CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM MÁI
4.2. KIỂM TRA DẦM MÁI THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ NHẤT
Dầm mái là cấu kiện chịu uốn là chủ yếu. Nội lực chính trong dầm là momen uốn (M) và lực cắt (Q), trong tính toán kiểm tra bài toán dầm mái xem bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc (N) vì dầm mái có độ mái bé nên thành phần lực dọc gây cắt là bé. Đối với cấu kiện dầm (cấu kiện chịu uốn) nên ta lấy tổ hợp có giá trị momen uốn lớn nhất để kiểm tra.
4.2.1. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ
Theo điều 7.2.2 của TCVN 5575:2012 đối với dầm tiết diện chữ I đối xứng thì không cần kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể nếu thỏa điều kiện sau:
Trong đó:
l0 : Theo điều 7.2.2.1 của TCVN 5575:2012 đối với dầm đơn giản là khoảng cách giữa các điểm cố kết của cánh chịu nén không cho chuyển vị ngang (các nút của hệ giằng dọc, giằng.
4.2.1.1. KIỂM TRA CHO TIẾT DIỆN ĐẦU DẦM
* Đối với cánh trên tiết diện chữ I chịu nén:
Trong đó:
: Là khoảng cách giữa các xà gồ (có thể lấy bằng khoảng cách giữa các
điểm giằng mái).
* Đối với cánh dưới tiết diện chữ I chịu nén:
Trong đó:
: Là khoảng cách giữa các thanh giằng chéo (lấy bằng hai lần khoảng cách xà gồ).
Tiết diện đầu dầm mm không cần kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể.
Hình TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM MÁI.39: Sự làm việc của tiết diện dầm chịu momen dương và momen âm
4.2.1.2. KIỂM TRA CHO TIẾT DIỆN GIỮA DẦM VÀ CUỐI DẦM
* Đối với cánh trên tiết diện chữ I chịu nén:
Trong đó:
: Là khoảng cách giữa các xà gồ (có thể lấy bằng khoảng cách giữa các điểm giằng mái).
* Đối với cánh dưới tiết diện chữ I chịu nén:
Trong đó:
: Là khoảng cách giữa các thanh giằng chéo (lấy bằng hai lần khoảng cách xà gồ).
Tiết diện đầu dầm mm không cần kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể.
- Hệ số điều kiện làm việc (tin cậy) của thép:
4.2.2. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ BẢN CÁNH VÀ BẢN BỤNG
4.2.2.1. KIỂM TRA CHO TIẾT DIỆN ĐẦU DẦM a. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản cánh:
Trong đó:
E :Modul đàn hồi của vật liệu thép làm dầm.
f :Cường độ tính toán chịu kéo, nén, uốn của vật liệu thép làm dầm.
Tiết diện đầu dầm I(800x350x10x14) thỏa điều kiện ổn định cục bộ bản cánh.
b. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản bụng:
Tiết diện đầu dầm I(800x350x10x14) thỏa điều kiện ổn định cục bộ bản bụng.
4.2.2.2. KIỂM TRA CHO TIẾT DIỆN GIỮA DẦM VÀ CUỐI DẦM
a. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản cánh:
Trong đó:
E :Modul đàn hồi của vật liệu thép làm dầm.
f :Cường độ tính toán chịu kéo, nén, uốn của vật liệu thép làm dầm.
Tiết diện đầu dầm I(400x350x10x14) thỏa điều kiện ổn định cục bộ bản cánh.
b. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản bụng:
4.2.3. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BỀN
4.2.3.1. KIỂM TRA CHO TIẾT DIỆN ĐẦU DẦM
Tại tiết diện đầu dầm ta có 3 tổ hợp nội lực. Lựa chọn tổ hợp có giá trị momen lớn nhất (giá trị tuyệt đối) để kiểm tra bền.
Nội lực tại tiết diện đầu dầm: Mmax = -302.44kNm; Ntu = -80.3kN; Vtu = -55.37kN a. Điều kiện bền ứng suất pháp:
Kiểm tra tỷ số: Tận dụng được 32% khả năng làm việc của tiết diện.
Tiết diện đầu dầm I(800x350x10x14) thỏa điều kiện bền ứng suất pháp.
b. Điều kiện bền ứng suất tiếp:
Kiểm tra tỷ số: Tận dụng được 8% khả năng làm việc của tiết diện.
Tiết diện đầu dầm I(800x350x10x14) thỏa điều kiện bền ứng suất tiếp.
c. Điều kiện bền ứng suất tương đương
Trong đó:
: Ứng suất pháp tại mép bản cánh dầm
: Ứng suất tiếp tại mép bản cánh dầm
Kiểm tra tỷ số: Tận dụng được 27% khả năng làm việc
của tiết diện.
Tiết diện đầu dầm I(800x350x10x14) thỏa điều kiện bền ứng suất tương đương.
4.2.3.2. KIỂM TRA TIẾT DIỆN GIỮA DẦM
Nội lực tại tiết diện giữa dầm: Mmax = 102.18kNm; Ntu = -4.58kN; Vtu = 22.78kN a. Điều kiện bền ứng suất pháp:
Kiểm tra tỷ số: Tận dụng được 30% khả năng làm việc của tiết diện.
Tiết diện giữa dầm I(400x350x10x14) thỏa điều kiện bền ứng suất pháp.
b. Điều kiện bền ứng suất tiếp:
Kiểm tra tỷ số: Tận dụng được 8% khả năng làm việc của tiết diện.
Tiết diện giữa dầm I(400x350x8x14) thỏa điều kiện bền ứng suất tiếp.
c. Điều kiện bền ứng suất tương đương
Trong đó:
: Ứng suất pháp tại mép bản cánh dầm
: Ứng suất tiếp tại mép bản cánh dầm
Kiểm tra tỷ số: Tận dụng được 25% khả năng làm việc của tiết diện.
Tiết diện giữa dầm I(400x300x8x14) thỏa điều kiện bền ứng suất tương đương.
4.2.3.3. KIỂM TRA TIẾT DIỆN CUỐI DẦM
Nội lực tại tiết diện cuối dầm: Mmax = 104.02kNm; Ntu = -48.16kN; Vtu = -3.25kN a. Điều kiện bền ứng suất pháp:
Kiểm tra tỷ số: Tận dụng được 29% khả năng làm việc của tiết diện.
Tiết diện cuối dầm I(400x350x10x14) thỏa điều kiện bền ứng suất pháp.
b. Điều kiện bền ứng suất tiếp:
Kiểm tra tỷ số: Tận dụng được 1% khả năng làm việc của tiết diện.
Tiết diện cuối dầm I(400x350x8x14) thỏa điều kiện bền ứng suất tiếp.
c. Điều kiện bền ứng suất tương đương
Trong đó:
: Ứng suất pháp tại mép bản cánh dầm
: Ứng suất tiếp tại mép bản cánh dầm
Kiểm tra tỷ số: Tận dụng được 24% khả năng làm việc của tiết diện.
Tiết diện cuối dầm I(400x350x10x14) thỏa điều kiện bền ứng suất tương đương.
Tiết diện đầu dầm I(400x350x10x14) thỏa điều kiện ổn định cục bộ bản bụng.