤
Fyw
250
t
w
+Nếu
thì C=1

1,10
C=
E.k D
E.k
2.105.6
D
1,1
≤
≤ 1,38
= 1,38
= 95, 61
Fyw t w
Fyw
250
tw
+Nếu
thì
1,52  Ek 
C=
÷
2 
 D   Fyw ÷

D > 1,38 E.k


÷
Fyw
 tw 
+Nếu tw
thì
C=



1,10 Ek
1,10
=
D Fyw 1340
tw
16

Ek
Fyw

2.105.6
= 0,91
250

Vậy Vn = 2927856( N)
Ta có Vế trái của (11) :
Vế phải của (11) :
Kiểm toán (11) :

VT=Vu =579,271.103 (N)
VP=ϕv Vn =1. 2927856 = 2927856 (N)
KT 11 = Đạt

3.2.2.2. Kiểm toán khoang biên
Sức kháng cắt của khoang biên phải thoả mãn điều kiện sau :
Vumax ≤ Vr = ϕ f Vn = ϕ vCVP
(12)
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 17

Lớp:

17
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
Trong đó :
Vumax = lực cắt lớn nhất tại mặt cắt gối;
Vumax = 643,518.103(N)
ϕ vCVP =1.0,91.3108800 = 2829008 (N)
Kiểm toán (12) : KT 12 = Đạt

IV. KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGHSD
4.1. Kiểm toán độ võng dài hạn
Dùng tổ hợp TTSD để kiểm tra chảy của kết cấu thép và ngăn ngừa độ võng thường xuyên

bất lợi có ảnh hưởng đến điều kiện khai thác , ứng suất bản biên chịu mô men dương và
âm , phải thoả mãn điều kiện sau :
Đối với tiết diện không liên hợp :
f f ≤ 0,80.Rh .Fyf

(13)
Trong đó :
ff - ứng suất đàn hồi bản biên dầm do TTSD gây ra:
Rh - Hệ số lai với tiết diện đồng nhất thì Rh = 1.0
Ta tính cho mặt cắt giữa nhịp là mặt cắt bất lợi nhất , do đó Ma =2861,178.106 (N.mm)
Ta có :
Rh = 1
Ma
2861,178.106
7
= Sbot = 2, 67.10
= 107,16 MPa

Vế trái của (13) :VT
Vế phải của (13): VP = 0,8.1.250 = 200
Kiểm toán (13): Đạt

MPa

4.2. Kiểm toán độ võng không bắt buộc
Độ võng của dầm không thoả mãn điều kiện sau đây:
∆ ≤ ∆ CP =

1
L

800

(14)
Trong đó :
L = 24m chiều dài nhịp dầm
∆ = độ võng lớn nhất do hoạt tải ở TTGHSD , bao gồm cả lực xung kích , lấy trị
số lớn hơn của:
+ Kết quả tính toán do một mình xe tải thiết kế , hoặc
+ Kết quả tính toán do 25% xe tải thiết kế cùng với tải trọng làn thiết kế .
Độ võng lớn nhất (tại mặt cắt giữa dầm ) do xe tải thiết kế gây ra có thể lấy gần đúng ứng
với trường hợp xếp xe sao cho mô men uốn tại mặt cắt giữa dầm là lớn nhất . Khi đó ta có
thể sử dụng hoạt tải tương đương của xe tải thiết kế để tính toán .
Độ võng lớn nhất (tại mặt cắt giữa dầm) do tải trọng rải đều gây ra được tính
theo công thức của lý thuyết đàn hồi như sau :
∆=

5WL4
384 EI

Trong đó :
W - tải trọng rải đều trên dầm (N/mm);
E - Mô đun đần hồi của thép làm dầm (MPa);
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 18

Lớp:

18
Giao Thông Công Chính K52

GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

I - Mô men quán tính của tiết diện dầm , bao gồm cả bản BTCT mặt dưới
đối với dầm liên hợp (mm4).
Ta có :
+> Tải trọng rải đều tương của xe thiết kế (đã nhân hệ số )
WtrucK =1,3.mgD.m.LLMi(1+IM)=1,3.0,73.0,65.21,71.1,25 = 16,74 (N/mm)
+>Tải trọng rải đều tương đương của tải trọng làn thiết kế (đã nhân hệ số)
Wlane =1,3.mgD.LLL =1,3.0,73.9,3 = 8,83 (N/mm)
+>Mô men quán tính của tiết diện dầm I = 18695038667 (mm4)
+>Độ võng do xe tải thiết kế
5wtruck L4
5 × 16, 74 × 24000 4
∆1 =
=
= 19,34( mm)
384 EI
384 × 2 × 105 × 18695038667
+>Độ võng do tải trọng làn thiết kế :
5 × w lane × L4
5 × 8,83 × 240004
∆2 =
=
= 10, 2(mm)
384 × E × I
384 × 2 × 105 × 18695038667
+>Độ võng do 25% xe tải thiết kế cùng với tải trọng làn:

∆3 =0, 25 ×19, 34 +10, 2 =15, 035( mm)

Vậy độ võng lớn nhất là ∆ = 19,34(mm)
1
24000
∆ CP =
L=
= 30(mm) > ∆ = 19, 34( mm)
800
800
Độ võng cho phép là
(Đạt)
4.3. Tính toán độ vồng ngược
Các cầu thép nên làm độ vồng ngược trong khi chế tạo để bù lại độ võng do tĩnh tải không
hệ số và trắc dọc tuyến .Ở đây ta chỉ xét đến độ võng do tĩnh tải không hệ số của:
Tĩnh tải dầm thép của bản BTCt mặt cầu do tiết diện dầm thép chịu
Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu và các tiện ích trên cầu .
Ta có :
Tĩnh tải rải đều của dầm thép và bản BTCT mặt cầu
WDC =WDC1+ WDC2 =4,27+5,8 = 10,07 (KN/m)
Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu và các tiện ích trên cầu WDW = 4,8 KN/m
Vậy

∆=

5 × w × L4
5 × (10, 07 + 4,8) × 240004
=
= 17,18( mm)
384 × E × I 384 × 2 × 105 × 18695038667

V. KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGH MỎI VÀ ĐỨT GÃY
5.1. Kiểm toán mỏi đối với vách đứng
5.1.1. Kiểm toán mỏi đối với vách đứng chịu uốn
2 DC
E
≤5, 70
tw
Fyw

(15)

Trong đó :
DC - Chiều cao của vách chịu nén trong giai đoạn đàn hồi (mm);
Ta có :
Đối với dầm đối xứng kép thì DC = D/2 = 670 mm
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 19

Lớp:

19
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

Vế trái của (15) : VT = 83,75

Vế phải của (15): VP =161,22
Kiểm toán (15) : KT = Đạt
Do đó ứng suất nén đàn hồi lớn nhất phải thoả mãn điều kiện :
f cr ≤ Rh Fyc

(16)

Trong đó :
f cr = ứng suất nén đàn hồi lớn nhất ở bản biên chịu nén khi uốn do tác dụng

của tải trọng dài hạn chưa nhân hệ số và của tải trọng mỏi theo quy định , đại diện cho ứng
suất nến khi uốn trong vách (MPa).
Xếp xe tải mỏi bất lợi nhất cho mặt cắt giữa dầm như sau:

35 KN

145 KN

4300

145 KN
9000

7700
12000
24000

P1=35KN

y1=5,23

Tung
P2=145KN độ Đah y2=6,00
P3=145KN
y3=2,625

Tải
trọng
trục

Ta có :
Mô men do xe tải mỏ tác dụng
Mtruckf = P1 y1+ P2 y2+ P3 y3=35.5,23+145.6+145.2,625=1433,675 (KN.m)
Tĩnh tải rải đều của dầm thép và bản BTCT mặt cầu W DC =10,07 ( KN/m)
Tính tải lớp phủ mặt cầu và các tiện ích trên cầu là WDW = 4,8 (kN/m)
Mô men do tác dụng của tải trọng dài hạn
(WDC + WDW ) × L2 (10,07 + 4,8) × 242
=
= 1070, 64
8
8
MDC+DW =
(KN.m)

Tổng mô men mỏi Mcf =MDC + DW +2. γ .mgF(1+IM)Mtruckf
=> Mcf=1070,64.106+2.0,75.0,71.1,15.1433,675.106 = 2826533456(KN.m)
f cf =

Vậy
=> Đạt

M cf
Stop

=

2826533456
= 105,86
2, 67.107

(Mpa) < Rh × Fyc=1 × 250=250 (Mpa)

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 20

Lớp:

20
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
5.1.2. Kiểm toán mỏi với vách đứng chịu cắt

Ứng suất cắt đàn hồi lớn nhất trong vách do tác dụng của tải trong dài hạn chưa nhân hệ số
và của tải trọng mỏi theo quy địnhthoả mãn điều kiện sau :
vcf ≤ 0,58 CFyw
(17)
Trong đó :

Vcf -Ứng suất đàn hồi lớn nhất trong vách , do tác dụng của tải trọng dài hạn chưa
nhân hệ số của tải trọng mỏi theo quy định (MPa);
Xếp xe tải mỏi bất lợi nhất cho mặt cắt gối như sau :

145 KN

145 KN
9000

35 KN

4300

13300
24000

P1=35KN
Tải
trọng P2=145KN
trục
P3=145KN

Tung
độ
Đah

y1=0,446
y2=0,833
y3=1

Ta có :
Lực cắt do xe tải mỏi tác dụng
Vtruckf=P1y1+P2y2+P3y3 =35.0,446+145.0,833+145.1=281,395 (KN)
Tĩnh tải rải đều của dầm thép và bản BTCT mặt cầu WDC=10,07 (kN/m)
Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu và các tiện ích trên cầu là WDW =4,8 (kN/m)
Lực cắt do tác dụng của tải trọng dài hạn
(WDC + WDW ) × L (10, 07 + 4,8) × 24
=
= 178, 44(kN )
2
2
VDC+DW =

Lực cắt mỏi là:
Vcf=VDC+DW+2*0,75*mgF(1+IM)Vtruck
=178,44.103+2.0,75.0,71*1,15.281,395.103= 523078,53(N)

Vậy

vcf =

Vcf
Aw

=

523078, 53
= 24, 4( MPa ) < 0, 58 × 0, 91× 250 = 131,95( MPa)
1340 ×16

Đạt

5.2. Kiểm toán mỏi và đứt gãy
5.2.1. Kiểm toán mỏi
Thiết kế theo TTGH mỏi bao gồm giới hạn ứng suất do hoạt tải của xe tải thiết kế mỏi chỉ
đạt đến một trị số thích hợp ứng với một lần tác dụng lặp xảy ra trong quá trình phục vụ của
cầu .Công thức kiểm tra mỏi như sau:
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 21

Lớp:

21
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

( ∆F ) n ≥ γ ( ∆f )

(18)

Trong đó :
γ = Hệ số tải trọng mỏi , ta có γ =0,75;

( ∆F ) n = Sức kháng mỏi danh định (MPa);
( ∆f ) = ứng suất do tải trọng mỏi gây ra (MPa);
∆f

*Tính biên độ ứng suất do xe tải mỏi gây ra ( )
Ta có :
Mô men do xe tải mỏi tác dụng
Mtruckf =1433,7(KN.m)
Mô men uốn tại mặt cắt giữa nhịp dầm do xe tải mải có hệ số
Ta có Mcf =(1+IM)mgFMtruckf=1,15.0,71. 1433,7.10^6=1170616050 (Nmm)
M 
1170616050
γ ( ∆f ) = γ  cf ÷ = 0, 75
= 32,88( MPa)
2, 67.107
 Sbot 

*Tính sức kháng mỏi danh định (
Ta có công thức tính toán như sau:

∆F ) n

1

( ∆F ) n

 A 3 1
=  ÷ ≥ ( ∆F ) TH
2
N

(18a)

Trong đó :

( ∆F ) TH , A = Ngưỡng ứng suất mỏi, hệ số cấu tạo, tra bảng theo quy định phụ

thuộc vào loại chi tiết cấu tạo của dầm thép .
+ Dầm thép hình cán => Chi tiết cấu tạo loại A
+ Dầm thép ghép hàn => Chi tiết cấu tạo loại B
N =số chu kỳ biên độ ứng suất trong tuổi thọ thiết cầu .Theo tiêu chuẩn thì tuổi thọ
thiết kế của cầu là 100 năm, vậy :
N= (100năm ).(365ngày).n(ADTTSL)
(18b)
n: Số chu kỳ ứng suất của một xe tải, tra bảng theo quy định , phụ thuộc vào loại
cấu kiện và chiều dài nhịp .
(ADTTSL)= Số xe tải/ ngày theo một chiều tính trung bình trong tuổi thọ thiết kế
(ADTTSL)= p.ADTT
(18c)
p =Một phần số làn xe tải trong một làn đơn, tra bảng theo quy định, phụ thuộc số
làn xe có giá trị cho xe tải của cầu .
ADTT - Số xe tải / ngày theo một chiều tính trung bình hàng ngày/ một làn .
ADTT = ktruck. ADT.nL
(18d)
Ktruck - Tỷ lệ xe tải trong luồng. Tra bảng theo quy định, phụ thuộc vào cấp đường
thiết kế.
ADT- Số lượng giao thông trung bình hàng ngày/ một làn
Ta có :
Tra bảng A6.6.1.25-1, với chi tiết loại B
A
=3,93.1012 MPa3

( ) TH
Tra bảng A6.6.1.2.5-3, với chi loại

B
Tra bảng A6.6.1.2.5-2, với dầm giản đơn L=24(m) n
Tra bảng A3.6.1.4.2-1,với số làn xe n= 2 làn
p
ADT
k truck
∆F

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 22

Lớp:

=110
MPa
=1
=0,85
=80000
=0,5

22
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

ADTT = 80000 xe/ngày
N

= 2482000000 chu kỳ
1

1

Vậy

12
 A  3  3,93 ×10  3
∆
F
=
=
( )n  ÷ 
÷ = 11, 655( MPa)
 N   2482000000 
1
1
( ∆F ) TH = ×110 = 55( MPa)
2
2

⇒ ( ∆F ) n = 55( MPa ) > γ ( ∆f ) = 32,88( MPa)

=> Đạt
5.2.2. Kiểm toán đứt gãy
Vật liệu thép làm dầm phải có độ dẻo dai chống đứt gãy theo quy định của tiêu chuẩn .
Thép được sử dụng theo các tiêu chuẩn của AASHTO là thoả mãn .
VI.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SƯỜN TĂNG CƯỜNG
6.1. Bố trí STC đứng

Ta có
3D =3.1340=4020 ( mm)
Vậy ta chọn :
Khoảng cách giữa các STC đứng trung gian ( khoang trong )
Khoảng cách khoang cuối ( khoang biên)
Chiều rộng của STC đứng trung gian
Chiều dày của STC đứng trung gian

d0
d01
bP
tP

=3000 mm
=1500 mm
=180 mm
=16 mm
1400

1400

I

I
300

1500

7x3000

1500

300

60

I-I

180 180

II

II-II

II

60

16

180 180

16

6.2. Kiểm toán STC đứng trung gian
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 23

Lớp:

23
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
6.2.1.Kiểm toán độ mảnh

Chiều rộng và chiều dày của STC đứng trung gian phải được giới hạn về độ mảnh để ngăn
chặn mất ổn định cục bộ của vách ngăn (A10.8.1.2)
50 +

d
E
≤ bp ≤ 0, 48t p
30
Fys

(19)

0, 25b f ≤ bp ≤ 16t p

(20)

Trong đó :
d - chiều cao mặt cắt dầm thép (mm)
tp - chiều dày STC (mm).
bP- chiều rộng STC (mm).
Fys- cường độ chảy nhỏ nhất quy định của của STC (MPa).

bf - chiều rộng bản cánh của dầm (mm)
Thay số ta có :
d
1400
2 ×105
= 50 +
= 96, 7 < bp = 180 < 0, 48 × 16 ×
= 217, 22
30
30
250
0, 25 × b f = 0, 25 × 550 = 137,5 < b p = 180 < 16 × t p = 16 × 16 = 256

50 +

=> Đạt

6.2.2.Kiểm toán độ cứng
Độ cứng của nó phải thoả mãn các điều kiện sau:
I t ≥ d 0t 3 w J
D
J = 2,5  p
 d0


÷− 2, 0 ≥ 0,5


Trong đó :
d0 - Khoảng cách giữa các STC đứng trung gian (mm).

DP - Chiều cao D của vách không có STC dọc , nên DP =D (mm).
It - Mô men quán tính của tiết diện STC đứng trung gian lấy đối với mặt tiếp xúc
với vách khi là STC đơn và với điểm giữa chiều dày váh khi là STC kép (mm 4).
Dp = 1340 mm
d0 = 3000 mm
 Dp
J = max(2,5 
 d0


÷− 2 = −0,88;0,5) = 0,5


tw = 16 mm
bp = 180 mm
tp = 16 mm
2
2
 t p b3 p
16 ×1803
 bp + t w  
 180 + 16  
4


It = 2
+ t p bp 
+ 16 ×180 
÷ = 2
÷  = 70871040( mm )

2

 
 12
 12
 2  
d 0t 3w J = 3000 ×163 × 0,5 = 6144000( mm 4 )

⇒ VT > VP

=> Đạt
SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 24

Lớp:

24
Giao Thông Công Chính K52


GVHD: NGUYỄN ĐĂNG ĐIỀM

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP
6.2.3.Kiểm toán cường độ

Diện tích tiết diện ngang của STC đứng trung gian phải đủ lớn để chống lại các thành phần
thẳng đứng của ứng suất xiên trong vách .9A6.10.8.1.4).

 Fyw
V

As ≥ 0,15 BDtW ( 1 − C ) u − 18tw 2 
Vr

 Fys

(23)

Trong đó :
Vr - Sức kháng cắt tính toán của vách dầm (N).
Vu - Lực cắt do tải trọng tính toán ở TTGHCĐI(N).
AS - Diện tích STC, tổng diệntích của cả đôi STC (mm2).
B - Hệ số, được xác định phụ thộc loại STC.
Ta có :
Với STC kép bằng thép tấm hình chữ nhật thì
B
Như trên ta có
C

=1
=0,91

F

Vu
2  yw
0,15BDtW ( 1 − C ) − 18tw 
Vr
 Fys
Vậy 
= 0,15 × 1×1340 × 16(1 − 0,91) ×

579271
250
− 18 × 162 ) ×
= −4550, 73( mm 2 )
2927856, 032
250

AS = 2t p bp = 2 ×16 × 180 = 5760(mm 2 )

Kiểm toán (23) : KT =Đạt
6.3. Kiểm toán STC gối
6.3.1.Chọn kích thước STC gối
Ta chọn :
Chiều rộng của STC gối
Chiều dày của STC gối
Số đôi STC gối
Chiều rộng đoạn vát góc của STC gối

SVTH : Hoàng Mạnh Tuấn
Page 25

bP
tP
ng
4tW

Lớp:

=180 mm

=16 mm
=1 đôi
=64 mm

25
Giao Thông Công Chính K52