6.5.1 Đầu cột và liên kết xà ngang vào cột

 6.5.1 Đầu cột và liên kết xà ngang vào cột

Là liên kết cứng hoặc khớp, có hai hình thức liên kết: xà ngang đặt trên đỉnh cột (hình 6.26) và xà ngang liên kết vào bên cạnh cột (hình 6.27).

a. Xà ngang đặt trên đỉnh cột:

Liên kết khớp: truyền tải trọng từ sườn gối tựa của xà ngang xuyên qua bản mũ cột xuống các bản thép thân cột dưới sườn đầu dầm (hình 6.19).

Hình 6.26. Liên kết ở đỉnh cột

Chiều dày của bản bụng ( tw ), bản cánh (t f ), sườn gia cường ( ts ) ở đầu cột nằm dưới các sườn gối tựa của xà ngang được lấy theo điều kiện ép mặt:

Trong đó :

t – chiều dày bản bụng ( tw ), bản cánh (t f ), sườn gia cường ( ts ); N- lực nén tính toán từ xà ngang truyền vào;

Z- bề rộng diện tích ép mặt,

Z = b + 2t2 ,b- bề rộng sườn gối tựa của xà ngang, t2 - bề dày bản mũ cột.
Khi tw không đảm bảo công thức (6.75) thì tăng tw của một phần bản bụng trên cùng (bản số 3 hình 6.26,b) dài lb ≈ 0,6 hw , hoặc tăng cường bằng các bản ốp 2 (hình 6.26,a) rộng bằng Z, dài l2 >= 0,6 hw , hw là chiều cao tiết diện bản bụng. Bề dày bản ốp lấy theo công thức (6.75) và điều kiện ổn định. Chiều cao h f của đường hàn góc liên kết bản ốp với bản bụng được tính toán với lực :

Bề rộng của các sườn gia cường 4 (hình 6.26,c) nằm dưới sườn gối tựa của xà ngang lấy không nhỏ hơn bề rộng sườn gối tựa của xà ngang.

Chiều dài ls của các sườn này được xác định từ liên kết hàn góc giữa sườn với

Khi bản bụng có bề dày nhỏ mà các sườn gia cường lại chịu phản lực xà ngang lớn thì bản bụng có thể bị phá hoại về cắt trên hai mặt liên kết các sườn gia cường. Do vậy bản bụng cột (bụng nhánh cột) ở đây cần kiểm tra theo công thức:

Trong đó :

2 - số mặt cắt; tw - bề dày bản bụng;

ls- chiều dài mặt cắt, bằng chiều dài sườn gia cường.

Trong các cột tiết diện chữ I tổ hợp, các đường hàn góc liên kết cánh với bụng cột ở đoạn giáp với mũ cột dài lw <= 85ß f h f được kiểm tra, xem như chúng chịu nội lực N của cột. Với các cột có liên kết cánh với bụng chỉ hàn một phía thì ở đoạn này phải hàn cả hai phía.
Khi tại tiết diện đầu cột có nội lực cắt thì các đường hàn liên kết mũ cột với thân cột phải được kiểm tra cả với lực cắt này.

b. Xà ngang liên kết khớp ở bên cạnh cột:
Hình thức liên kết này có cấu tạo như hình 6.27, gối đỡ số 1 liên kết cánh cột bằng hai đường hàn dọc hai bên và có thể cả đường hàn ngang bên dưới (hình 6.27c).

Hình 6.27. Xà ngang liên kết khớp với cột

Các đường hàn này được tính toán chịu cắt với lực P = 1,5V (V là phản lực gối tựa của xà ngang; 1,5 là hệ số tính đến sự truyền phản lực V lệch, không đều có thể xảy ra do chế tạo và lắp ráp).
Sườn số 3 gia cường bụng cột trong hình 6.27,b,c cần phải có khi bản cánh cột mỏng ( t f < 0 ,7tsg , tsg là bề dày gối tựa của xà ngang).

Chiều dài sườn 3 là hs >= hw / 2 , lấy hs = hw khi cả hai cánh cột đều liên kết với dầm hoặc khi kết hợp làm vách cứng, làm sườn giữ ổn định cục bộ cho bụng cột.
Bulông liên kết: đặt theo cấu tạo, dùng bulông thường hoặc thô.

c. Xà ngang liên kết cứng ở bên cạnh cột:
Hình thức liên kết này có cấu tạo như hình 6.28. Hai thép góc (1) hoặc bản thép (3) được hàn sẵn trong nhà máy, liên kết với cánh dầm ở ngoài công trường bằng bu lông hoặc hàn.

Hình 6.28. Xà ngang liên kết cứng với cột

Đường hàn liên kết (1), (3) vào cột được tính chịu ngẫu lực N=M/h (M, V: nội lực tại nút). Bụng dầm liên kết vào cột qua bản thép số (2) bằng hàn hoặc bu lông, đường hàn liên kết bản số (2) vào cột được tính chịu lực cắt.

Hình 6.28,c cột liên kết với dầm qua mặt bích (4). Mặt bích được hàn với dầm trong nhà máy, ra công trường liên kết với cột bằng bu lông. Trong liên kết này bu lông, đường hàn đều tính chịu M và V.