Bài giảng Kết cấu thép gỗ: Chương 2 - ĐH Kiến Trúc Hà Nội

CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP

§ 2.1. DẦM THÉP

- ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM VÀ HỆ DẦM;
- THIẾT KẾ DẦM THÉP HÌNH;

- THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
I. Phân loại dầm
Dầm là cấu kiện phủ qua nhịp có tiết diện đặc, chủ yếu chịu uốn,

nhận tải trọng và truyền xuống kết cấu đỡ nó.

Sourse: />

CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
Có 2 loại: dầm hình và dầm tổ hợp.

Dầm hình

Dầm tổ hợp
Source:
/>

CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
1. Dầm hình
Cấu tạo từ 1 thép hình

 Dầm I
Được dùng trong uốn phẳng

Dầm sàn, dầm cầu...

 Dầm C
Được dùng trong uốn xiên
Xà gồ, dầm sườn tường…


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
2. Dầm tổ hợp
 Cấu tạo từ các thép bản, thép hình hoặc hỗn hợp cả 2 loại.

 Có 3 loại: dầm tổ hợp hàn và dầm tổ hợp bu lông ,đinh tán.

Dầm tổ hợp hàn

Dầm tổ hợp bu lơng, đinh tán

• Ít vật liệu

• Chịu tải trọng động tốt

• Nhẹ hơn
• Chi phí chế tạo ít


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
Bảng so sánh dầm hình và dầm tổ hợp

Chỉ tiêu so sánh

Dầm hình

Dầm tổ hợp

Chế tạo

Đơn giản

Phức tạp

Thi cơng lắp dựng

Thường đơn giản

Thường phức tạp

Khả năng chịu lực

Hạn chế

Không giới hạn

Vật liệu

Chưa tiết kiệm

Tiết kiệm

 Nếu dầm hình đủ khả năng chịu lực thì nên dùng dầm hình


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
2. Hệ dầm
Là cách bố trí dầm trên mặt bng

Sàn dày 1cm

T-ờng

Dầm

a) H dm n gin


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CU THẫP

Dầm chính

Sàn dày 1cm

Dầm phụ
Cột

b) H dm ph thụng


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CU THẫP

Dầm chính

Dầm phụ

Dầm sàn

c) H dm phc tp

Sàn dày 1cm

Cét


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP

a) Hệ dầm đơn giản
Tải trọng nhỏ, nhịp nhỏ

c) Hệ dầm phức tạp
q  30kN/m2
LxB  12x36 m
Ít dùng

b) Hệ dầm phổ thông
Phổ biến


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CU THẫP
3. Liờn kt sn vi dm
Bản sàn

Đ-ờng hàn

Dầm phụ

1-1
hf = 5

Sàn

Dầm

h =f 5

Sàn

Dầm


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CU THẫP
4. Liờn kt gia cỏc dm
Sàn

Liờn kt chng
ã n gin

Dầm phụ
Dầm chính

ã Chiu cao kt cu ln

ã Tớnh n nh thp hn
Sàn

Liờn kt bng mt
ã Gim chiu cao kt cu
ã Tớnh n nh cao

Bu lông

ã Khỏ phc tp

Bản thép

ã Tốn vật liệu

DÇm phơ
DÇm chÝnh


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CU THẫP
Sàn
Dầm sàn

Dầm phụ

Bu lông
Bản thép

Dầm chính

Liờn kt thp
ã Phc tạp

• Chỉ dùng cho hệ dầm phức tạp


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
Liên kết chồng


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
Liên kết chồng


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
Liên kết bằng mặt


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
Liên kết bằng mặt


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CU THẫP
THIT K DM THẫP HèNH
Dầm chính

Dầm phụ

Bản sàn
Chiều dài ®-êng hµn h f

cét

Mặt bằng kết cấu


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP

DÇm phơ
DÇm chÝnh

2-2
q dp

[M]

[V]

M max

V max
72


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CU THẫP
võng quá
n-ớc đọng

ứng suất
quá giới hạn

Phỏ hoi bn (THGH I)

P

Bin dng quỏ mc (THGH II)

P

Tiết diện bị xoắn

Mt n nh tng th (THGH I)

Bản cánh cong vênh

Mt n nh cục bộ (THGH I)
73


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
II. Bài tốn thiết kế
Biết nội lực. Cần tìm tiết diện

1) Chọn tiết diện sơ bộ
Điều kiện bền uốn và độ võng là chủ đạo



M
M

 f c  W 
 Wyc
1,12W
1,12f c

c
3
c
3
q
B

5 qdpB

1
5
 
dp

 
I
B 384 EI
384 E
 L  250

L 
    Iyc
 

Tra bảng chọn thép hình có Wx lớn hơn Wyc, hoặc Ix lớn hơn

Iyc hoặc cả hai điều kiện trên kết hợp
74


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP

2. Kiểm tra lại tiết diện đã chọn

 Nếu bền uốn hoặc độ cứng khơng thỏa mãn thì tăng tiết
diện lên 1 cấp.
75


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP

M

 f . c
Wx
VS x
Kiểm tra bền cắt:

 fv . c
Ix t w
Kiểm tra ứng suất cục bộ:
P
c 
 f . c
t w lz

Trong đó:

lz  b  2k

Kiểm tra võng:

hoặc

M

 f . c
c1.Wx

P
b

k  2t f

 
 
L L 

lz

k

2. KIỂM TRA TIẾT DIỆN
Kiểm tra bền uốn:

Kiểm tra ổn định tổng thể: Xem bài §3.5

Kiểm tra ổn định cục bộ: Khơng phải kiểm tra vì đã tính tốn khi sản
xuất
3. THIẾT KẾ CHI TIẾT DẦM Xem bài §3.7


CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
II. Bài toán kiểm tra
Biết nội lực, tiết diện. Cần kiểm tra tiết diện có đảm bảo khơng
q dp

1) Kiểm tra bền
a) Bền uốn

A

B

5

[M]

• Tiết diện: C
Giữa dầm Mmax

C

1

max

max

3
M max

[V]

• Điểm: Mép cánh 1, 2
Khơng xét biến dạng dẻo:

Có xét biến dạng dẻo:

4
V max

2





M

 f c
W
M

 f c
1,12W
77

CHƯƠNG 2 – CÁC CẤU KIỆN CƠ BẢN TRONG KẾT CẤU THÉP
q dp

b) Bền cắt.



Vmax S x
 fv  c
Ix t w

A

C

[M]

• Tiết diện: Đầu dầm A, B có Vmax
• Điểm: Giữa bản bụng 3

M max
[V]

c) Ứng suất tương đương
Chỉ kiểm tra tại tiết diện:

1

• Có lực tập trung

V max

max

5

• Nội lực thay đổi đột ngột
• Tiết diện thay đổi đột ngột

B

max

3
4
2





Dầm phụ khơng có tiết diện nào cần kiểm tra ứng suất tương đương

78