Tiêu đề sanh-thiet-ke-dam-thep-hop-theo-tieu-chuan-hoa-ky-va-tieu-chuan-viet-nam-190220153057.pdf ✅

Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 1(32)-2017 111 tải trọng, tổ hợp tải trọng và phương pháp phân tích nội lực. Vì vậy, chúng ta cần phải nghiên cứu sự làm việc của các cấu kiện trong cùng hệ thống tiêu chuẩn và cùng một điều kiện làm việc. Báo cáo sẽ so sánh thiết kế dầm thép tổ hợp hàn giằng liên tục theo phương ngang theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ (AISC 360-10 và ASCE-07) và tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5575 – 2012 và TCVN 2737-1995). 2. Cơ sở lý thuyết Trong phần này, báo cáo tóm lược các lý thuyết thiết kế dầm thép tổ hợp hàn giằng liên tục theo phương ngang theo hai tiêu chuẩn TCVN 5575 – 2012 và AISC 360-10 2.1. Thiết kế cấu kiện dầm tổ hợp theo TCVN 5575 – 2012 [4] Theo TCVN 5575 – 2012, việc thiết kế dầm thép được thực hiện theo hai bước riêng biệt là tính toán về bền khi chịu uốn và tính toán ổn định cục bộ bản cánh và bản bụng Tính toán về bền khi chịu uốn: Cấu kiện bụng đặc chịu uốn trong một phương chính được kiểm tra theo công thức W ,min c n M  f  (1) Trong đó: M – mômen uốn quanh trục tính toán; f – cường độ tính toán của vật liệu thép; c – hệ số điều kiện làm việc của kết cấu; Wn,min – môđun chống uốn nhỏ nhất của tiết diện thực đối với trục tính toán. Tính toán ổn định bản cánh: Chiều rộng tính toán bo của bản cánh lấy như sau: bằng khoảng cách từ biên của bản bụng đến mép của bản cánh; Bảng 1. Giá trị giới hạn [bo/tf] Tính toán dầm Đặc điểm phần nhô ra Giá trị [bo/tf] Trong giới hạn đàn hồi Không viền mép 0,5 E/ f Có viền mép 0,75 E/ f Kể đến sự phát triển của biến dạng dẻo (1) Không viền mép 0,11hw/tw nhưng không lớn hơn 0,5 E/ f Có viền mép 0,16hw/tw nhưng không lớn hơn 0,75 E/ f (1): Khi hw/tw  2,7 E/ f giá trị [bo/tf] lấy như sau: Đối với cánh không viền: [bo/tf] = 0,3 E/ f ; Đối với cánh viền bằng sườn: [bo/tf] = 0,45 E/ f ; hw, tw là chiều cao tính toán và chiều dày của bản bụng. Tính toán ổn định bản bụng: Để đảm bảo ổn định cục bộ, bản bụng của dầm tổ hợp phải được tăng cường bằng các sườn cứng theo các qui định sau: - Nếu độ mảnh qui ước của bản bụng w > 3,2 khi dầm chịu tải trọng tĩnh, hoặc w > 2,2 khi dầm chịu tải trọng di động thì bản bụng phải được tăng cường bằng các sườn cứng ngang, trong đó E f t h w w w  , (hw là chiều cao tính toán của bản bụng dầm; tw là chiều dày của bản bụng). - Nếu độ mảnh của bản bụng w > 5,5 thì ngoài sườn ngang còn phải tăng cường bản bụng bằng sườn tăng cường dọc. 2.2. Thiết kế cấu kiện dầm thép tổ hợp hàn theo AISC360-10 [1,5,8] Theo AISC360-10, khi thiết kế dầm thép, độ bền chịu uốn danh nghĩa có xét đến ảnh hưởng của điều kiện ổn định cục bộ bản cánh, bảng bụng. Do đó, bước đầu tiên là phải phân loại tiết diện để làm cơ sở cho việc xác định độ bền chịu uốn danh nghĩa. Phân loại tiết diện dầm theo điều kiện ổn định cục bộ Các phần tử của dầm được chia thành ba lớp: đặc chắc, không đặc chắc và mảnh
112 Bảng 2. Phân loại tiết diện dầm theo điều kiện ổn định cục bộ Phân lớp Cánh Bụng Đặc chắc 0,38 f pf y E F     w w 3,76 p y E F     Không đặc chắc 0,95 0,7 c f rf y k E F     w rw 5,7 y E F     Mảnh 0,95 0,7 c f rf y k E F     w rw 5,7 y E F     Trong đó: f b t   ; w w h t   ; w 4 / c k h t  Tính toán về độ bền chịu uốn danh nghĩa khi dầm được giằng theo phương bên Độ bền chịu uốn danh nghĩa của dầm tiết diện chữ I, được giằng theo phương bên, là giá trị nhỏ nhất được chọn từ các trạng thái giới hạn: chảy dẻo của cánh nén, mất ổn định cục bộ của cánh nén. Ảnh hưởng của sự mất ổn định cục bộ của bản bụng được xét đến bởi các hệ số R pc (hệ số dẻo của bản bụng) và R pg (hệ số giảm khả năng chịu uốn). Bảng 3. Độ bền chịu uốn danh nghĩa Phân lớp bản bụng Phân lớp bản cánh Các trạng thái giới hạn Chảy dẻo của cánh nén Mất ổn định cục bộ của cánh nén Đặc chắc Đặc chắc M M F Z n p y x   - Không đặc chắc -  0,7  f pf n p p y x rf pf M M M F S                          Mảnh - 2 0,9 c x n f Ek S M   Không đặc chắc Đặc chắc M R M R F S n pc yc pc y xc   - Không đặc chắc M R M R F S n pc yc pc y xc     f pf n pc yc pc yc L xc rf pf M R M R M F S                          Mảnh M R M R F S n pc yc pc y xc   2 0,9 c x n f Ek S M   Mảnh Đặc chắc M R M R F S n pg yc pg y xc   - Không đặc chắc M R M R F S n pg yc pg y xc   M R F S n pg cr xc  Mảnh M R M R F S n pg yc pg y xc   M R F S n pg cr xc  Với các giá trị FL , F cr , R pc , R pg - tham khảo theo [1,5,8] Khả năng chịu uốn của tiết diện Khả năng chịu uốn thiết kế (theo LRFD): b n M với 0,9 b  Khả năng chịu uốn cho phép (theo ASD): / Mn b  với 1,67  b