zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 P19

Chia sẻ: Cindy Cindy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

95
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đối với mặt cắt thép đồng nhất (trong tài liệu này) công thức trên đơn giản là (7.12) với Fy là cường độ chảy (MPa) và As là diện tích toàn bộ mặt cắt thép (mm 2). Trong trường hợp thứ hai, trục trung ho à dẻo nằm trong mặt cắt thép v à lực nén là cường độ toàn phần của bản được cho bởi (7.13) với là cường độ chịu nén 28 ngày của bê tông .

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 P19

Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD bc và tc chiều rộng và chiều dày của bản biên kéo. Đối với mặt cắt thép đồn g nhất (trong t ài liệu này) công th ức trên đơn gi ản là (7.12) với Fy là cường độ chảy (MPa) v à As là diện tích to àn bộ mặt cắt thép (mm 2). Trong trư ờng hợp thứ hai, trục trung ho à dẻo nằm trong mặt cắt thép v à lực nén là cường độ to àn phần của bản đ ược cho bởi (7.13) với là cường độ chịu nén 28 ng ày của bê tông (MPa), b là chiều rộng hữu hiệu của bản (mm) và ts là chiều dày của bản (mm). Kỹ xảo xác định trục trung ho à dẻo trong vùng chịu mô men d ương đư ợc minh hoạ trong ví d ụ 5.2 và hình 5 .13. Trong tính toán Vh, quá trình này có th ể được bỏ qua bằng cách đơn gi ản chọn giá trị nhỏ h ơn của Vh thu được từ công thức 7.11 và 7.12. Mặt cắt liên hợp liên tục Khi các vùng ch ịu mô men âm trong dầm li ên tục có cấu tạo li ên hợp, lực cắt nằm ngang danh định Vh được truyền giữa điểm không mô men v à điểm có mô men lớn nhất tại một gối trung gian sẽ l à (7.14) trong đó, Ar là diện tích to àn bộ của cốt thép dọc (mm 2) bên trên g ối trung gian trong phạm vi chiều rộng bản hữu hiệu v à Fyr là cường độ chảy (MPa) của cốt thép dọc. H ình 5.14 biểu diễn các lực tác dụng tr ên một mặt cắt li ên hợp ở vùng chịu mô men âm. Số lượng neo chống cắt cần thiết cho v ùng này đư ợc cho bởi công thức 7.10. VÍ DỤ 7.1 Thiết kế neo chống cắt cho một mặt cắt li ên hợp chịu mô men d ương c ủa ví dụ 5.1 trong hình 5.13. Gi ả thiết rằng bi ên độ lực cắt Vsr đối với tải trọng mỏi gần nh ư không đ ổi và bằng 230 kN ở v ùng chịu mô men d ương và s ố chu kỳ N của tải trọng mỏi bằng 372.10 6. Sử dụng đinh neo đ ường kính 19 mm, chiều d ài 100 mm, Fu = 400 MPa cho đinh neo, = 30 MPa cho b ản bê tông và c ấp 345 cho dầm thép. Tổng quát Chiều cao khoảng đệm (giữa đáy bản v à đỉnh dầm) l à 25 mm, như v ậy chiều d ài neo nằm trong bê tông b ằng mm . Chiều dài này lớn hơn chiều dài tối thiểu l à 50 mm. Tỷ số giữa chiều d ài và đư ờng kính của đinh ne o là , đảm bảo http://www.ebook.edu.vn157
Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD Khoảng cách nhỏ nhất theo ph ương ngang t ừ tim đến tim đinh neo l à bốn lần đ ường kính và khoảng cách nhỏ nhất tới mép l à 25 mm. Chi ều rộng nhỏ nhất của bản bi ên trên cho ba đinh 19 mm trong m ột hàng là mm nhỏ hơn so với bề rộng dầm thép đ ã cho là 300 mm. Do v ậy, sử dụng 3 đinh neo 19 mm cho mỗi mặt cắt ngang. Trạng thái giới hạn mỏi Khoảng cách từ tim tới tim của các đinh neo theo chiều dọc dầm cần không lớn h ơn 600 mm và không nh ỏ hơn 6 lần đường kính (6 19 = 114 mm). Khoảng cách giữa các neo đ ược khống chế bởi c ường độ mỏi của đinh neo nh ư được cho trong công th ức 7.7 trong đó I và Q là các thu ộc tính đàn hồi của mặt cắt li ên hợp ngắn hạn v à Zr được xác định từ công th ức 7.3 với được cho trong công thức 7.4 Với số chu kỳ N là 372.10 6 , có MPa MPa do vậy N kN Các giá tr ị của I và Q đối với mặt cắt li ên hợp ngắn hạn đ ược lấy từ bảng 5.3 l à mm 4 mm 3 Với ba neo tr ên một mặt cắt ngang v à Vsr = 230 kN, kho ảng cách neo đ ược tính bằng mm Khoảng cách n ày nằm trong phạm vi giữa các giới hạ n 114 và 600 mm như đ ã biết. Nếu giả thiết rằng khoảng cách từ chỗ có mô men lớn nhất tới điểm có mô men bằng không l à 12000 mm và Vsr hầu như không đ ổi thì tổng số đinh neo đ ường kính 19 mm tr ên khoảng cách này là http://www.ebook.edu.vn158
Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD neo Trạng thái giới hạn cường độ Tổng số neo chống cắt cần thiết để thoả m ãn TTGH c ường độ giữa điểm có mô men lớn nhất và điểm có mô men bằng không đ ược xác định khi thay thế công thức 7.9 v ào công thức 7.10 trong đó , Qn được cho bởi công thức 7.8 v à Vh được cho bởi công thức 7.12 hoặc 7.13. Từ công thức 7.8 Đối với đinh neo đ ường kính 19 mm mm 2 kg/m 3 và với MPa , MPa Từ đó N kN Giá trị này lớn hơn so với giới hạn tr ên của N kN Như vậy, kN Lực cắt nằm ngang danh định l à nhỏ hơn các giá tr ị được cho bởi công thức 7.12 hoặc 7.13. Từ công thức 7.12 với As lấy từ bảng 5.2 N kN Từ công thức 7.13 với b = 2210 mm và ts = 205 mm l ấy từ hình 5.13 N kN Như vậy, Vh = 10 180 kN và s ố neo cần thiết tr ên khoảng cách từ mô men lớn nhất tới mô men bằng không là neo http://www.ebook.edu.vn159
Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD Đáp số Số neo chống cắt cần thiết đ ược quyết định bởi TTGH mỏi (nh ư thường xảy ra). Với các giả thiết đ ược đưa ra trong ví d ụ này, các đinh neo đư ờng kính 19 mm ba chiếc mỗi h àng (một mặt cắt ngang) đ ược bố trí với k hoảng cách 140 mm tr ên suốt chiều d ài đoạn dầm chịu mô men d ương. http://www.ebook.edu.vn160
Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD Chương 8 SƯỜN TĂNG C ƯỜNG Vách đứng của các mặt cắt thép cán định h ình có kích th ước đảm bảo cho chúng có thể đạt tới ứng suất chảy khi chịu uốn v à khi ch ịu cắt mà không b ị mất ổn định. Điều n ày không xảy ra với nhiều mặt cắt chữ I tổ hợp v à để ngăn ngừa mất ổn định, các vách đứng của dầm phải đ ược tăng c ường. Cả s ườn tăng c ường ngang v à sườn tăng c ường dọc đều có thể được sử dụng để nâng cao c ường độ của vách. Nói chung, các s ườn tăng c ường ngang làm tăng s ức kháng cắt trong khi các s ườn tăng c ường dọc l àm tăng s ức kháng mất ổn định do uốn. Các y êu cầu về chọn kích th ước của các s ườn tăng c ường này được trình bày trong ph ần sau đây. 8.1 Sườn tăng c ường ngang trung gian Các sườn tăng c ường ngang không ng ăn ngừa mất ổn định cắt của các khoang vách nh ưng chúng t ạo ra các bi ên của khoang vách m à trong đó m ất ổn định xảy ra. Các s ườn tăng cường này có vai trò nh ư các neo cho n ội lực trường kéo khiến cho sức kháng cắt sau mất ổn định có thể phát triển (h ình 6.3). Việc thiết kế các s ườn tăng c ường ngang trung gian bao gồm các xem xét về độ mảnh, độ cứng v à cường độ. Độ mảnh Khi chọn chiều d ày và chi ều rộng của một s ườn tăng c ường ngang trung gian, độ mảnh của cấu kiện nhô ra phải đ ược giới hạn để ngăn ngừa mất ổ n định cục bộ. Đối với các sườn tăng c ường chịu nén, công thức 4.15 có dạng (8.1) trong đó, bt chiều rộng của s ườn tăng c ường nhô ra, tp chiều dày của sườn tăng c ường nhô ra, k hệ số mất ổn định của tấm từ bảng 4. 1, và Fys cường độ chảy của s ườn tăng c ường. Đối với các tấm đ ược đỡ dọc theo một cạnh, bảng 4.1 cho k = 0,45 đ ối với các cấu kiện nhô ra không phải l à một phần của thép cán định h ình. Trong Tiêu chu ẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 -05, các yêu c ầu về độ mảnh ch o sườn tăng cường ngang trung gian đ ược cho bởi hai biểu thức sau đây, trong đó giới hạn đối với bề rộng bt của sườn tăng c ường mỗi b ên vách (8.2) http://www.ebook.edu.vn161
Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD (8.3) Độ cứng Các sườn tăng c ường ngang trung gian xác định đ ường biên thẳng đứng của khoang vách. Chúng ph ải có đủ độ cứng để không biến dạng lớn (vẫn giữ đ ược độ thẳng t ương đối) và cho phép vách đ ứng phát triển c ường độ sau mất ổn định của nó. Hình 8.1 Sườn tăng c ường ngang trung gian Một quan hệ lý thuyết có thể đ ược xây dựng khi xem xét độ cứng t ương đối giữa một sườn tăng c ường ngang trung gian v à một tấm vách. Quan hệ n ày có thể được biểu diễn bằng thông số không thứ nguy ên với Từ đó (8.4) trong đó, là hệ số Poát xông, D là chiều cao vách, tw là chiều dày vách và It là mô men quán tính c ủa sườn tăng c ường ngang trung gian lấy đối với mép tiếp giáp với vách khi bố http://www.ebook.edu.vn162
Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD trí sườn tăng c ường đơn và lấy đối với đ ường tim vách trong tr ường hợp s ườn tăng c ường kép. Với , công th ức 8.4 có thể đ ược viết đối với It là 3 w (8.5) Đối với một vách không có s ườn tăng c ường dọc, giá tr ị của để đảm bảo rằng vách t có thể chịu đ ược ứng suất oằn tới hạn do cắt cr là xấp xỉ (8.6) trong đó, là tỷ số kích th ước d0/d và mt là một hệ số phóng đại, xét đến ứng xử sau mất ổn định và ảnh hưởng bất lợi củ a sự không ho àn hảo (trong chế tạo). Khi lấy mt = 1,3 và sau đó, thay công th ức 8.6 vào 8.5, ta đư ợc 3 3 (8.7) w w Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 -05 đưa ra yêu c ầu đối với mô men quán tính của một sườn tăng c ường ngang bấ t kỳ bằng hai công thức 3 (8.8) w và (8.9) trong đó, d0 là khoảng cách giữa các s ườn tăng c ường ngang trung gian v à Dp là chiều cao vách D đối với các vách không có s ườn tăng c ường dọc hay chiều cao lớn nhất của khoang ph ụ D* trong trư ờng hợp vách có s ườn tăng c ường dọc (h ình 6.6). Khi thay công thức 8.9 với vào công th ức 8.8 và thay , có thể viết (8.10) Khi so sánh công th ức 8.10 với công thức 8.7, biểu thức của ti êu chuẩn rất giống với biểu thức thu đ ược từ lý thuyết. Cường độ Mặt cắt ngang của s ườn tăng c ường ngang trung gian phải đủ lớn để chịu đ ược các thành phần thẳng đứng của ứng suất nghi êng trong vách. Cơ s ở xác định diện tích mặt cắt ngang cần thiết đ ược dựa tr ên các nghiên c ứu của Basler (1961a). Lực dọc trục trong các s ườn tăng cường ngang đ ã được đề cập ở ch ương 6 và đư ợc cho bởi công thức 6.13. Khi thay thế quan hệ đ ơn giản đối với t từ công thức 6.18 v ào công th ức 6.13 v à sử dụng định nghĩa , lực nén trong s ườn tăng c ường ngang trở th ành http://www.ebook.edu.vn163
Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD (8.11) với là cường độ chảy của khoang vách. Công thức n ày có thể viết ở dạng không thứ y nguyên b ằng cách chia cho thành (8.12) trong đó, là tỷ số độ mảnh của vách D/tw. Trong ph ạm vi đàn hồi, C được cho bởi công thức 6.34. Khi sử dụng định nghĩa và lấy k bằng w (8.13) biểu thức đối với C trở thành (8.14) Khi thay công th ức 8.14 vào công th ức 8.12, ta đ ược (8.15) Nội lực lớn nhất của s ườn tăng c ường ngang trung gian có thể đ ược xác định từ phép lấy vi phân từng phần của công thức 8.15 đối với và , khi cho các bi ểu thức n ày bằng 0, và giải hai công thức đồng thời. Kết quả th u được là và . Khi thay vào công th ức 8.11, nội lực lớn nhất của s ườn tăng c ường ngang trung gian trở thành (8.16) Nội lực n ày sẽ là lực dọc trục của s ườn tăng c ường nếu sức kháng cắt lớn nhất của khoang vách được khai thác hết, tức l à, . Trong trư ờng hợp , nội lực của s ườn tăng cường sẽ đ ược giảm đi tỷ lệ thuận, nh ư vậy, (8.17) trong đó, , cường độ chảy của khoang vách. Công thức 8.17 đ ược xây dựng cho một cặp s ườn tăng c ường ngang trung gian bố trí đối xứng ở hai b ên vách (hình 8.1). Ki ểu cấu tạo khác là chỉ có sườn tăng c ường đơn ở một phía của vách. Basler (1961a) cho bi ết rằng, đối với các s ườn làm bằng tấm chữ nhật, sườn tăng c ường một phía cần phải bằng ít nhất 2,4 lần tổng diện tích của s ườn tăng cường kép. Cũng theo ông, một thép góc đều cạnh đ ược sử dụng l à sườn tăng c ường một http://www.ebook.edu.vn164

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2418 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.