CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LIÊN KẾT
6.1. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ LIÊN KẾT CHÂN CỘT
6.1.4. KIỂM TRA KÍCH THƯỚC DẦM ĐẾ
Dầm đế được hàn vào bản cánh tiết diện cột, sơ đồ tính toán của dầm đế là dầm tĩnh định (gối tại vị trí hàn vào bản cánh tiết diện cột), chịu tải phân bố đều từ ứng suất nén lớn nhất từ bản đế truyền vào theo diện truyền tải.
Hình TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LIÊN KẾT.49: Sơ đồ tính dầm đế liên kết chân cột (ngàm)
6.1.4.2. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC VÀ VẬT LIỆU TÍNH TOÁN DẦM ĐẾ
* Xác định các thông số kích thước:
- Chọn sơ bộ chiều dày dầm đế:
- Chọn sơ bộ chiều cao dầm đế theo công thức điều kiện bền của cấu kiện chịu uốn như sau:
Chọn chiều cao dầm đế Trong đó:
Là giá trị momen uốn lớn nhất trong dầm đế, đối với sơ đồ tính dầm đế như Hình 6.6 thì momen lớn nhất được xác định theo công thức Sức bền vật liệu sau:
Tải trọng phân bố lên dầm đế, Là nhịp tính toán của sườn đế A,
Là khoảng cách từ sườn đế B đến mép tiết diện cột,
: Là khoảng cách đầu công xôn của dầm đế,
Ứng suất nén lớn nhất trong cả ba trường hợp tổ hợp nội lực (ở đây đang lấy trường hợp 2 nên giá trị ).
Bảng TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LIÊN KẾT.18: Thông số kích thước vật liệu của dầm đế
Thông số của dầm đế Giá trị
Chọn chiều cao của dầm đế: hs = 400 (mm) Chọn chiều dày của dầm đế: ts = 12 (mm)
Thông số của dầm đế Giá trị
Chiều dài đầu thừa consol của dầm đế: b2 = 75 (mm) Nhịp tính toán của sườn đế A: c1 = 138 (mm) Khoảng cách từ mép bản cánh cột đến sườn
đế B: c2 = 395 (mm)
Cường độ chịu tính toán chịu uốn của thép: f = 2100 (daN/cm2) Cường độ chịu tính toán chịu cắt của thép: fv = 1218 (daN/cm2)
Hệ số tin cậy: γc = 0.95
* Xác định các thông số vật liệu que hàn:
Bảng TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LIÊN KẾT.19: Thông số kích thước và cường độ que hàn cho dầm đế
Thông số của đường hàn Giá trị
Tên que hàn sử dụng: N42
Chọn chiều cao đường hàn: hf = 8 (mm) Chiều dài tính toán của đường hàn: lw = 390 (mm) Momen kháng uốn của tiết diện đường hàn: Ww = 405.6 (cm3) Diện tích tiết diện ngang của đường hàn: Aw = 62.4 (cm2) Hệ số khi tính toán theo tiết diện 1 βf = 0.7
Hệ số khi tính toán theo tiết diện 2 βs = 1.0 Cường độ tính toán của đường hàn theo tiết
diện 1: fwf = 1800 (daN/cm2)
Cường độ tính toán của đường hàn theo tiết
diện 2: fws = 1530 (daN/cm2))
Hệ số tin cậy: γc = 0.95
- Momen kháng uốn của tiết diện đường hàn được tính theo công thức sau:
- Diện tích tiết diện ngang của đường hàn được tính theo công thức sau:
.
- Chiều dài tính toán của đường hàn:
- Giá trị hệ số được lấy theo Bảng 37 của TCVN 5575:2012 khi các cấu kiện được hàn là thép có giới hạn chảy , phụ thuộc vào phương pháp hàn và chiều cao đường hàn.
- Giá trị cường độ tính toán của đường hàn theo tiết diện 1 (theo kim loại mối hàn) được lấy theo Bảng 8 của TCVN 5575:2012, phụ thuộc vào loại que hàn. Giá trị cường độ tính toán của đường hàn theo tiết diện 2 (kim loại ở biên nóng chảy) được tính toán theo công thức như sau:
.
(Vì vật liệu thép đang dùng để hàn là thép CCT34 nên giá trị ).
6.1.4.3. KIỂM TRA TẠI VỊ TRÍ TIẾT DIỆN CHÂN CỘT CHO TRƯỜNG HỢP 2
Ta thấy ứng suất nén trong bản đế ở trường hợp 2 lớn nhất nên kiểm tra trường hợp 2 trước.
(Tổ hợp Mmin, Ntu, Vtu) nội lực: , ,
- Ứng suất nén lớn nhất trong bản đế:
- Giá trị trị tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm đế:
.
- Giá trị momen và lực cắt lớn nhất trong dầm đế (tại vị trí giữa nhịp):
- Kiểm tra điều kiện bền chịu ứng suất pháp của dầm đế:
Kích thước dầm đế đã chọn thỏa điều kiện bền ứng suất pháp.
- Kiểm tra điều kiện bền chịu ứng suất tiếp của dầm đế:
Kích thước dầm đế đã chọn thỏa điều kiện bền ứng suất tiếp.
- Kiểm tra đường hàn góc của dầm đế vào bản cánh tiết diện cột chịu đồng thời momen uốn và lực cắt theo công thức sau:
Ta thấy: .
Chiều cao đường hàn và loại que hàn đảm bảo điều kiện bền cho đường hàn dầm đế.
(không cần kiểm tra lại trường hợp 1 và 3 vì ứng suất nén trong bản đế ở trường hợp 2 lớn nhất kiểm tra thỏa điều kiện thì trường hợp 1 và 3 cũng thỏa).