http://www.ebook.edu.vn
Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD
163
trí sườn tăng cường đơn và lấy đối với đường tim vách trong tr ường hợp sườn tăng cường
kép. Với
0,3 
, công thức 8.4 có thể được viết đối với I
t
là
3
w
10,92
t t
Dt
I 
(8.5)
Đối với một vách không có s ườn tăng cường dọc, giá trị của 
t
để đảm bảo rằng vách
có thể chịu được ứng suất oằn tới hạn do cắt 
cr
là xấp xỉ
21
15 6
t t
m 

 
  
 
 

0
2,5 2,0 0,5
p
D
J
d
 
  
 
 
(8.9)
trong đó, d
0
là khoảng cách giữa các sườn tăng cường ngang trung gian v à D
p
là chiều cao
vách D đối với các vách không có s ườn tăng cường dọc hay chiều cao lớn nhất của
khoang phụ D
*
trong trường hợp vách có sườn tăng cường dọc (hình 6.6). Khi thay công
thức 8.9 với
p
D D
vào công thức 8.8 và thay
0
/d D 
, có thể viết
3 3
0
1

1
s w y
F Dt C
 


 
  
 

 
(8.11)
với 
y
là cường độ chảy của khoang vách. Công thức n ày có thể viết ở dạng không thứ
nguyên bằng cách chia cho
2
y
D 
thành
2
2
2
1
( , ) (1 )
2
1
s
y
F

2 2 2
1,57 1,57 4
5,34
( / )
w yw y
Ek
C
D t F   
 
 
  
 
 
 
 
 
(8.14)
Khi thay công thức 8.14 vào công thức 8.12, ta được
2
2 3
2
1 3,1 1
( , ) 4,2
2
1
y
F

  
   

(8.16)
Nội lực này sẽ là lực dọc trục của sườn tăng cường nếu sức kháng cắt lớn nhất của khoang
vách được khai thác hết, tức l à,
u n
V V
. Trong trường hợp
u n
V V
, nội lực của sườn
tăng cường sẽ được giảm đi tỷ lệ thuận, nh ư vậy,
0,14 (1 )
u
s w yw
n
V
F Dt F C
V
 
(8.17)
trong đó,
yw y
F 
, cường độ chảy của khoang vách.
Công thức 8.17 được xây dựng cho một cặp s ườn tăng cường ngang trung gian bố trí
đối xứng ở hai bên vách (hình 8.1). Ki ểu cấu tạo khác là chỉ có sườn tăng cường đơn ở
một phía của vách. Basler (1961a) cho biết rằng, đối với các sườn làm bằng tấm chữ nhật,
sườn tăng cường 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 là sườn tăng cường một
http://www.ebook.edu.vn
Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD

Diện tích A
s
của các sườn tăng cường ngang trung gian đ ược yêu cầu để chịu hiệu
ứng trường kéo của vách được xác định bằng cách chia công thức 8.19 cho c ường độ của
sườn tăng cường F
ys
:
2
0,15 (1 ) 18
yw
u
s w w
r ys
F
V
A BDt C t
V F
 
 
  
 
 
 
 
 
(8.20)
với
r n
V V
và hằng số 0,14 được làm tròn lên 0,15.

của sườn cũng phải đảm bảo
mm,
200000
0,48 0,48(8) 109
250
t p
ys
E
b t
F
  
thoả mãn
và
mm
1500 30 30
50 50 102
30 30
t
d
b
 
    
, không thoả mãn
Thay đổi kích thước đã chọn thành 10 mm  110 mm
mm,
200000
0,48 0,48(10) 136
250
t p
ys

 
 
http://www.ebook.edu.vn
Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD
167
Không có sườn tăng cường dọc nên D
p
= D = 1500 mm. Từ ví dụ 6.1, d
0
= 2000 mm và t
w
= 10 mm. Vậy,
2
1500
2,5 2,0 0,59,
2000
J
 
   
 
 
lấy J = 0,5
Do đó,
3 4
w
mm
3 6
0
(2000)(10) (0,5) 1,0.10
t

 
 
 
trong đó B = 2,4 (hình 8.2) và từ ví dụ 6.1, C = 0,306 và V
r
= 1454 kN. Do đó,
2
2
1000 345
0,15(2,4)(1500)(10)(1 0,306) 18(10)
1454 250
1073 mm , tho¶ m·n
s
A
  
  
 
 
  

Đáp số
Sử dụng một sườn tăng cường ngang trung gian một phía có chiều d ày t
p
= 10 mm và
chiều rộng b
t
= 110 mm.
8.2 Sườn tăng cường chịu lực
Sườn tăng cường chịu lực là sườn tăng cường ngang được bố trí tại vị trí có phản lực gối
và các tải trọng tập trung khác. Lực tập trung đ ược truyền qua các bản biên và được đỡ

t F

(8.22)
trong đó, b
t
là chiều rộng của cạnh nhô r a, t
p
là chiều dày của cạnh nhô ra và F
ys
là cường
độ chảy của sườn tăng cường.
Hình 8.4 Các mặt cắt nagng của sườn tăng cường chịu lực
Cường độ chịu ép mặt
Các đầu của sườn tăng cường chịu lực phải được mài nhẵn để có thể áp sát v ào bản biên
mà nó tiếp nhận lực, bản biên dưới tại gối tựa và bản biên trên đối với lực tập trung trung
gian. Nếu các đầu không được mài thì chúng phải được liên kết với bản biên chịu lực
bằng một đường hàn góc thấu hoàn toàn.
Diện tích chịu ép mặt hữu hiệu nhỏ h ơn diện tích toàn bộ (nguyên) của sườn tăng
cường vì đầu của sườn tăng cường phải được cắt vát để nhường chỗ cho đường hàn góc
liên tục giữa vách và bản biên (mặt cắt A-A, hình 8.4). Sức kháng ép mặt dựa tr ên diện
tích ép mặt hữu hiệu này và cường độ chảy F
ys
của sườn tăng cường là
http://www.ebook.edu.vn
Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD
169
r b pn ys
B A F
(8.23)
trong đó, B

là hệ số sức kháng đối với nén, đ ược lấy từ bảng 1.1 và P
n
là sức kháng nén
danh định được xác định trong ch ương 4.
VÍ DỤ 8.2
Chọn sườn tăng cường chịu lực cho mặt cắt chữ I đ ược dùng trong ví dụ 6.3 và được biểu
diễn trong hình 5.14 để chịu phản lực tập trung có hệ số R
u
= 1750 kN. Sử dụng thép cấp
250 cho sườn tăng cường.
Độ mảnh
Khi chọn chiều rộng b
t
của sườn tăng cường chịu lực là 180 mm để đỡ chiều rộng bản
biên bằng 400 mm như thường gặp trong thực tế, chiều d ày tối thiểu đối với t
p
được xác
định từ công thức
200000
0,48 0,48 13,6
250
t
p ys
b
E
t F
  
mm
180
13,3

A  
Khi sử dụng hai cặp phần tử s ườn tăng cường 15 mm  180 mm ở hai bên vách (hình 8.4)
và lấy khoảng trống từ vách tới đ ường hàn vào bản biên là 40 mm, diện tích ép mặt bằng
2 2
mm mm4(15)(180 40) 8400 7000  
, thoả mãn
Thử dùng sườn tăng cường chịu lực bao gồm bốn phần tử 15 mm  180 mm được bố trí
từng cặp ở hai bên vách. (Chú ý rằng, miếng cắt vát 45
o
với cạnh bằng 4t
w
ngăn ngừa sự
phát triển ứng suất kéo ba trục bất lợi tro ng các đường hàn tại nơi giao nhau giữa vách,
sườn tăng cường và bản biên.)
Hình 8.5 Sườn tăng cường chịu lực cho ví dụ 8.2
http://www.ebook.edu.vn
Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD
171
Sức kháng lực dọc trục
Khi khoảng cách giữa các cặp s ườn tăng cường bằng 200 mm nh ư trong hình 8.5, diện
tích hữu hiệu của mặt cắt ngang cột là
4 (18 200)
s w w
A A t t  
2
mm4(15)(180) 10(180 200) 14600A    
và mô men quán tính c ủa các phần tử sườn tăng cường lấy đối với đường tim vách là
4
mm
2

93
KL D
r r
   
, đảm bảo
và công thức 4.11 cho
2 2
12,1 250
0,0185 2,25
200000
y
F
KL
r E

 
   
   
   
   
Sức kháng nén danh định của cột đ ược cho bởi công thức 4.13 l à
0,0185 6
0,66 (0,66) (250)(14600) 3,622.10 N
n y s
P F A

  
Sức kháng nén dọc trục có hệ số đ ược tính từ công thức 8.24 với
0,90
c