tài liệu đồ án thép 1 cho sinh viên kiến trúc xây dựng

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ 1
Đề bài:
Thiết kế hệ dầm sàn bằng thép với các số liệu tính tốn trong bảng:
B (m)

L(m)

ptc(KN/m2)

Loại dầm

Sàn

Vật liệu

6

10,5

22,2

Hàn

Thép

CCT38s

Vật liệu thép số hiệu CCT38s, có cường độ tính tốn:
2

2

v

2

f=2300 daN/cm ; f = 1330 daN/cm ; fu= 3800 daN/cm
Độ võng giới hạn cho phép: của bản sàn [
∆

∆ / ls

]=1/150; của dầm phụ

∆

[ /B]=1/250; của dầm chính [ /L]=1/400.
Hệ số vượt tải: của tĩnh tải

γg

=1,05; của hoạt tải

γP

=1,2.

E = 2,1.105 ( N / mm 2 )

Khi tính tốn coi rằng chiều dày khơng lớn hơn 20mm
Loại que hàn N42, khi tính tốn coi như hàn tay hết, kiểm tra bằng mắt thường

Kích thước xe chuyên chở lớn nhất nhà máy đang có là 9m
Chiều dài bản thép tối đa nhà máy đang có là 8m
I.CHỌN PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ HỆ DẦM SÀN:
Chọn cách bố trí phổ thơng, dầm phụ đặt trên dầm chính trực tiếp đỡ
bản sàn:
L
B
ls
A-A
A
A

1


II.TÍNH BẢN SÀN:
1.Chọn kích thước bản sàn:
Kích thước bản sàn xác định gần đúng giá trị tỷ số giữa nhịp lớn nhất và
s

chiều dày t của sàn:
ls
ts

Trong đó:

=

ls
ts

4n0
72 E
.(1 + 4 tc1 ).
15
n0 .q

là tỷ số cần tìm giữa nhịp sàn và chiều dày sàn.
∆

n0 = [l/ ] = 150

1

E =

E
2,1.105
=
1 − ν 2 1 − 0,32

= 2,307.105 (N/mm2 )

tc

2

Với tải trọng tiêu chuấn q =22,2 (kN/m ). Tra bảng 2.2 => chọn tS = 11 mm.

⇒

ls 4.150
72.2,307.105
=
.(1 +
) = 99,12
ts
15
1504.0, 0222

ls l s
= = 99,12
ts 11


ls = 1090,32 mm. Chọn ls = 1050mm. Trên một ơ sàn bố trí 11 dầm
phụ.

2. Kiểm tra sàn
Xét cho dải sàn 1m có sơ đồ tính như sau:

2


q
H

H
f

Tải trọng tác dụng trên sàn có kể đến trọng lượng bản thân của sàn:


tải trọng tiêu chuẩn:

qstc = ( p tc + t s .ρ ).1 = (22, 2 + 0, 011.78,5).1 = 23,064(kN/ m)


tải trọng tính tốn:
qstt = ( p tc .γ p + ts .ρ .γ g ).1 = (22, 2.1, 2 + 0,011.78,5.1,05).1 = 27,55(kN/ m)

a) Kiểm tra độ võng của sàn:
1
∆
0 1+α
∆

Độ võng do tải trọng tiêu chuẩn và lực kéo H tác dụng: =
Trong đó:

∆0

.

là độ võng ở giữa nhịp của bản có sơ độ làm việc như dầm đơn

tc
s

giản do q gây ra.

∆0

=

5 qstc .ls 4
5 23, 064.1, 054.12
.
=
.
= 0,0143( m)
384 E1.I x 384 2,307.108.0,0113

với Ix =


1.ts3 1.0, 0113
=
12
12

Hệ số α xác định qua phương trình Ơle:

∆ 02
0, 01432
α (1 + α ) = 3. 2 = 3.
= 5, 07
ts
0, 0112
2

3


Bằng cách thử dần ta tính được α =1,124
⇒ Độ võng của sàn:

∆ = ∆0

1
0,0143
=
= 0, 00673(m)
1 + α 1 + 1,124

∆ 1
∆ 0, 00673
=
= 0, 00641 ≤   =
= 0, 00666
ls
1, 05
 ls  150
⇒ Bản sàn đảm bảo điều kiện độ võng cho phép.
b) Kiểm tra cường độ sàn:
Kiểm tra sàn theo diều kiện cường độ:

σ =

H M max

+
≤ f .γ c
As Ws

s

s

A - diện tích tiết diện sàn rộng 1m: A =100ts=100.1,1=110 cm2
s

W - mômen kháng uốn của tiết diện dải sàn rộng 1 m.

100.ts2 100.1,12
Ws =
=
= 20,17(cm3 )
6
6


Lực kéo H tác dụng trong bản tính theo công thức:

π2
H =γp
4


2

∆ 
3,142
  .E1.ts .1 = 1, 2
4
 ls 

2

 1 
5
150  .2,307.10 .11.1 = 333, 61( N )

Mômen lớn nhất ở giữa nhịp sàn:

qstt .ls2 27,55.1,052
M0 =
=
= 3,797( kN .m)
8
8

4


⇒ M max = M 0
Vậy

1
1
= 3, 797

= 1, 788( kN .m)
1+ α
1 + 1,124

ứng suất lớn nhất trong sàn:

H M max 333,61 1,788.106
σ= +
=
+
= 88,68 N / mm2 ≤ f .γ c = 230 N / mm2
3
As Ws
11000 20,17.10
Kết luận: Sàn đảm bảo khả năng chịu lực.
c)Tính liên kết hàn:
Đường hàn liên kết bản sàn với dầm phụ phảI chịu được lực H. Chiều cao
đường hàn được xác định theo công thức:

hf ≥

H
( β . f w ) min γ c

Với thép CCT38s dùng que hàn N42 có:
wf

2

ws

u

2

Tra bảng 2.4: f =180 (N/ mm ); f =0,45.f = 0,45.380=171(N/ mm )
Dùng phương pháp hàn tay nên

βf

=0,7;

βs

=1.( tra bảng 2.6)

β f f wf = 0, 7.180 = 126( N / mm 2 )
β s f ws = 1.0, 45.380 = 171( N / mm 2 )
( β f w ) min = min( β f f wf ; β s f ws ) = 126( N / mm 2 )
Thay số vào ta có:

hf ≥

Lấy

H
333,61
=
= 2,65(mm)
( β f w )min .γ c

126

hf

thoả mãn:

 h f ≤ 1,2t s = 1,2.1,1 = 13,2mm

 h f ≥ 5mm

5


f

Ta

lấy chiều cao đường hàn liên kết bản sàn với dầm phụ là h =5mm thoả mãn
yêu cầu cấu tạo.

Sơ đồ mạng dầm bố trí như hình vẽ.

D

C

4

3

II. T ÍNH TỐN DẦM PHỤ:
1. Sơ đồ tính tốn dầm phụ
Sơ đồ tính tốn dầm phụ là dầm đơn giản nhịp l = 6 m chịu tác dụng của
tải trọng phân bố đều từ sàn truyền vào:
tt

M =130,19kN.m
max
max

V =86,79kN
6m
q =28,93kN/m

6


2. Tải trọng
tc

Tải trọng tác dụng lên dầm phụ là tải trọng p và trọng lượng của sàn thép.
Tải trọng tiêu chuẩn:
tc
qdp
= ( ptc + t s .ρ ).1s = (22, 2 + 0, 011.78,5).1, 05 = 24, 217(kN/ m)

Tải trọng tính tốn:

qdptt = ( ptc .γ p + ts .ρ .γ g ).l s = (22, 2.1, 2 + 0, 011.78,5.1, 05).1,05 = 28, 93(kN/ m)
3. Xác định nội lực tính tốn



Momen lớn nhất ở giữa dầm:

qdptt .B 2
Mmax=


8

=

28,93.62
8

= 130,19(kN.m)

Lực cắt lớn nhất tại gối tựa:

qdptt .B
Vmax=

2

=

28,93.6
2

= 86,79 (KN)

4.Chọn kích thước tiết diện dầm
Mơ men kháng uốn cần thiết cho dầm có xét đến biến dạng dẻo:

M max
130,19.10 2
Wx ≥
=
= 505,396cm3
1,12 f γ c
1,12.23
Tra bảng thép cán sẵn, chọn thép chữ I N33 có các đặc trưng hình học:
f

WX = 597 cm3;

g = 42,2 kg/m;

b = 140 mm

SX = 339 cm3

JX = 9840 cm4;

d=7,0 mm

h = 330 cm;

t = 1,12 cm

7


330

7,0

11,2

2

140
5. Kiểm tra lại tiết diện
Momen và lực cắt do trọng lượng bản thân dầm:

M bt =

Vbt =

gbt γ g l 2
8

gbt γ g l
2

=

42, 2.1, 05.62
=
= 199, 4kg .m = 199, 4 kN.cm

8
42, 2.1,05.6
= 132,93kg ≈ 1,329kN
2

5.1. Kiểm tra tiết diện dầm phụ theo điều kiện độ bền:
- Kiểm tra ứng suất pháp:

M max + M bt 130,19.106 + 199,4.104
σ max =
=
= 197,69 N / mm2 ≤ f γ c = 230 N / mm 2
3
1,12.WX
1,12.597.10
=> Dầm đã chọn đảm bảo điều kiện bền uốn.
-Kiểm tra ứng suất tiếp:

8


fy
(Vmax + Vbt ) S x (86,79.103 + 1,329.103 ).339.103
240
2
τ=
=
=
43,37
N

/
mm
≤
f
γ
=
0,58.
=
0,58.
.1 = 133
v c
I x .tw
9840.104.7
γM
1,05
=> Dầm đã cho thoả mãn điều kiện chịu cắt.
5.2.Kiểm tra võng của dầm:

∆ 5 (qtc + gtc )l3 5 (24,217.10− 2 + 0,422.10− 2 ).6003
=
.
=
.
l 384
E .I x
384
2,1.104.9840
∆ 
= 0,00335 ≤   = 0,004
 l  dp

Kết luận: Dầm chọn đạt yêu cầu cả về cường độ và độ võng.
5.3.Kiểm tra ổn định tổng thể:
Khơng cần kiểm tra ổn định tổng thể vì phía trên dầm phụ có bản sàn thép hàn
chặt với cánh dầm

III.TÍNH TỐN DẦM CHÍNH:
1. Sơ đồ tính tốn của dầm chính: là dầm đơn giản chịu tác dụng của các tải
trọng coi như phân bố đều.
13m
V = 925,26kN
max
max

M =2428,81kN.m

9


tt

q =176,24kN/m

2.Tính tải trọng tác dụng
Theo cách bố trí dầm có 10 dầm phụ đặt lên dầm chính.
Lực tập trung do phản lực do dầm phụ đặt lên dầm chính :
tc
tc
2.Vdptc = ( qdp
+ g dp
).l = (24, 217 + 0, 422).6 = 147,834(kN )

tt
tt
2.Vdptt = ( qdp
+ g dp
).l = (28,93 + 0, 422.1, 05).6 = 176, 24( kN )

Vì các dầm phụ đặt cách nhau 1,05m nên tải trọng do dầm phụ truyền xuống
dầm chính là phân bố đều
tc
qdc
= 147,834( kN / m)
tt
qdc
= 176, 24(kN/ m)

3. Xác định nội lực tính tốn

qdctt . L2 176, 24.10,52
M max =
=
= 2428,81( kN .m)
8
8
qdctt . L 176, 24.10,5
Vmax =
=
= 925, 26(kN )
2
2
4. Thiết kế tiết diện dầm

a. Chọn chiều cao hd theo điều kiện:

hmin ≤ hd ≤ hmax

hd ≈ hkt
(Trong đó hmax không hạn chế)
10




Chiều cao hmin có thể tính gần đúng theo cơng thức:

hmin =

với

tc
q dc
1
= tt
γ tb q dc



tw

7+
=


5 f L 1
5
23
. .   . .L =
.
.400.0,84.10, 5.102 = 80,5(cm)
4
24 E  ∆  γ tb
24 2,1.10

=

147,834
176, 24

= 0,84

w

d

Xác định t theo công thức kinh nghiệm sau:( Khi h từ 1 đến 2 m)

3hmin
3.80,5
= 7+
= 7, 42(mm)
1000
1000

, chọn tw = 1 (cm)

Chiều cao hkt của dầm tính theo cơng thức:

M max
2428,81.102
hkt = k .
= 1,15.
= 118, 2( cm)
f .tw
23.1
Hệ số k = 1,15- tổ hợp dầm hàn.

Ta có tỉ số:

hkt 118, 2
tw
1
=

=118,2

Dựa vào hmin và hkt sơ bộ chọn chiều cao hd = 120 cm.



Kiểm tra lại chiều dày của bản bụng:
d

Sơ bộ chọn tf =2 cm; hw = h - 4= 120 – 4 = 116(cm)

tw = 1cm ≥ 1, 5.

Vmax
925, 26
= 1, 5.
hw . f v
116.13, 3

= 0,899cm. Thoả mãn.

b) Chọn kích thước bản cánh dầm


Diện tích tiết diện cánh dầm xác định theo công thức gần đúng sau:

11


 M max hd tw .hw3  2  242881 120 1.1163  2
Af = b f .t f = 
. −
.
−
= 72, 33(cm)
÷. 2 = 
÷.
2
f

.
γ
2
12
h
23.1
2
12
118

c

 fk 
Chọn bf và tf phải thoả mãn các điều kiện:



+, bf ≥ 18 cm

+,bf =
+, t

f

≥

bf

+,

tf

1 1
( ÷ )
2 5

d

h =(24 - 60)cm.
w

1cm= t và t

f

≤

3 cm.

≤

30.
f

f

Từ các điều kiện trên, ta chọn kích thước tiết diện cánh: b x t = 40 x 2 cm

x

x

c) Thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài:
Điểm để thay đổi kích thước bản cánh dầm cách gối tựa: x = L/6 =1,75(m)

12


Mx =

q.x.(L − x) 176, 24.1, 75(10,5 − 1, 75)
=
= 1349,34(kN .m)
2
2

Diện tích tiết diện bản cánh cần thiết tại vị trí thay đổi:

 M x hd t w .hw3  2  134934 120 1.1163  2
A = b .t f = 
. −
.
−
= 40,8(cm)
÷. 2 = 
÷.
2
f
2
12

h
0,85.23
2
12
118

 wt
 fk 
'
f

'
f

Chọn: bf’ = 22(cm)

5.Kiểm tra tiết diện dầm:
Momen do trọng lượng bản thân dầm:

13


M bt = γ g ρ

(tw hw + 2b f t f ) L2
8

(0,01.1,16 + 2.0, 4.0,02)10,52
= 1,05.78,5
= 31,35kN .m

8

Momen quán tính thực của tiết diện dầm:

h 2fk 1.1163
tw hw3
1182
Ix =
+ bf t f
=
+ 40.2
= 687035cm 4
12
2
12
2
Momen kháng uốn thực của dầm là:
Wx =

2.I x 2.687035
=
= 11450,58cm3
hd
120


Kiểm tra ứng suất pháp tại tiết diện giữa nhịp:

M max + M bt 2428,81.106 + 31,35.106
σ max =

=
= 214,85 N / m m2 ≤ f γ c = 230 N / m m2
3
Wx
11450,58.10


Kiểm tra ứng suất tiếp tại gối tựa:

τ=

(Vmax + Vbt )S'x
≤ f vγ c
I x' tw

Lực cắt do trọng lượng bản thân dầm:

Vbt = γ g ρ (t w h w + 2b f t f )

S'x = b'f .t f .

I'x

L
10,5
= 1,05.78,5(0,01.1,16 + 2.0, 4.0,02)
= 11,94kN
2
2

hfk A w h w
118 1.116 116
+
. = 22.2.
+
.
= 4278cm3
2
2 4
2
2
4

2
hfk
t w .h3w
1.1163
1182
'
=
+ 2bf .t f .
=
+ 2.22.2.
= 436403cm 4
12
4
12
4

Wx'

2.I x' 2.436403
=
=
= 7273,38cm3
hd
120

14


(Vmax + Vbt )S'x (925, 26 + 11,94).103.4278.103
⇒τ =
=
= 91,87 N / mm 2 ≤ f vγ c = 133N / mm 2
'
4
I xtw
436430.10 .10


Kiểm tra ứng suất pháp trong đường hàn đối đầu nối cánh:

M bt' = γ g ρ

(tw hw + 2b f t f ).x(L− x)
2

= 1,05.78,5

(0,01.1,16 + 2.0, 4.0,02).1, 75.(10,5 − 1,75)
= 17, 42kN .m
2

M x + M bt' 1349,34.106 + 17, 42.106
⇒σ =
=
= 187,9 N / m m 2 ≤ f wt γ c = 0,85 f = 200 N / m m 2
'
3
Wx
7273,38.10
'
x

Kiểm

tra ứng suất cục bộ tại nơi đặt dầm phụ:

σc =
Điều kiện kiểm tra :
Trong đó :

P
≤ γ .f
t w .lz c

dp
P = 2(Vmax
+ Vbtdp ) = 2(86,79 + 1,329) = 176,24 kN

lz = bdp + 2t f = 14 + 2.2 = 18cm
176, 24.103
σc =
= 97,91N / mm 2 < f γ c = 230 N / mm 2
10.180

Ta có:
. Thỏa mãn
Kiểm tra ứng suất tương đương tại nơi thay đổi tiết diện dầm:
(M x + M'bt )
(1349,34 +17,42).106.1160 =181,65
σ1 =
.h
=
w
2
7273,38.103.1200
Wx' .h
N/mm
(V +V )S' (616,84 + 7,963).103.4278.103
τ1 = x ' bt x =
= 61,24
2
436430.104.10
Ix .t w
N/mm
Trong đó :
L

Vbt = gdctt . 



 10,5

− x ÷ = 2,275. 



− 1,75 ÷ = 7,963kN

2

 2


 10,5

tt  L
Vx = q dc
.  − x ÷ = 176,24. 
− 1,75 ÷ = 616,84 kN
2

 2


15

σtd = σ12 + 3τ21 = 181,652 + 3.61,242

σ td = 210,35N / mm 2 ≤ 1,15fγ c = 264,5N / mm 2

.Thỏa

mãn

6.Kiểm tra ổn định dầm:
6.1 Kiểm tra ổn định tổng thể:
Kiểm tra tỷ số l0/bf:

b
lo
≤ 1 0,41 + 0,0032. f
bf 
tf



b
+  0,73 − 0,016. f

tf


 b 
÷. f 
÷ h fk 




E
f

105 
40 
40  40  2,1.104
≤ 1 0,41 + 0,0032. +  0,73 − 0,016. ÷.

40
2 
2  118 
23


2,625 ≤ 18,52
l0 – khoảng cách giữa các dầm phụ, bằng 1,05 m


Dầm đảm bảo ổn định tổng thể.

6.2. Kiểm tra ổn định cục bộ:


Kiểm tra ổn định cục bộ bản cách:

Điều kiện ổn định cánh nén của dầm ở chỗ có ứng suất lớn nhất tại giữa nhịp

Khi cánh làm việc đàn hồi:
b0 b f − tw 40 − 1
=
=
= 9,75
tf
2.t f
2.2

b0
E
≤ 0,5
tf
f

< 0,5.

2,1.105
230

= 15,11

16




Bản cánh dầm đảm bảo ổn định.
 Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng:

λw =

hw f 116
23
=
= 3,84 >  λ w  = 3, 2
tw E 1 2,1.104

Bản bụng phải đặt các sườn ngang và kiểm tra ổn định
Khoảng cách lớn nhất giữa các sườn ngang: a<2h w=2.116=232cm
Chọn a = 210, bố trí 4 sườn:
Ơ1

Ơ2

Ơ3

Bề rộng và chiều dày sườn:

bs =

hw
1160
+ 40 =
+ 40 = 78,67mm
30
30

ts ≥ 2bs

. Chọn bs = 80mm

f
230
= 2.80
= 5,3mm.
E
2,1.105

Chọn ts = 6mm

Các sườn được hàn vào bụng và cánh dầm bằng đường hàn theo cấu tạo.


Kiểm tra ứng suất trong các ô:
 Kiểm tra ô bụng 1:

x1 =
Điểm kiểm tra cách đầu dầm

hw 116
=
= 58cm
2
2

17


M1 =

q.x1.. ( l − x1 ) (176,24+2,275).0,58. ( 10,5 − 0,58)
=
= 513,55kN.m
2
2

l

 10,5

V1 = q.  − x1 ÷÷ = ( 176,24 + 2,275) . 
− 0,58 ÷ = 833,66 kN
 2

2


σ=

M1 h w 513,55.106 1160
.
=
.
= 68,25N/mm 2
4
d
2
2
436403.10

I'x

3
V1
P
833,66.10
σc =
τ=
=
= 71,87N/mm 2
2
t w .l z = 97,91 N/mm
h w .t w
1160.10

;

Ứng suất giới hạn

Do

σ cr

:

a
2,1
=
= 1,8 > 0,8
hw 1,16

và

σc
σ

= 1,435

3

3
bf  t f 
40  2 
δ = β  ÷ = 0,8.
= 2,207
hw  tw 
116  1 ÷

Tra bảng 4.1

σ cr =

=> Ccr = 33,435

Ccr . f 33,435.230
2
=
=
521,5
N

/
mm
2
3,84
λw2

Ứng suất cục bộ giới hạn

λa =

σ c,cr

:

a
f 210 230
=
= 3,47
2.tw E 2.1 2,1.105

18


a
210
=
= 0,9
2.hw 2.116

σ c ,cr =

và

µ=

=> C1=18,34 (Theo bảng 4.2)

C1. f 18,34.230
2
=
=
350,32
N
/
mm
2
3,47
λa2

Ứng suất tiếp tới hạn

λ ow =

δ = 2,207

τ cr

:

d f 116 230

=
= 3,84
tw E
1 2,1.105

a
2,1
=
=1,8
hw 1,16


τ cr = 10,31 +


 σ
σ
+ c

 σ cr σ c ,cr


0,76  f v
0,76 133
=
10,3.
1
+
= 114,7
ữ

2 ữ
2
à 2 02w
1,8
3,84


2

N/mm2

2

2
2

 68,25 97,91   71,87 
+
= 
+
÷
÷ +  114,7 ÷ = 0,75 < 1
÷  τ cr ÷
521,5
350,32

 



 

Kết luận : Ô bụng 1 đảm bảo ổn định



Kiểm tra ô bụng 2:

x2 = a −
Điểm kiểm tra cách đầu dầm

M2 =

hw
116
+ a = 210 −
+ 210 = 362cm
2
2

q.x 2.. ( l − x 2 ) (176,24+2,275).3,62. ( 10,5 − 3,62 )
=
= 2223kN.m
2
2

l

 10,5


V2 = q.  − x2 ÷÷ = ( 176,24 + 2,275) . 
− 3,62 ÷ = 290,98 kN
 2

2


19


σ=

M2 hw
2223.106 1160
.
=
.
= 187,67N/mm 2
I x 2 687035.104 2

σc =

P
t w .l z = 97,91 N/mm 2

τ=

V2
290,98.103
=

= 25,08N/mm 2
h w .t w
1160.10

Ứng suất giới hạn

Do

σ cr

:

a
2,1
=
= 1,8 > 0,8
hw 1,16

và

σc
σ

= 0,52

3
bf t f 3
40  2 
δ = β ( ) = 0,8.
= 2,207

hw tw
116  1 ÷

Tra bảng 4.1

σ cr =

=> Ccr = 33,435

Ccr . f 33,435.230
2
=
=
521,5
N
/
mm
2
3,84
λw2

Ứng suất cục bộ giới hạn

λa =

σ c,cr

:

a

f 210 230
=
= 3,47
2.tw E 2.1 2,1.105

a
210
=
= 0,9
2.hw 2.116

σ c ,cr =

và

δ = 2,207

=> C1=18,34 (Theo bảng 4.2)

C1. f 18,34.230
=
= 350,32 N / mm2
2
2
3,47
λa

20

Ứng suất tiếp tới hạn

λ ow =
µ=

τ cr

:

d f 116 230
=
= 3,84
tw E
1 2,1.105

a
2,1
=
=1,8
hw 1,16



τ cr = 10,31 +


 σ
σ
+ c


 σ cr σ c ,cr


0,76  f v
0,76  133
= 10,3.1 +
= 114,7
2 ữ 2
2
à 0 w
1,82 ữ

3,84
2

N/mm2

2

2
2
 τ 
 187,67 97,91   25,08 
+
= 
+
÷
÷ +  114,7 ÷ = 0,676 < 1
÷  τ cr ÷
521,5

350,32

 





Kết luận : Ơ bụng 2 đảm bảo ổn định


Kiểm tra ô bụng 3:

x3 = 2a +
Điểm kiểm tra cách đầu dầm

M3 =

hw
= 478cm
2

q.x3. ( l − x 3 ) (176,24+2,275).4,78. ( 10,5 − 4,78)
=
= 2440kN.m
2
2

l


 10,5

V3 = q.  − x3 ÷÷ = ( 176,24 + 2,275) . 
− 4,78 ÷ = 83,9 kN
 2

2


M3 h w
2440.106 1160
σ=
.
=
.
= 206N/mm 2
4
I x 2 687035.10
2

σc =

P
t w .l z = 97,91 N/mm 2

21


τ=

V3
83,9.103
=
= 7,23N/mm 2
h w .t w 1160.10

Ứng suất giới hạn

Do

σ cr

:

a
2,1
=
= 1,8 > 0,8
hw 1,16

và

σc
σ

= 0,52

3
bf t f 3
40  2 

δ = β ( ) = 0,8.
= 2,207
hw tw
116  1 ÷

Tra bảng 4.1

=> Ccr = 33,435

Ccr . f 33,435.230
2
=
=
521,5
N
/
mm
2
3,84
λw2

σ cr =

Ứng suất cục bộ giới hạn

λa =

σ c,cr

:

a
f 210 230
=
= 3,47
2.tw E 2.1 2,1.105

a
210
=
= 0,9
2.hw 2.116

σ c ,cr =

và

=> C1=18,34 (Theo bảng 4.2)

C1. f 18,34.230
2
=
=
350,32
N
/
mm
2
3,47
λa2

Ứng suất tiếp tới hạn

λ ow =

δ = 2,207

τ cr

:

d f 116 230
=
= 3,84
tw E
1 2,1.105

22


µ=

a
2,1
=
=1,8
hw 1,16



τ cr = 10,31 +


 σ
σ
+ c

 σ cr c ,cr


0,76 f v
0,76 133
=
10,3.
1
+
= 114,7

2
2
à2 ữ
1,82 ÷

 3,84
 λ0 w
2

N/mm2

2

2
2
 τ 
 206
97,91   7,23 
+
= 
+
÷
÷ +
÷ = 0,677 < 1
÷  τ cr ÷
521,5
350,32
114,7

 


 

Kết luận : Ô bụng 3 đảm bảo ổn định

7.Tính liên kết giữa cánh và bụng dầm:

2

2

1
 VS   P 
hf ≥

÷ + ÷
2( β f w ) min γ c  I   l z 

2

1
 (925, 26 + 11,94).4278 
2
hf ≥

÷ + 9, 791 = 0,533cm
2.12, 6.1 
436403


β f f wf = 0, 7.18 = 12, 6(kN/ cm 2 )
β s f ws = 1.0, 45.38 = 17,1(kN/ cm 2 )
( β f w ) min = min( β f f wf ; β s f ws ) = 12,6(kN/ cm 2 )

Chọn hf theo điều kiện cấu tạo hf = 7mm hàn suốt chiều dài dầm thỏa mãn:

23


h f ≥ hmin = 5mm
h f ≤ 1,2t = 1, 2.10 = 12mm

( tra bảng 2.3)

8. Tính mối nối dầm:
Nối dầm tại nơi thay đổi tiết diện của bản cánh thì thuận tiện cho việc di
chuyển, lắp ghép. Điểm nối là x = 1,75 m
Bản cánh nối bằng đường hàn đối đầu, bản bụng nối bằng bản ghép và dùng
đường hàn góc. Nội lực tại mối nối:

M1=

V1 =

qx(l − x) (176,24 + 2,275).1,75.(10,5 − 1,75)
=
= 1366,76kN .m
2
2
q(l − 2.x) (176,24 + 2,275).(10,5 − 2.1,75)
=
= 624,8kN
2
2

Mối nối coi như chịu tồn bộ lực cắt và phần mơmen của bản bụng.

Mb =

Iw
130075

M=
.1366,76.102 = 40737,87 kN .cm
I
436403

Trong đó: Iw =

t w .hw3 1.1163
=
12
12

=130075cm4; I = 436403cm4.

Chọn bản ghép có tiết diện (106x1)cm; bề rộng 10 cm

24


Kiểm tra tiết diện bản ghộp: 2.Abg=2.106.1 > Acb=116.1cm
Mối hàn đặt lệch tâm so với vị trí tính nội lực. Do vậy có momen lệch tâm Me.
Me = Q.e = 624,8.5 = 3124 kN.cm
Chọn chiều cao đường hàn
hf = 10 mm;
hf > hmin = 5 mm;
hf < 1,2t = 1,2.10 =12 mm.

2 ( hbg − 1) .h f
2

Wf =

6

2 ( 106 − 1) .1
=
= 3675
6
2

cm3

Af = 2 ( hbg − 1) .h f = 2(106 − 1).1 = 210cm 2
Kiểm tra ứng suất trong đường hàn :
2

2

2

2

M +M   V 
 40737,87.104 + 3124.104   624,8.103 
b
e
1
σ td = 
÷ +
÷ = 

÷ +
3
2 ÷
 Wf
÷  Af ÷
3675.10

  210.10 

 


σ
td

= 123N/mm2< (bfw)min = 126 N/mm2

25