Giáo trình kết cấu thép_Chương 3

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 δ
b
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 lỉû
c 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


Gọửm hai loaỷi dỏửm õỷt vuọng goùc vồùi nhau vaỡ song song vồùi hai caỷnh cuớa saỡn
cọng taùc. Caùc dỏửm õỷt song song vồùi caỷnh ngừn cuớa saỡn, tổỷa lón cọỹt hay kóỳt cỏỳu chởu lổỷc
khaùc: dỏửm chờnh. Caùc dỏửm õỷt thúng goùc, tổỷa lón dỏửm chờnh vaỡ truyóửn taới troỹng tổỡ saỡn
lón dỏửm chờnh: dỏửm phuỷ.
- Khi taới troỹng vaỡ kờch thổồùc cuớa saỡn khọng lồùn (q3000daN/m
2
; ọ saỡn 12x36m)
ặ hóỷ dỏửm phọứ thọng hióỷu quaớ kinh tóỳ hồn caùc loaỷi hóỷ dỏửm khaùc nhồỡ giaớm lổồỹng theùp
vaỡ dóự cỏỳu taỷo cỏỳu kióỷn hồn.
c.Hóỷ dỏửm phổùc taỷp:

Gọửm ba loaỷi dỏửm: Ngoaỡi dỏửm chờnh, dỏửm phuỷ coỡn coù dỏửm saỡn õỷt vuọng goùc vaỡ

tổỷa lón dỏửm phuỷ.
- Hóỷ dỏửm naỡy phổùc taỷp vaỡ tọỳn cọng chóỳ taỷo ặ chố thờch hồỹp khi taới troỹng saỡn
cọng taùc lồùn (q 3000 daN/cm
2
).
2.Caùc caùch lión kóỳt dỏửm:
Caùc dỏửm õổồỹc lión kóỳt vồùi nhau theo 1 trong 3 caùch:
a.Lión kóỳt chọửng:
Dỏửm noỹ gaùc lón dỏửm kia.
- ồn giaớn, dóự lừp gheùp.
- Laỡm tng chióửu cao cọng trỗnh.
- ọỹ cổùng vaỡ khaớ nng chởu lổỷc khọng cao, saỡn laỡm vióỷc nhổ baớn kó hai caỷnh.

Hỗnh 3.5: Caùc caùch lión kóỳt dỏửm.

b.Lión kóỳt cuỡng baớn mỷt:
Bọỳ trờ sao cho caùnh trón cuớa caùc loaỷi dỏửm coù cuỡng õọỹ cao.
- Giaớm chióửu cao xỏy dổỷng cuớa hóỷ dỏửm, coù thóứ tng chióửu cao dỏửm chờnh.
- Toaỡn hóỷ dỏửm coù õọỹ ọứn õởnh lồùn.
- Saỡn coù õọỹ cổùng vaỡ khaớ nng chởu lổỷc lồùn nhồỡ laỡm vióỷc nhổ baớn kó bọỳn caỷnh.
- Cỏỳu taỷo phổùc taỷp hồn lión kóỳt chọửng ặ duỡng cho hóỷ dỏửm phọứ thọng.
c.Lión kóỳt thỏỳp:
Caùc dỏửm phuỷ õỷt thỏỳp hồn dỏửm chờnh, dỏửm saỡn õỷt bũng mỷt vồùi dỏửm chờnh.
Coù ổu õióứm nhổ lión kóỳt bũng mỷt nhổng phổùc taỷp hồn nhióửuặ chố duỡng cho hóỷ
dỏửm phổùc taỷp.

57


1.3.Cỏỳu taỷo vaỡ tờnh toaùn baớn saỡn:

1.
Xaùc õởnh nhởp l vaỡ chióửu daỡy baớn saỡn

:
Yóu cỏửu: Troỹng lổồỹng saỡn khọng lồùn, cỏỳu taỷo khọng quaù phổùc taỷp maỡ vỏựn õaớm
baớo khaớ nng chởu õổồỹc taới troỹng.


l
=








+
tc
qn
E
n
.
72
1
15
.4
4
0

1
0
(3.1)
n
0
=






l
f
: õọỹ voợng giồùi haỷn, theo quy phaỷm: saỡn n
0
= 150; dỏửm phuỷ n
0
=250.
E
1
=

1
E
(3.2 ) Vồùi:

theùp
= 0,3; E
CT3

= 2.10
6
kg/cm
2
ặ E
1
= 2,26 .10
6

Bóử daỡy saỡn

õổồỹc choỹn theo taới troỹng tióu chuỏứn q
tc
ặ nhởp saỡn l.

Taới troỹng trón saỡn q (kg/cm
2
) Chióửu daỡy saỡn

(mm)
1000 6 ữ 8
2000 8 ữ 10
3000 10 ữ 12
> 3000 12 ữ 14

2.Kióứm tra:
Dổồùi taùc duỷng taới troỹng, baớn
saỡn chởu uọỳn vaỡ bở voợng. Do õổồỡng
haỡn lión kóỳt baớn saỡn vaỡ dỏửm ngn
caớn bióỳn daỷng tổỷ do vaỡ bióỳn daỷng

xoay cuớa baớn taỷi caùc gọỳi ặ taỷi caùc gọỳi
tổỷa phaùt sinh lổỷc keùo H vaỡ mọmen
ỏm M coù taùc duỷng giaớm mọmen
trong baớn ồớ nhởp.
Hỗnh 3.6: Sồ õọử tờnh cuớa baớn saỡn
Khi tờnh toùan õóứ thión vóử an
toaỡn, boớ qua aớnh hổồớng cuớa mọmen
ỏm M, chố xeùt aớnh hổồớng cuớa lổỷc keùo
H. Cừt mọỹt daới baớn rọỹng 1cm, sồ õọử
tờnh toaùn laỡ mọỹt dỏửm hai gọỳi tổỷa cọỳ
õởnh chởu taới troỹng phỏn bọỳ õóửu q.
* Mọmen uọỳ
n lồùn nhỏỳt ồớ nhởp:
M
max
= q.
8
2
l
- H.f (3.2a) Hay: M
max
= M
0


+1
1
(3.2b)
Trong õoù :

=
th
P
H
õổồỹc xaùc õởnh tổỡ cọng thổùc:


.(1+

)
2
=3.(

0
f
)
2
(3.3)

58


Kióứm tra õióửu kióỷn bióỳn daỷng:
ọỹ voợng cuớa baớn saỡn do taới troỹng tióu chuỏứn q
c
vaỡ lổỷc keùo H gỏy ra:
f = f
0
.

+1
1


[ f ] (3.4)
Trong õoù: f
0
: õọỹ voợng dỏửm do taới troỹng tióu chuỏứn q
c
trón dỏửm
f
0
=
JE
lq
c
.
.
384
5
1
4
(3.5)
Kióứm tra õióửu kióỷn õọỹ bóửn:
ọỹ bóửn cuớa baớn saỡn õổồỹc kióứm tra theo cọng thổùc:


=
W
M

A
H
max
+



.R (3.6)
Trong õoù: H =

. P
th
=
2
2
l
JE

(3.7)
A, W: Tióỳt dióỷn vaỡ momen khaùng uọỳn cuớa tióỳt dióỷn baớn rọỹng 1cm.
3.Tờnh toaùn õổồỡng haỡn lión kóỳt baớn saớn vaỡ dỏửm:
ổồỡng haỡn lión kóỳt baớn saỡn vaỡ dỏửm chởu lổỷc keùo H ồớ gọỳi tổỷa:
h
h
=
()

..
h
g

R
H
(3.8)
1.4.Caùc kờch thổồùc chờnh:
1.
Nhởp dỏửm:
Hỗnh 3.7: Nhởp vaỡ bổồùc cuớa dỏửm
Nhởp dỏửm laỡ khoaớng caùch giổợa hai gọỳi tổỷa
(dỏửm, cọỹt , tổồỡng...)
* ọỳi vồùi dỏửm cọng xọn (1 õỏửu tổỷa lón kóỳt cỏỳu
tổỷa, 1 õỏửu tổỷ do) ặ nhởp dỏửm laỡ khoaớng caùch meùp
khọng tổỷa õóỳn meùp ngoaỡi cuớa kóỳt cỏỳu tổỷa
* ọỳi vồùi dỏửm tổỷa caớ hai õỏửu ặ nhởp dỏửm laỡ
khoaớng caùch giổợa 2 tỏm gọỳi tổỷa.
Nhởp dỏửm chờnh õổồỹc xaùc õởnh theo yóu cỏửu
sổớ duỷng.
Bổồùc dỏửm chờnh nón choỹn thóỳ naỡo õóứ coù thóứ duỡng theùp hỗnh laỡm dỏửm phuỷ.
Bổồùc dỏửm phuỷ phuỷ thuọỹc nhởp cuớa baớn õaợ chóỳ taỷo sún.
2.Chióửu cao dỏửm

Hỗnh 3.8: Kờch thổồùc dỏửm
Dổỷa vaỡo: h

h
ln

h
min

h

h
max
a.h
ln
:
Thóứ tờch 1 õồn vở daỡi cuớa dỏửm:
V
d
= V
c
+ V
b
= 2.F
c
.1.

c
+ F
b
.1.

b
(3.9)


c
,

b

: hóỷ sọỳ cỏỳu taỷo nhũm kóứ õóỳn thóứ tờch cuớa caùnh
vaỡ buỷng tng so vồùi lyù thuyóỳt do quaù trỗnh chóỳ taỷo.

59


Gáưn âụng xem cạnh dáưm chëu ton bäü M v: h
d

≈
h
b

≈
h
c
N
≈
M/h
R.h
M
=
⇒
R
c
N
= F

F =
δ

.h

⇒
b b
Nãn:
bc
c
R
ΨΨ .h. + ..
M
2 = V
b
δ
(3.10)
ø âãún mäüt pháưn M do bủng dá
) cọ quan hãû giỉỵa chiãưu cao dáưm üng
.h
d
Våïi: c<1: hs kã ưm chëu.
Tỉì (3.10 våïi tro
lỉåüng dáưm biãøu thë trãn hçnh 3.10.
V
cỉûc tiãøu khi:
d
0 =

h
δ
δ
d

V

⇒
0 = . + .
.h
2 -
2
R
Ψ
δ
.
M
b
bc
c Ψ (3.11)
b
yc
b
ln
W
k =
.R.
.2c.
= h
δδ
b
c
M
Ψ
Ψ

(3.12)
Hçnh 3.9: Xem cạnh
chëu ton bäü M
h
V
V
d

V

2V

V
min

h
ln
Hçnh 3.10:
b
c
b
Ψ
Ψ
c
2c.
=k
Våïi:
: Phủ t ûo dáưm.
thỉïc kinh ngh

hüc hçnh thỉïc cáúu ta
Cäng iãûm:
(3.13)
cm 15 - 220W = h
3
ycln
(3.14)

W6,5). (5,5 = h
3
ln
÷
yc
(mm)
1000
h 3
+ 7 =
b
δ
Khi ≤ 2000mm h
ï :
V:

Chu

ïn h
ln
ca dáưm, ta âa ía
δ
b

âãún V
d
, nãúu xẹt âãún
ính hỉ
1- Khi tênh toa
ỵ b qua nh hỉåíng cu
a åíng ca âäü mnh bn bủng
b
b
δ
λ
=
Ỉ h
b
h
ln
=
3
2
.
2- Ta tháúy: h
..3
ycb
W
λ
Ỉ
λ
b
se áưm nhẻ. Tuy nhiãn,
δ

b
khäng âỉåüc
ûc bäü
b
låïn v
δ
b
mng ỵ låïn Ỉ D
quạ mng âãø tha âiãưu kiãûn äøn âënh cu bn bủng.
3- Tỉì (3.11): ⇒ δ
b
. ψ
b
= 2.
Rh
MC
d
⋅
⋅
.ψ
c
⇔ V
b
= 2V
c
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.
d

ï trë
ln
, V
d
t ïn Ỉ láúy h
d

≠
h
ln

khäng quạ 20% váùn âm bo u cáưu kinh tãú.
b.h
min
:
Xạc âënh dỉûa vo âiãưu kiãûn âäü vng.
c.h
max
:
Xạc âënh dỉûa vo âiãưu kiãûn xáy dỉûng.

60


2.Th ửm hỗnh:ióỳt kóỳ dỏ
2.1.Choỹn tióỳt dióỷn:
Tổỡ sồ õọử dỏửm: l, taới troỹng, hỗnh thổùc lión kóỳt gọỳi ta tờnh õổồỹc: M
max
, Q
max

.

R
yc

M
W
max
=
(3.15)
Nóỳu xeùt õóỳn traỷng thaùi deợo:

R
yc
.12,1

M
W =
max
(3.16)
Tổỡ W
tra quy caùch theùp choỹn sọỳ hióỷu theùp phuỡ hồỹp
ỳt dióỷn:
yc
2.2.Kióứm tra tió
.1
Cổồỡng õọỹ:
a.Theo ổùng suỏỳt phaùp

:

R
W
M
.
.12,1
=
max


R
W
M
. =
max


(3.17) Hay: (3.18)
b.Theo ổùng suỏỳt tióỳp

:

c
b
J.

R
SQ
.
.

=
max


2.ặẽng suỏỳt do ta
(3.19)
ới troỹng cuỷc bọỹ:
Khi coù ta ỷt trổỷc tióỳp ới troỹng tỏỷp trung õ
lón dỏử ỡ dm va ổồùi taới troỹng õoù khọng coù sổồỡn.
ặùng suỏỳt cuỷc bọỹ sinh ra trong baớn buỷng
dỏửm:

R
Z
P
cb
.
.
=




(3.20)
Vồ
b
ùi: Z = b + 2

c
: chióửu daỡi quy ổồùc

ớa taới troỹng tỏỷp r
Hỗnh 3.11: ặẽng suỏỳt cuỷc bọỹ do taới troỹng
tỏỷp trung
phỏn bọỳ aùp lổỷc cu t ung.
3.ọỹ voợng:

f f


(3.21)
l l




Vồùi:

l
:ọ ửm do ta
f
ỹ voợng tổồng õọỳi cuớa dỏ ới troỹng tióu chuỏứn.



: ọỹ voợng tổồng õọỳi giồùi haỷn cho pheùp quy õởnh tron




l

f
g quy phaỷm.
4.ỉn õởnh tọứng thóứ:

R
W
M
.. =
max


(3.22)
d

61


3.Thióỳt kó ỹp:ỳ dỏửm tọứ hồ
3.1.Choỹn tióỳt dióỷn:
h

h
d


h
b


h

c
aỡn:
Gỏửn õuùng xem:
1.Dỏửm tọứ hồỹp h
a.Baớn buỷng:

h
max
dổỷa vaỡo h vaỡ chởu õổồỹc lổỷc cừt Q
max

hh

ln

hh


min


b
choỹn

c
b
R
J
.
.

=
(3.23)
SQ .
max
ửm chởu toa Coi buỷng dỏ ỡn bọỹ lổỷc c ừt thỗ:

12
;
84
.
2
JS
===

..
2
hh
h
F
bbb

3
Nón:
c
b
Rh
Q

..
.
2
3
max



(3.24)
n moỡn vaỡ
8mm

b
22mm
óứ traùnh thuỏỷn tióỷn chóỳ taỷo:
b.Baớn caùnh:
Coù: J
c
F
c





2
2
2
.
h

Nón:
2
2
h
J
F
c
c

(3.25)
Vồùi:
12
.
2
.
max
hh
3
R
M
J
b
=
JJ
b
ycc

=

F
M
Rh
h
c
b
=
max
.
.

6
Vỏỷy: (3.26)
ù choỹn:

c
x b
c
= F
c
thoớa:

c
= 8 ữ 40
ỏỳt taỷi vuỡng lión kóỳt caùnh vaỡ buỷng phỏn bọỳ õóửu.

Tổỡ õo

b
<



3

b
: óứ ổùng su
c

R
cc
b
210
30


0
: Baớo õaớm ọứn õởnh cuỷc bọỹ.
bmm
c
180




c
d
h

10
: Baớo õaớm ọứn õởnh tọứng thóứ.
Dỏửm tọứ 2. hồỹp õinh taùn:

Hỗnh 3.12: Dỏửm tọứ hồỹp haỡn
a.Baớn buỷng:


Ch

oỹn nhổ dỏửm tọứ hồỹp haỡn.

62


b.Bn cạnh:
Trçnh tỉû:
Ch a u cáưu:
δ
b

%
Σ
F
c
: Âãø lỉûc truưn
õn.
n 4 thẹp gọc th

δ
g
=
b
g
= ( 1/9 ÷ 1/12 ) h
d


Σ
F
g

≥
30
âãưu tỉì cạnh âãún bủng.
Thẹp âãưu cảnh, hồûc khäng
âãưu cảnh ghẹp cảnh ngà
Hçnh 3.13: Dáưm täø håüp âinh tạn
Cọ:
JJFa
gggg
=+4
02
(.)
(3.27)
Nãúu:
JJJ W
h
M

h
.
max


R
b yc yc
= =
.
,
20852
: Khäng cáưn bn âáûy.

Moment quạn tênh ca bn âáûy:

g
+≥

: Tênh thãm bn âáûy.
JJJ
gb yc
+<
JJJ
âycbg
= − +()
J
Nãn:
F
J
â

≈
2

h
â 2
ín âáûy:
â
≤ 600
) h
d
eo âiãưu kiãûn äøn âënh củc bäü nhỉ hçnh v.
lm 2 bn âáûy.
≤
u cáưu ca ba
180 ≤ b
b
â
= ( 1/ 2,5
÷
1/5
b
â
≤ b
âmax
: Th
δ
â
> 20mm : Chia
Säú bn âáûy 3 : Âãø trạnh do ca âinh.
3.2.Kiãøm tra tiãút diãûn:

xạc:
δ
b
,
δ
c
, h
b
, h
c
, h , .. Tỉì tiãút diãûn â chn ta cọ chênh
1.Cỉåìng âäü:
a.Dáưm täø håüp hn:

R
W
M
.
max
γσ
≤=
(3.28)

bd
R
J
SQ
.
.
.

max
γ
δ
τ
≤=
= J + J

c
(3.29)
Våïi: J
d b c
h
J
W
hFh
FS
dbbc
2
;.
2
. =+=

ûi vë trê cọ M v Q:

c
42
Ta
R.15,13
2
11

2
γτσ
≤+
(3.30)
Våïi:
h
h
W
M
b
.=
;
b
c
J
SQ
δ
τ
.
.
1
1
σ
=


Hçnh 3.14: Kiãøm tra tải vë trê cọ M, Q

63