Tính toán dầm thép tiết diện hộp (tt)
















































 



! 
















 !
"


















#
$%
&
'()*














































+,
'()-'()*









 



! 






./012
23#2.4
5
6./76
890
:;23
<=23
6>?2.
"


@A
BC4
D(E*FE('E(F















 !
"





GH
GI
J
,
K


LEE
M
N,
O




























#
$%
&
'()*





LӠI CҦ0Ѫ1
ĈӇ hoàn thành tӕt LuұQYăQQJRjLVӵ nӛ lӵc cӫa bҧn thân tôi còn có sӵ
Kѭӟng dүQJL~Sÿӥ tӯ giҧQJYLrQKѭӟng dүn, các giҧng viên cӫD7UѭӡQJĈҥi
hӑc KiӃn trúc Hà NӝL FiF ÿӗng nghiӋp tҥi Công ty TNHH Nhà thép ViӋt
Nam; sӵ ÿӝng viên, khích lӋ tӯ JLDÿuQKQJѭӡi thân và bҥn bè.
Vӟi sӵ kính trӑng và lòng biӃW ѫQ VkX Vҳc, tôi gӱi lӡi cҧP ѫQ FKkQ
thành nhҩt tӟi PGS.TS NguyӉn Quang ViênQJѭӡi thҫ\ÿmWұn tình chӍ bҧo,
Kѭӟng dүQYjJL~Sÿӥ tôi trong suӕt thӡi gian thӵc hiӋn LuұQYăQ
Tôi xin trân trӑng cҧPѫQBan Giám hiӋu, 3KzQJÿjRWҥo, các Phòng
ban Yj ÿһc biӋt các thҫ\ F{ JLiR .KRD 6DX ÿҥi hӑc cӫD 7UѭӡQJ Ĉҥi hӑc
KiӃn trúc Hà NӝLÿmKӃt sӭc tҥRÿLӅu kiӋn cho tôi trong thӡi gian hӑc tұp tҥi
WUѭӡng.

7{LFNJQJ[LQEj\Wӓ lòng biӃWѫQ chân thành tӟi JLDÿuQKQJѭӡi thân
và bҥn bè, nhӳQJQJѭӡLÿmGjQKFKRW{LWuQKFҧm và nguӗQÿӝng viên lӟn lao.

Hà Nӝi, Ngày

tháng

QăP

NguyӉn Thӏ Xuân


LӠI &$0Ĉ2$1
7{L[LQFDPÿRDQ/XұQYăQWKҥc sӻ là Công trình nghiên cӭu khoa hӑc
ÿӝc lұp cӫa tôi. Các sӕ liӋu khoa hӑc, kӃt quҧ nghiên cӭu cӫa LuұQ YăQ Oj
trung thӵc và có nguӗn gӕc rõ ràng.
TÁC GIҦ LUҰ19Ă1

NguyӉn Thӏ Xuân


MӨC LӨC

Trang
Lӡi cҧPѫQ
LӡLFDPÿRan
Mөc lөc
Danh mөc các chӳ viӃt tҳt
Danh mөc các ký hiӋu dùng trong luұQYăQ
Danh mөc các hình vӁÿӗ thӏ

Danh mөc các bҧng, biӇu
MӢ ĈҪU ««««««««««««««««««««««««.

1

Lý do chӑQÿӅ tài
MөFÿtFKnghiên cӭu cӫDÿӅ tài
ĈӕLWѭӧng nghiên cӭu
Phҥm vi nghiên cӭu
3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu
Cҩu trúc cӫa luұQYăQ
NӜI DUNG
&KѭѫQJ7әng quan vӅ dҫm, hӋ dҫm và dҫm thép tiӃt diӋn hӝp ««...

3

ĈҥLFѭѫQJYӅ dҫm và hӋ dҫm bҵng thép «««««««««««

3

1.1.1. Phân loҥi dҫm thép «««««««««««««««««.

3

1.1.2. HӋ dҫm thép ««««««««««««««««««««.

7

1.1.3. Liên kӃt trong hӋ dҫm thép ««««««««««««««..

8

1.1.4. ChiӅu dài dҫm và nhӏp dҫm ««««««««««««««.

10

1.2. Dҫm thép tiӃt diӋn hӝp «««««««««««««««««..

11

1.2.1. Cҩu tҥo tiӃt diӋn ««««««««««««««««««.

11

ĈһFÿLӇm chӏu lӵc chính cӫa dҫm thép tiӃt diӋn hӝp«««««

15

1.2.3. Ӭng dөng cӫa dҫm thép tiӃt diӋn hӝp trong thӵc tӃ «««««.

17


1.2.4. Tình hình thiӃt kӃ và lý thuyӃt tính toán «««««««««.

21

1.3. Các nӝi dung cӫa luұQYăQ ««««««««««««««««.

22

&KѭѫQJTính toán dҫm thép tiӃt diӋn hӝp theo mӝt sӕ
tiêu chuҭn thiӃt kӃ «««««««««««««««««««««

23

2.1. Sӵ làm viӋc cӫa dҫm thép tiӃt diӋn hӝp «««««««««««.

23

2.1.1. Dҫm chӏu uӕn (Mx, My, Vx, Vy) ««««««««««««.

23

2.1.2. Dҫm chӏu xoҳn thuҫn túy (Mz) «««««««««««««

26

2.1.3. Dҫm chӏu lӵc phӭc tҥp ««««««««««««««««

28

2.2. Tính toán dҫm thép tiӃt diӋn hӝp theo Tiêu chuҭn
TCVN 5575:2012«««««««««««««««««««««

31

2.2.1. Chӑn tiӃt diӋn «««««««««««««««««««.

31

2.2.2. KiӇm tra bӅn «««««««««««««««««««..

32

2.2.3. KiӇm tra әQÿӏnh tәng thӇ ««««««««««««««.

33

2.2.4. KiӇm tra әQÿӏnh cөc bӝ «««««««««««««««

36

2.2.5. KiӇPWUDÿLӅu kiӋn ÿӝ cӭng ««««««««««««««.

40

2.2.6. Tính toán liên kӃt giӳa bҧn bөng và bҧn cánh dҫm «««««

41

2.3. Giӟi thiӋXVѫOѭӧc vӅ Quy phҥm Hoa KǤ $,6&«««««...

43

&iFSKѭѫQJSKiSWKLӃt kӃ «««««««««««««««

44

2.3.2. Các yêu cҫu chung khi thiӃt kӃ kӃt cҩXWKpS««««««««

48

2.4. Tính toán dҫm thép tiӃt diӋn hӝp theo Quy phҥm AISC 2005««...

53

2.4.1. ;iFÿӏQKÿӝ bӅn yêu cҫu «««««««««««««««.

54

2.4.2. ;iFÿӏQKÿӝ bӅn khҧ dөng ««««««««««««««

55

2.4.3. KiӇPWUDÿLӅu kiӋQÿӝ cӭQJ««««««««««««««.

61

2.4.4. Tính toán liên kӃt giӳa bҧn cánh và bҧn bөng dҫP«««««.

61

&KѭѫQJ0ӝt sӕ ví dө tính toán «««««««««««««««.

66

3.1. Bài toán ± khҧo sát khҧ QăQJFKӏu lӵc cӫa dҫm hӝp tә hӧp không
Vѭӡn ««««««««««««««««««««««««««

66


3.1.1. Khҧ QăQJFKӏu lӵc cӫa tiӃt diӋn theo tiêu chuҭn
TCVN 5575: 2012 ««««««««««««««««««««....

66

3.1.2. Khҧ QăQJFKӏu lӵc cӫa tiӃt diӋn theo Quy phҥm AISC 2005 «.

68

3.1.3. Khҧo sát khҧ QăQJFKӏu lӵc cӫa tiӃt diӋQ«««««««««.

68

3.1.4. Nhұn xét «««««««««««««««««««««..

71

3.2. Ví dө 1: Dҫm tiӃt diӋn hӝp chӏu tҧi trӑng nhҽ gây uӕn và xoҳn ««

71

3.2&iFNtFKWKѭӟc chính cӫa dҫm «««««««««««««

72

3.2.2. Tҧi trӑng tiêu chuҭn tác dөng lên dҫm ««««««««««

73

3.2.3. KiӇm tra dҫm theo TCVN ««««««««««.

73

3.2.4. KiӇm tra dҫm theo Quy phҥm AISC «««««««««

80

3.2.5. So sánh vӅ khҧ QăQJFKӏu lӵF«««««««««««««..

85

3.3. Ví dө 2: Dҫm ngҳn chӏu tҧi trӑng lӟn ««««««««««««

85

3.3.1. ThiӃt kӃ tiӃt diӋn dҫm chính theo TCVN 5575: 2012««««..

85

3.3.2. KiӇm tra tiӃt diӋn dҫm theo Quy phҥP$,6&«««««.

91

3.3.3. Khҧo sát sӵ làm viӋc cӫa dҫP«««««««««««««.

94

KӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ
KӃt luұQ«««««««««««««««««««««««««

100

KiӃn nghӏ ««««««««««««««««««««««««..

101

TÀI LIӊU THAM KHҦ2««««««««««««««««««


DANH MӨC CÁC CHӲ VIӂT TҲT
Chӳ viӃt tҳt
ASD
DD&CN
LRFD
TTGH

7rQÿҫ\ÿӫ
Allowable Stress Design (ThiӃt kӃ theo ӭng suҩt cho
phép)
Dân dөng và công nghiӋp
Load and Resistance Factor Design (ThiӃt kӃ theo hӋ sӕ
tҧi trӑng và hӋ sӕ sӭc kháng)
Trҥng thái giӟi hҥn


DANH MӨC CÁC KÝ HIӊU DÙNG TRONG LUҰ19Ă1
Khi tính toán theo TCVN 5575 : 2012

A

DiӋn tích tiӃt diӋn

Af

DiӋn tích cánh

Aw

DiӋn tích bөng

be

BӅ rӝng chӏu nén cӫa bҧn cánh

bf

ChiӅu rӝng bҧn cánh cӫa tiӃt diӋn

bo

Khoҧng cách giӳa mép trong cӫa hai bҧn bөng

E

0RGXOÿjQKӗi

e

Ĉӝ lӋc tâm cӫa lӵc

f

&ѭӡQJÿӝ tính toán

fy

&ѭӡQJÿӝ tiêu chuҭn

fv

&ѭӡQJÿӝ chӏu cҳt tính toán

fwf

fws

&ѭӡQJÿӝ tính toán cӫDÿѭӡng hàn góc (chӏu cҳWTX\ѭӟc) theo
kim loҥi mӕi hàn
&ѭӡQJÿӝ tính toán cӫDÿѭӡng hàn góc (chӏu cҳWTX\ѭӟc) theo
kim loҥi ӣ biên nóng chҧy

fwun

&ѭӡQJÿӝ tiêu chuҭn cӫa kim loҥLÿѭӡng hàn theo sӭc bӅQNpRÿӭt

G

0RGXOÿjQKӗLWUѭӧt

hd

ChiӅu cao tiӃt diӋn

hw

ChiӅu cao bҧn bөng

hf

ChiӅXFDRÿѭӡng hàn góc

Ix, Iy

Momen quán tính cӫa tiӃt diӋn vӟi trөc x, y

Ixo

Momen quán tính xoҳn

L

Nhӏp dҫm

M

Momen uӕn

Mx, My

Momen uӕQÿӕi vӟi trөc x, y


Mz

Momen xoҳn

S

0RPHQWƭQK

tf

ChiӅu dày bҧn cánh cӫa tiӃt diӋn

tw

ChiӅu dày bҧn bөng cӫa tiӃt diӋn

V

Lӵc cҳt

Wx, Wy

Modul kháng uӕn ÿjQKәi cӫa tiӃt diӋn vӟi trөc x, y

Wx,d, Wy,d

Modul kháng uӕn dҿo cӫa tiӃt diӋn vӟi trөc x, y

ȕfȕs

HӋ sӕ WtQKWRiQÿѭӡng hàn góc theo kim loҥLÿѭӡng hàn và thép
Fѫbҧn ӣ biên nóng chҧy

V

Ӭng suҩt pháp

Vc

Ӭng suҩt pháp cөc bӝ

Vx, Vy

Ӭng suҩt pháp song song vӟi các trөc x, y

Vcr, Vc,cr

Ӭng suҩt pháp tӟi hҥn và ӭng suҩt cөc bӝ tӟi hҥn

Ȗc

HӋ sӕ ÿLӅu kiӋn làm viӋc cӫa kӃt cҩu

ȖM

HӋ sӕ ÿӝ tin cұy vӅ FѭӡQJÿӝ

ȖQ

HӋ sӕ ÿӝ tin cұy vӅ tҧi trӑng

Ȝw

Ĉӝ mҧnh cӫa bҧn bөng

Ow

Ĉӝ mҧQKTX\ѭӟc cӫa bҧn bөng

IJ

Ӭng suҩt tiӃp

IJcr

Ӭng suҩt tiӃp tӟi hҥn

Khi tính toán theo AISC
Af

DiӋn tích cánh

Aw

DiӋn tích bөng

B1
B2

HӋ sӕ JLDWăQJÿӇ kӇ ÿӃn hiӋu ӭng bұc 2 gây bӣi chuyӇn vӏ giӳa
FiFÿLӇm giҵng P-G
HӋ sӕ JLDWăQJÿӇ kӇ ÿӃn hiӋu ӭng bұc 2 gây bӣi chuyӇn vӏ các


ÿLӇm giҵng P-¨
bf

ChiӅu rӝng bҧn cánh cӫa tiӃt diӋn

Cv

HӋ sӕ giҧm khҧ QăQJFKӏu cҳW[pWÿӃn әQÿӏnh cҳt

D

7ƭQKWҧi

E

0RGXOÿjQKӗi

E

Tҧi trӑQJÿӝQJÿҩt

Fcr

Ӭng suҩt tӟi hҥQWKHRÿLӅu kiӋn әQÿӏnh

FEXX

&ѭӡQJÿӝ NpRÿӭt cӫa kim loҥi hàn

Fu

Ӭng suҩt bӅQNpRÿӭt) tiêu chuҭn

Fy

Ӭng suҩt chҧy tiêu chuҭn

G

0RGXOÿjQKӗLWUѭӧt

hw

ChiӅu cao bөng tiӃt diӋn

I

Momen quán tính cӫa tiӃt diӋn

J

Momen quán tính xoҳn cӫa tiӃt diӋn

L

Hoҥt tҧi sàn

L

Nhӏp dҫm

Lr

Hoҥt tҧi mái

Ȝ

Ĉӝ mҧnh cӫa phҫn tӱ chӏu nén

Ȝp

Ĉӝ mҧnh giӟi hҥn cӫa phҫn tӱ ÿһc chҳc

ȁr

Ĉӝ mҧnh giӟi hҥn cӫa phҫn tӱ NK{QJÿһc chҳc

M

Momen

Mcr

Momen tӟi hҥn

Ma

Momen yêu cҫu theo SKѭѫQJSKiS$6'

Mr

Momen yêu cҫu

Mp

Momen dҿo

Mu

Momen yêu cҫXWKHRSKѭѫQJSKiS/5)'

P

Lӵc nén


Ra

Ĉӝ bӅn yêu cҫXWKHRSKѭѫQJSKiS$6'

Pcr

Lӵc nén tӟi hҥn

Rn

Ĉӝ bӅQGDQKQJKƭDVӭFNKiQJGDQKQJKƭD


Pr

Lӵc nén yêu cҫu

Ru

Ĉӝ bӅn yêu cҫXWKHRSKѭѫQJpháp LRFD

S

Tҧi trӑng tuyӃt

S

Modul chӕng uӕQÿjQKӗi

T

Momen xoҳn

Ta

Momen xoҳn yêu cҫXWKHRSKѭѫQJSKiS$6'

Tc

Momen xoҳn khҧ dөng

te

BӅ dày hӳu hiӋu cӫa mӕi hàn

tf

ChiӅu dày bҧn cánh cӫa tiӃt diӋn

Tn

Momen xoҳQGDQKQJKƭDVӭFNKiQJGDQKQJKƭD


Tr

Momen xoҳn yêu cҫu

Tu

Momen xoҳn yêu cҫXWKHRSKѭѫQJSKiS/5)'

tw

ChiӅu dày bҧn bөng cӫa tiӃt diӋn

V

Lӵc cҳt

Va

Lӵc cҳt yêu cҫXWKHRSKѭѫQJSKiS$6'

Vc

Lӵc cҳt khҧ dөng

Vn

Lӵc cҳWGDQKQJKƭDVӭFNKiQJGDQKQJKƭD


Vr

Lӵc cҳt yêu cҫu

Vu

Lӵc cҳt yêu cҫXWKHRSKѭѫQJSKiS/5)'

W

Tҧi trӑng gió

Z

Modul chӕng uӕn dҿo

Ib

HӋ sӕ sӭc kháng khi tính toán cҩu kiӋn chӏu uӕn

IT

HӋ sӕ sӭc kháng khi tính toán cҩu kiӋn chӏu xoҳn

Iv

HӋ sӕ sӭc kháng khi tính toán cҩu kiӋn chӏu cҳt


ȍb

HӋ sӕ an toàn tәng thӇ khi tính toán cҩu kiӋn chӏu uӕn

ȍT

HӋ sӕ an toàn tәng thӇ khi tính toán cҩu kiӋn chӏu xoҳn

ȍv

HӋ sӕ an toàn tәng thӇ khi tính toán cҩu kiӋn chӏu cҳt


DANH MӨC HÌNH MINH HӐA

Sӕ hiӋu hình

Tên hình

Hình 1.1.

Ti͇t di͏n d̯m hình

Hình 1.2.

Ti͇t di͏n d̯m t͝ hͫp

Hình 1.3.

Các lo̩i h͏ d̯m

Hình 1.4.

Các lo̩i liên k͇t trong h͏ d̯m

Hình 1.5.

D̯m thép d̩ng h͡Sÿ͓nh hình

Hình 1.6.

D̯m h͡p t͝ hͫp ± hai b̫n bͭng

Hình 1.7.

6RViQKÿ͡ cͱng cͯa d̯m h͡p chͷ nh̵t và d̯m I

Hình 1.8.

Dàn thép nh́ b̹ng thép h͡p

Hình 1.9.

H͏ d̯m ± xà g͛ h͡p cho sàn bê tông nh́

Hình 1.10.
Hình 1.11.
Hình 1.12.

Hình 1.13.

Hình 2.1.
Hình 2.2.
Hình 2.3.

H͏ d̯m b̹ng thép h͡Sÿ͓nh hình trong công trình c̫i
t̩o nhà dân
K͇t c̭u c̯u trͭc hai d̯m d̩ng h͡p
D̯m chính cͯa h͏ ph̫n l͹c trong thí nghi͏m th͵ t̫LWƭQK
c͕c khoan nh͛i.
D̯m h͡p liên hͫp b̫n bê tông c͙t thép c̯XY˱ͫWQJmW˱
Thͯ Ĉͱc
Bi͋Xÿ͛ ͱng sṷt pháp, ͱng sṷt ti͇p cͯa d̯m ti͇t di͏n
h͡p do mô men và l͹c c̷t gây ra
D̯m ti͇t di͏n h͡p ch͓u xo̷n thu̯n túy

B͉ r͡ng ch͓u nén cͯa b̫n cánh và chi͉u cao ch͓u c̷t
cͯa b̫n bͭng d̯m ti͇t di͏n h͡p

Hình 2.4.

;iFÿ͓nh di͏n tích Ao

Hình 2.5.

Ĉ˱ͥng hàn góc và cách th͋ hi͏n trên b̫n vͅ

Hình 3.1.

Ti͇t di͏n kh̫o sát


Hình 3.2.

Hình 3.3.

Hình 3.4.

S͹ bi͇n thiên kh̫ QăQJFK͓u u͙n theo Ȝw cͯa d̯m h͡p t͝
hͫSNK{QJV˱ͥn
S͹ bi͇n thiên kh̫ QăQJFK͓u c̷t theo Ȝw cͯa d̯m h͡p t͝
hͫSNK{QJV˱ͥn
S͹ bi͇n thiên kh̫ QăQJFK͓u xo̷n theo Ȝw cͯa d̯m h͡p
t͝ hͫSNK{QJV˱ͥn

Hình 3.5.

Hình cho ví dͭ 1

Hình 3.6.

6˯ÿ͛ t̫i tr͕ng tác dͭng lên d̯m

Hình 3.7.

Bi͋Xÿ͛ n͡i l͹c

Hình 3.8.

&iFÿL͋m c̯n ki͋m tra b͉n

Hình 3.9.

Hình cho ví dͭ 2

Hình 3.10.

Ch͕n ti͇t di͏n

Hình 3.11.

Hình 3.12.
Hình 3.13.
Hình 3.14.

S͹ bi͇n thiên cͯa momen u͙n lͣn nh̭t theo các c̭p t̫i

tr͕ng
S͹ bi͇n thiên cͯa hi͏u sṷt làm vi͏c ch͓u u͙n theo các
c̭p t̫i tr͕ng
S͹ bi͇n thiên cͯa l͹c c̷t lͣn nh̭t theo các c̭p t̫i tr͕ng
S͹ bi͇n thiên cͯa hi͏u sṷt làm vi͏c ch͓u c̷t theo các
c̭p t̫i tr͕ng


DANH MӨC HÌNH BҦNG BIӆU
Sӕ hiӋu bҧng,

Tên bҧng, biӇu

biӇu
B̫ng 2.1.

Công thͱc tính BȦ, MȦ, Mx0 cho m͡t s͙ V˯ÿ͛ d̯m.

B̫ng 2.2.

Chi͉u cao nh͗ nh̭t cͯDÿ˱ͥng hàn góc, hfmin (mm)

B̫ng 2.3.

Chi͉u dày t͙i thi͋u cͯDÿ˱ͥng hàn góc

B̫ng 3.1.
B̫ng 3.2.

Kh̫ QăQJFK͓u l͹c cͯa ti͇t di͏n tính theo TCVN 5575:

NKLÿ͡ m̫nh Ȝw WKD\ÿ͝L
Kh̫ QăQJFK͓u l͹c cͯa ti͇t di͏n tính theo AISC 2005 khi
ÿ͡ m̫nh Ȝw WKD\ÿ͝L

B̫ng 3.3.

Giá tr͓ momen u͙n lͣn nh̭t theo các c̭p t̫i tr͕ng

B̫ng 3.4.

Hi͏u sṷt làm vi͏c ch͓u u͙n theo các c̭p t̫i tr͕ng

B̫ng 3.5.

Giá tr͓ l͹c c̷t lͣn nh̭t theo các c̭p t̫i tr͕ng

B̫ng 3.6.

Hi͏u sṷt làm vi͏c ch͓u c̷t theo các c̭p t̫i tr͕ng