1
DẦM THÉP
3.1 Đại cương
3.2 Dầm định hình
3.3 Dầm tổ hợp
3.4 Ổn định tổng thể
3.5 Ổn định cục bộ
3.6 Nối dầm
3.7 Liên kết cánh và bụng dầm
3.8 Chi tiết đầu dầm
3.9 Dầm có lỗ
3.10 Dầm có tiết diện không đối xứng
3
2
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
3.1.1 Phân loại dầm
+ Dầm thép là cấu kiện được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng,
chịu uốn là chủ yếu
+ Phạm vi ứng dụng: dầm đỡ sàn công tác, dầm cầu chạy, dầm đỡ mái, dầm
tường, xà gồ, dầm cầu…
+ Dầm được chia thành hai loại: dầm định hình và dầm tổ hợp
+ Dầm định hình được làm từ thép định hình
+ Dầm tổ hợp được tạo thành từ thép tấm: dầm tổ hợp hàn, dầm tổ hợp đinh
tán, dầm tổ hợp bu lông
+ Dầm có tiết diện đối xứng hoặc không đối xứng
+ Theo sơ đồ có thể chia ra dầm đơn giản, dầm liên tục và dầm công sôn
+ Dầm có thể được làm từ nhiều loại thép
+ Dầm tiết diện đặc, dầm có lỗ
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
3
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP

3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
c. Hệ dầm phức tạp
+ Dầm chính đặt song song cạnh lớn của ô bản
+ Dầm phụ đặt song song cạnh bé của ô bản
+ Dầm sàn đặt vuông góc với dầm phụ
+ Sử dụng cho sàn có q > 3000 daN/m
2
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
8
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
d. Các hình thức liên kết dầm với nhau
+ Liên kết chồng
+ Liên kết bằng mặt
+ Liên kết thấp
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
9
3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DẦM THÉP
3.1.3 Nhịp dầm
+ Dầm công sôn, nhịp l là khoảng cách từ mép ngoài đến mép ngàm
+ Dầm tựa lên đầu cột, nhịp l là khoảng cách giữa hai sườn cứng đầu dầm
+ Dầm không co sườn: tựa lên tường gạch l = L
1
tựa lên cột bê tông l = L
0
+ (L
1
– L
0
)/2
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM

D
´´=
24
5
min
(3.1)
w
kt
t
W
kh =
(3.2)
(
)
( )
p
c
g
c
cc
tb
pg
pg
ggg
+
+
=
1
(3.3)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM

x
≥ W
x
yc
2.2 Kiểm tra tiết diện đã chọn
a. Kiểm tra bền khi chịu moment
M moment uốn tại tiết diện cần kiểm tra
f cường độ tính toán của thép
f
M
W
c
x
yc
x
g
max
=
(3.4)
f
W
M
c
nx
gs
£=
(3.5)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
13
3.2 THIẾT KẾ DẦM ĐỊNH HÌNH

D
£
D
ll
(3.7)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
14
3.2 THIẾT KẾ DẦM ĐỊNH HÌNH
Với dầm đơn giản tải phân bố đều:
d. Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm định hình
Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm định hình theo công thức:
W
c
moment kháng uốn của tiết diện nguyên lấy với thớ biên cánh chịu nén
γ
c
hệ số điều kiện làm việc của dầm, lấy bằng 0.95
φ
b
hệ số kể đến sự giảm khả năng chịu uốn của dầm khi xét đến điều kiện
ổn định tổng thể, phụ thuộc vào φ
1
(3.8)
EI
lq
l
c 3
384
5
=

1
> 0.85 φ
b
= 0.68 + 0.21 ≤ 1.0
(3.11)
2
0
54.1
ú
û
ù
ê
ë
é
=
h
l
I
I
y
t
a
(3.12)
f
E
l
h
I
I
x

(3.13)
vcw
w
fh
Q
t
g
max
2
3
=
1000
3
7
h
t
w
+=
(3.14)
b
f
h
t
f
t
f
h
w
h
f

fh
t
w
w
5.5
³
(3.15)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
18
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
c. Chọn kích thước cánh dầm: b
f
và t
f
+ Moment quán tính cần thiết của cánh dầm:
+ Mặt khác:
+ Từ (3.17) và (3.18) có:
Hay:
+ Chọn t
f
> t
w
+ Chọn b
f
/t
f
≤ √(E/f); b
f
≤ 30t
f

f
ff
h
tb
h
tb
h
AI ==»
2122
2
3
max
f
ff
ww
c
h
tb
hth
f
M
=-
g
2
3
max
2
122
fk
ww

f
moment tĩnh lấy với trục trung hòa của một cánh dầm
(3.23)
f
W
M
c
nx
gs
£=
vc
wx
f
tI
QS
gt
£=
f
ctđ
gtss
15.13
2
1
2
1
£+=
h
h
W
M

ë
é
D
£
D
ll
(3.24)
f
lt
F
c
zw
c
gs
£=
(3.25)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
21
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
F tải trọng tập trung
l
z
chiều dài phân bố quy đổi của tải tập trung dọc theo mép trên của bản
bụng tại cao độ ứng với biên trên của chiều cao tính toán h
w
của bản
bụng: l
z
= b + 2h
y

(3.28)
σ, τ, σ
c
là các ứng suất pháp, ứng suất tiếp và ứng suất cục bộ vuông góc với
trục dầm ở cùng một điểm tại cao độ ứng với biên trên của chiều cao tính toán
bản bụng: τ, σ
c
tính như các công thức trên, còn σ tính theo công thức:
σ, σ
c
mang dấu dương nếu chịu kéo, dấu âm nếu chịu nén
I
n
moment quán tính của tiết diện thực của dầm
y khoảng cách từ biên trên của chiều cao tính toán của bản bụng đến
trục trung hòa
y
I
M
n
=
s
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
24
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
3.3.1 Mục đích và phương pháp
+ Để tiết kiệm vật liệu
+ Nên áp dụng đối với dầm có nhịp L ≥ 10m
+ Dầm có nhịp L ≤ 30m, nên thay đổi tiết diện một lần
+ Các phương pháp: thay đổi chiều cao h, bề rộng cánh b

qx
ql
M -=
(3.29)
f
M
W
c
x
g
1
1
=
(3.30)
wtc
x
f
M
W
g
1
1
=
(3.31)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
26
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
+ Moment quán tính của tiết diện sau khi thay đổi:
+ Moment kháng uốn của tiết diện sau khi thay đổi:
+ Cân bằng (3.30) hoặc (3.31) với (3.33), xác định được b

2
11
33
1
f
ffffwwx
h
btbthtI
2
1
1
h
I
W
x
x
=
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
27
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
b. Cách thứ hai: chọn b
1f
, xác định vị trí cần thay đổi tiết diện
+ Chọn b
1f
:
b
1f
≥ 180
b

f
M
W
cc
yc
x
gg
22
2
1
1
1
1
1
-
==
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
28
3.3 THIẾT KẾ DẦM TỔ HỢP
3.3.3 Thay đổi tiết diện dầm bằng cách thay đổi chiều cao dầm h
+ Chọn chiều cao dầm cần thay đổi h
1
+ Tính moment quán tính,và moment kháng uốn của tiết diện sau khi thay đổi
+ Gọi M
x1
là moment tại tiết diện x
1
cần thay đổi tiết diện dầm. Moment kháng
uốn theo yêu cầu:
+ Cân bằng (3.36) và (3.37), xác định được x

W
x
x
=
f
x
qx
ql
f
M
W
cc
yc
x
gg
22
2
1
1
1
1
1
-
==
(3.37)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
29
3.4 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP
3.4.1 Hiện tượng và nguyên nhân
+ Hiện tượng dầm vừa bị võng trong

f
thỏa điều kiện cho
trong bảng.
Trong đó
l
0
khoảng cách giữa hai điểm cố kết ngăn cản dầm biến dạng ra khỏi
mặt phẳng uốn
h
f
khoảng cách giữa trọng tâm hai cánh dầm
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
31
3.4 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP
Bảng 1 Giá trị lớn nhất l
0
/b
f
để không cần kiểm tra ổn định tổng thể của dầm
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
32
3.4 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP
+ Khi không thỏa hai điều kiện trên thì kiểm tra ổn định tổng thể của dầm theo:
φ
b
xác định tương tự như khi kiểm tra ổn định tổng thể của dầm định hình, với
Modun đàn hồi cắt:
Moment quán tính xoắn:
Đối với dầm I
trong đó a = 0.5h

´=
h
l
I
I
E
G
y
t
a
( )
m
+
=
12
E
G
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
+
÷
÷
ø
ö

+ Mất ổn định tổng thể: hình dạng chung của dầm thay đổi, hình dạng tiết diện
không đổi
+ Mất ổn định cục bộ không làm thay đổi hình dạng chung nhưng làm làm thay
đổi hình dạng tiết diện. Mất ổn định cục bộ dẫn đến phá hoại tổng thể
+ Ứng suất tới hạn của bản:
t,a là chiều dày, bề rộng bản. C (hoặc k) là hệ số phụ thuộc kích thước ô bản
và ứng suất tác dụng lên bản
(3.44)
( )
22
2
2
112
÷
ø
ö
ç
è
æ
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
=
a
t

è
æ
=
of
f
cr
b
t
E
s
f
E
t
b
f
of
2
1
£
(3.46)
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
35
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
3.5.3 Ổn định cục bộ của bản bụng
a. Dưới tác dụng của ứng suất tiếp
+ Dưới tác dụng chủ yếu của lức cắt, bản bụng mỏng có thể phồng ra ngoài
mặt phẳng tạo thành sóng nghiêng 45
o
+ Độ mảnh quy ước của bản bụng:
Khi: không cần gia gia cố sườn ngang

ww
ll
>
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
36
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
Khoảng cách sườn ngang: a ≤ 2h
w
khi λ
w
> 3.2
a ≤ 2.5h
w
khi λ
w
≤ 3.2
Bề rộng sườn ngang bố trí sườn ngang đối xứng
bố trí sườn ngang một bên
Chiều dày sườn ngang
mm
h
b
w
s
40
30
+³
mm
h
b

3
● Đối với sườn dọc I
sd
≥ 1.5h
w
t
w
3
Với: I
sn
moment quán tính của cặp sườn ngang lấy đối với trục dọc của
bản bụng
I
sd
moment quán tính của sườn dọc lấy đối với trục thẳng đứng
của tiết diện dầm
5.5£=
E
f
t
h
w
w
w
l
5.5>=
E
f
t
h

x
=
s
ww
th
V
=
t
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
40
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
c.1 Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng dầm có tiết diện đối xứng, chỉ
gia cường bằng các sườn ngang, khi ứng suất cục bộ σ
c
= 0 và độ mảnh
quy ước
d cạnh bé của ô bản (h
w
hoặc a)
c
cr
(đối với dầm tổ hợp hàn) phụ thuộc vào δ, lấy như sau:
6£
w
l
c
crcr
g
t
t

2
0
2
76.0
13.10
l
m
t
v
cr
f
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
+=
E
f
t
d
w
=
0
l
(3.49)
(3.50)

Các dầm
khác
Khi có sàn cứng đặt liên tục trên cánh nén
Trong các trường hợp khác
∞
0.8
Ghi chú: đối với dầm cầu trục có lực tập trung đât ở cánh chịu kéo,
khi tính hệ số δ lấy β = 0.8
Bảng tra hệ số c
cr
δ ≤ 0.8 1.0 2.0 4.0 6.0 10.0 ≥ 30
c
cr
30.0 31.5 33.3 34.6 34.8 35.1 35.5
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
42
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
c.2 Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng dầm có tiết diện đối xứng, chỉ
gia cường bằng các sườn ngang, khi ứng suất cục bộ σ
c
≠ 0 và độ mảnh
quy ước
6£
w
l
c
crcr
g
t
t

● Khi a/h
w
≤ 0.8
σ
c,cr
tính theo công thức (3.49)
Hệ số c
1
đối với dầm tổ hợp hàn lấy theo bảng 29 TCXDVN 338-2005
Nếu tải trọng đặt ở cánh chịu kéo (như hình vẽ) thì kiểm tra ổn định của bản
bụng được thực hiện theo hai tổ hợp ứng suất:
● σ và τ cho biên chịu nén
● σ
c
và τ cho biên chịu kéo, khi đó tính hệ số δ theo công thức trên thì b
f
và t
f
là chiều rộng và chiều dày của cánh chịu kéo
(3.54)
2
1
,
a
crc
fc
l
s
=
E

> 2 thì lấy a = 2h
w
c3. Khi a/h
w
> 0.8 và tỉ số không lớn các giá trị cho trong bản 31 thì:
+ σ
cr
tính theo công thức (5.49)
+ σ
c,cr
tính theo công thức (5.54) nhưng đặt a/2 thay cho a và tính cũng như
trong bảng 30
+ Trong mọi trường hợp đều được tính theo kích thước thực của ô bản
(3.56)
2
2
a
cr
fc
l
s
=
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
46
3.5 ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CÁNH VÀ BỤNG DẦM
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
47
3.6 NỐI DẦM
● Nối dầm vì thép làm dầm không đủ chiều dài
● Dầm có trọng lượng hoặc chiều dài quá khả năng vận chuyển

f
wt
γ
c
(3.59)
M
bn
= M – M
w
(3.60)
+ Lực tác dụng lên bản nối:
N
bn
= M
bn
/h
bn
Với h
bn
= h + t
bn
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
MM
( )
å
=
fcw
bn
w
hf

=
fcw
bn
w
hf
N
l
gb
min
(3.62)
( )
å
³
wcw
f
lf
V
h
gb
min
(3.61)
50
3.6 NỐI DẦM
Lê Văn Phước Nhân ĐH Bách Khoa TPHCM
d. Nối dầm bằng bu lông (chịu cắt):
+ M moment do bu lông ở cánh chịu
+ V do bu lông ở bụng chịu
d1. Tính bu lông ở cánh: chịu M
+ Lực tác dụng lên bản nối:
N

b
bn
N
N
n
min,
³
(3.64)