Để đưa ra được bài toán kết cấu cho công trình nhanh chóng chính xác thì các kỹ sư cần phải xác định được nội lực của nó, để tiết kiệm thời gian tính toán lại dưới đây là Bảng tra biểu đồ nội lực dầm đơn giản kèm theo 32 công thức cơ bản tính toán moment và lực cắt cho dầm dễ dàng áp dụng ngay cho công việc thiết kế kết cấu của mình. Xin mời các bạn tìm hiểu bài viết dưới đây nhé
Biểu đồ nội lực dầm là gì?
Biểu đồ nội lực dầm là biểu đồ thể hiện nội lực của dầm khi chịu sự tác động của tải trọng bản thân và ngoại lực bên ngoài. Nội lực dầm bao gồm mô men uốn M, mo men xoắn Mx và lực cắt Q
Biểu đồ nội lực là căn cứ để các kỹ sư tính toán ra kết cấu chịu lực của các cấu kiện vật liệu như: bê tông, cốt thép, gạch…
Dựa vào biểu đồ chịu lực dầm chúng ta có thể biết được lực tác dụng, cũng như biến dạng, và độ võng trong nó.
\>> Xem thêm bài viết
- Tổ hợp tải trọng, tổ hợp nội lực theo tcvn 2737, eurocode
- Download bảng thống kê thép bằng excel, thép tròn, hình
- Cách tính & bảng trọng lượng riêng của thép chính xác
32 công thức và bảng tra biểu đồ nội lực dầm đơn giản
Dưới đây là bảng tra biểu đồ nội lực dầm đơn giản cùng với 32 công thức có bản tính toán moment và lực cắt cho dầm, những công thức này giúp bạn tiết kiệm thời gian, tính toán kết cấu nhanh hơn
Các ký hiệu quy ước
- M: moment uốn Mx: moment xoắn
- Q: lực cắt f: độ võng [hay chuyển vị của dầm]
- P: tải trọng tập trung q: tải trọng phân bố
- l: nhịp dầm A, B, C, x: là các vị trí
- E: modun đàn hồi của vật liệu J: moment quán tính
1. Biểu đồ nội lực dầm conson [công xôn]
2. Biểu đồ nội lực dầm trên hai gối tựa
3. Biểu đồ nội lực dầm trên hai gối tựa có hai conson [công xôn] đối xứng
4. Biểu đồ nội lực dầm trên hai gối tựa, một gối là ngàm
5. Biểu đồ nội lực dầm trên hai gối tựa, một gối là ngàm, một đầu công xôn
6. Biểu đồ nội lực dầm ngàm ở hai đầu
7. Mô men uốn, lực cắt và phản lực gối tựa trong dầm liên tục đều nhịp
Để tính biểu nội lực dầm đơn giản chúng ta có rất nhiều cách, ngoài bảng tra và công thức tính toán nội lực cơ bản thì chúng ta có thể sử dụng các phần mềm chuyên ngành khác nhau, phổ biến nhất hiện nay là phần mềm Sap và Etab.
Trên đây là toàn bộ kiến thức và bảng tra biểu đồ nội lực dầm đơn giản cùng với 32 công thức có bản tính toán moment và lực cắt cho dầm, các bạn dựa vào đó tính toán nhanh nôi lực cho kết cấu dầm đơn giản công trình mình, tiết kiệm thời gian, nhanh chóng, chính xác
Cách tính thép dầm có thể thực hiện máy móc theo các công thức toán học chuyên ngành hoặc dựa theo kinh nghiệm đối với người đã tham gia thi công xây dựng lâu năm. Việc này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, độ an toàn và yếu tố thẩm mỹ của nền. Dù là công trình lớn hay chỉ là nhà ở thông thường, công đoạn này cần phải được kiểm tra bởi người có am hiểu về ngành trước khi tiến hành thi công.
Công dụng của thép dầm trong xây dựng
Có thể bạn chưa biết, dầm là một kết cấu cơ bản trong xây dựng. Chúng có nhiệm vụ nâng đỡ, định hình và tăng khả năng chịu lực, chịu nhiệt của cột bê thông. 98% các loại dầm hiện nay đều được làm từ thép không gỉ và có độ uốn dẻo tốt. Ngoài ra, kích thước của thép khá đa dạng. Để ứng dụng đúng, người chịu trách nhiệm thi công không những phải hiểu mục đích bê tông được sử dụng mà cần phải biết rõ từng kích thước của thép sẽ phù hợp với loại bê tông nào.
Sau khi hiểu về dầm, giờ là lúc tìm hiểu sâu hơn về công dụng của việc tính toán thép dầm trước khi đúc bê tông phục vụ cho các cấu kiện của công trình.
- Nâng đỡ phần mái, sàn và các chi tiết cần điểm tựa trong công trình.
- Tạo khung xương vững chắc cho quá trình hoàn thiện nhà ở, tòa nhà cao tầng… Đồng thời kéo dài tuổi thọ của công trình xây dựng.
- Tăng yếu tố thẩm mỹ cho ngôi nhà bằng các cột bê tông hiện đại và phù hợp với xu hướng.
Các loại chính góp mặt trong thi công
Phân loại dầm
Để dễ phân biệt, người thi công thường phân dầm thành hai loại chính sau đây:
- Dầm chính: có kích thước dao động từ 200 - 250mm, khoảng cách gần nhất của hai dầm chính trong cùng 1 không gian từ 4 - 6m. Thanh dầm này chịu trách nhiệm về khả năng nâng đỡ cho toàn bộ cấu kiện, thường đặt nằm ngang hoặc dọc tùy khi thiết lập sàn, mái, cầu…
- Dầm phụ: tất cả các thanh dầm còn lại trừ dầm cây dầm có kích thước lớn nhất đều gọi là dầm phụ. Loại dầm này sinh ra với mục đích phân tán lực, hỗ trợ dầm chính bằng cách đặt xung quanh chúng.
Bên cạnh 2 loại dầm này, trong xây dựng còn đặt tên nhiều loại dầm khác tùy vào công dụng như: dầm sàn, dầm chữ I, dầm chữ V, dầm cơ bản…
Cách tính thép dầm đơn giản nhất hiện nay
Tính số lượng dầm chủ yếu để xác định tiết diện thép cần sử dụng và đánh giá độ vững chắc của công trình sắp thi công.
1/ Công thức tính tiết diện thép đơn giản.
- Bước 1: Xác định momen cần tính.
- Bước 2: Thiết lập thông số cốt thép [Rs] và cường độ nén Rb.
- Bước 3: Tính số lượng dầm cần thiết. Gọi chiều rộng là b, chiều cao là h, bán kính tiết diện là a và bán kính bê tông là h0. Ta có công thức tính như sau:
Tính thép dầm dựa vào tiết diện thép
- Bước 4: Kiểm định thông số lần cuối xem có đúng với thực tế không trước khi tiến hành xây dựng.
2/ Cách tính thép dầm dựa vào khả năng chịu lực
Tương tự với cách tính thép dầm theo tiết diện nhưng có sự thay đổi về công thức tính ở bước 3.
- Bước 1: Xác định momen cần tính.
- Bước 2: Thiết lập thông số cốt thép [Rs] và cường độ nén Rb.
- Bước 3: Tính toán thép dầm dựa vào cấu kiện.
Gọi chiều rộng là b, chiều cao là h và bán kính bê tông là h0. Ta có công thức tính khả năng uốn cong của tiết diện như sau:
[M] = min[MC , MT] = min[RscA’s[h0 – a’], RsAs[h0 – 0.5xo] + Rbbxo[h0 – 0.5xo]]
- Bước 4: Kiểm định thông số lần cuối xem có đúng với thực tế không trước khi tiến hành xây dựng.
Tóm lại, cách tính thép dầm khá cơ bản, công thức không quá rắc rối, chỉ cần người thi công đã định hướng trước kỹ thuật và thiết kế của công trình đã có thể hình dung tổng quát. Với những người giàu kinh nghiệm, chỉ cần nhìn vào số liệu có thể đoán được công thức tính có phù hợp với thực tế hay không thay vì mất thời gian thử nghiệm.