Bài giảng kết cấu thép theo tiêu chuẩn 22TCN272-05- Đào Văn Dinh 2011 121 36
9
b
NC
mm10x78.16
9.9071540
10607.10
S =
−
×
=
đáy dầm thép
mm1.227
86131
10563.19
y
6
ST
=
×
=
dưới đỉnh dầm
36
9
1
1012.139
1.227
10599.31

1067.45
9.503
10014.23
mmS
t
LT
×=
×
=
đỉnh của thép
36
9
1021.22
9.5031540
10014.23
mmS
b
LT
×=
−
×
=
đáy của thép
Giải
Ứng suất đáy của dầm đạt giới hạn chảy trước. Từ phương trình 6.49:
ST
AD
LT
2D
NC

AD
= 24.07 x 10
6
(345 - 70.3 - 18.9) = 6157 x 10
6
Nmm
M
AD
= 6157kNm
Trả lời:
Từ phương trình 5.26 mômen chảy là:
M
y
= M
D1
+ M
D2
+ M
AD
M
y
= 1180 + 419 + 6157 = 7756 kNm.
5.4.2 Mômen chảy của tiết diện không liên hợp
Đối với tiết diện không liên hợp, mômen kháng uốn của tiết diện bằng S
NC
và mômen chảy M
y

đơn giản bằng:
yyNC

= 345 MPa cho thép. Bỏ qua lực dẻo
trong cốt thép dọc của bản.
Các lực dẻo
Các kích thước cơ bản và lực dẻo thể hiện trên hình 5.12.
Bản:
P
s
= 0.85f
c
b
c
t
s
= 0.85 (30) (2210) (205) = 11.55 x 10
6
N
. Biên chịu nén:
P
c
= F
y
b
c
t
c
= 345 (300) (15) = 1.55 x 10
6
N
. Vách đứng:
P

Y
t =15
P
s
c
P
w
P
t
P
t =205
ct
t =25
1500
b =2210
25

Hình 5.12. Các lực dẻo cho tiết diện liên hợp chịu mômen dương
Giải:
Qua kiểm tra, trục trung hòa dẻo (TTHD) nằm trong bản bê tông vì:
P
s
> P
c
+ P
w
+ P
t

Chỉ có một phần của bản yêu cầu được cân bằng với lực dẻo trong dầm thép nghĩa là:

=

Trong miền chịu mômen âm khi neo chống cắt tạo tác dụng liên hợp, cốt thép trong bản
bê tông có thể được xét để chịu mômen. Ngược với miền chịu mômen dương, vì cánh tay đòn
ngắn, sự tham gia của cốt thép trong miền chịu mômen âm có thể có sự khác biệt.
Ví dụ 5.4:
Xác định vị trí của trục trung hòa dẻo cho tiết diện liên hợp trên hình 5.13 khi chịu
mômen âm. Dùng f
c
= 30MPa và F
y
= 345 MPa. Có xét đến lực dẻo trong cốt thép dọc bản mặt
cầu, gồm hai lớp, lớp trên 9 thanh No10, lớp dưới 7 thanh No15. Dùng f
y
= 400MPa.
Các lực dẻo:
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Bài giảng kết cấu thép theo tiêu chuẩn 22TCN272-05- Đào Văn Dinh 2011 124 Coi kích thước cơ bản và lực dẻo thể hiện trên hình 5.13. Bản bê tông trong vùng chịu
kéo, coi như không làm việc tức là P
s
= 0

Cốt thép trên:
P
rt
= A
rt

y
Dt
w
= 345 (1500) (10) = 5.175 x 10
6
N

Bản biên chịu nén:
P
c
= F
y
b
c
t
c
= 345 (400)(300) = 4.14 x 10
6
N
Lời giải:
Bằng cách kiểm tra, trục trung hòa nằm trong vách đứng vì:
P
c
+ P
w
> P
t
+ P
rb
+ P

=
(5.29)
Trả lời:
Thay số vào biểu thức trên ta được:
mm7.616
10175.5
10)36.056.014.4175.514.4(
2
1500
Y
6
6
=
×
×−−−+
=Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Bài giảng kết cấu thép theo tiêu chuẩn 22TCN272-05- Đào Văn Dinh 2011 125 25
b =2210
D=1500
t =30
ct
P
c
P

+ −
=
(5.30)
Nếu tiết diện dầm thép là đối xứng, với biên trên và biên dưới bằng nhau thì P
c
= P
t
và 2YD
=

5.4.5 Mômen dẻo của tiết diện liên hợp
Mômen dẻo M
p
là tổng của các lực dẻo đối với trục trung hoà dẻo. Tốt nhất thể hiện trên ví dụ.
Trong tính toán đã giả thiết không xảy ra mất ổn định tổng thể và cục bộ do đó có thể xuất hiện
các lực dẻo.
Ví dụ 5.5
Xác định mômen dẻo dương cho tiết diện liên hợp của ví dụ 5.3 trên hình 5.12. Các lực
dẻo đã tính trong ví dụ 5.3 và
Y
đã được xác định là 180.6mm tính từ đỉnh bản.
Cánh tay đòn mômen
Cánh tay đòn đối với TTHD cho mỗi lực dẻo có thể thấy trên hình 5.12

Bản:
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Bài giảng kết cấu thép theo tiêu chuẩn 22TCN272-05- Đào Văn Dinh 2011 126 mm3.90

+++−=

= (205 - 180.6) + 25 + 15 + 1500/2 = 814.4mm

Bản biên chịu kéo:
2
25)(
1
t
DtYtd
cst
++++−=

= (205 - 180.6) + 25 + 15 + 1500 + 25/2 = 1576.9mm
Bài giải:
Tổng số mômen do các lực dẻo đối với TTHD là mômen dẻo:
ttwwccss
s
p
dPdPdPdP
t
Y
M
+++=

Trả lời: Thay số vào biểu thức trên ta được:
)9.1576(1045.3)4.814(10175.5)9.56(1055.1)3.90)(1055.11(
205
6.180
6666


mmtYd
trb
7.7204925307.6164925
=+++=+++=


Bản biên chịu kéo:
mm
t
Yd
t
t
7.6312/305.617
2
=+=+=


Vách đứng chịu kéo:
mm4.308)7.616(2/1)Y(2/1d
wt
===


Vách đứng chịu nén:
m7.441)7.6161500(2/1)YD(2/1d
wc
=−=−=



)3.898(10x14.47.441)10x175.5(
1500
)7.6171500(
)4.308)(10175.5(
666
+
−
+×

kNm9028Nmm10028.9M
9
p
=×=

5.4.6 Mômen dẻo của tiết diện không liên hợp
Nếu không có neo chống cắt giữa bản bê tông và dầm thép, bản bê tông và cốt thép không tham
gia làm việc với tiết diện. Xét tiết diện ngang trên hình 5.13 không liên hợp. Ta có P
rt
= P
rb
=
0 và
2YD
=
và:
22 4 22
tc
pt w c
tt
DDD

mất ổn định như một tấm do ứng suất dọc trong mặt phẳng
uốn. Cả hai dạng mất ổn định đều yêu cầu hạn chế độ mảnh của vách.
5.5.1 Mất ổn định thẳng đứng của vách
Khi một tiết diện I chịu uốn, độ cong phát sinh ứng suất nén giữa bản biên và vách đứng của
tiết diện. Ứng suất nén này là do thành phần thẳng đứng của lực trong bản biên như trình bày sơ
lược cho một tiết diện I đối xứng kép trên hình 5.14. Để phát triển mômen chảy của tiết diện
ngang yêu cầu biên chịu nén phải đạt cường độ chảy F
yc
trước khi vách đứng mất ổn định. Nếu
vách đứng rất mảnh, sẽ mất ổn định như một cột, biên chịu nén mất chống đỡ và cũng mất ổn
định theo chiều đứng về phía vách trước khi đạt mômen chảy. Hình 5.14 : Vách đứng bị nén thẳng do dầm bị cong
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -