Cấu kiện chính nhà thép tiền chế

Dầm thép là một loại cấu kiện cơ bản, chịu uốn là chủ yếu. Nội lực chính trong dầm là mômem uống M và lực cắt V. Dầm có cấu tạo đơn giản, chi phí cho gia công chế tạo không lớn nên được sử dụng khá phổ biến trong các kết cấu công trình xây dựng: dầm dùng làm dầm đỡ sàn công tác, dầm cầu chạy, dầm đỡ mái, dầm tường, xà gỗ, dầm cầu, dầm đỡ cửa van…

Phân loại dầm

Theo đặc điểm cấu tạo tiết diện, chia dầm thép làm hai loại: dầm hình và dầm tổ hợp.

Dầm hình

Là dầm được làm từ một thép hình, thường có tiết diện dạng chữ I, chữ [, chữ Z (cán nóng, cán nguội hoặc dập nguội). Dầm hình chữ I có tiết diện đối xứng theo cả 2  trục nên sử dụng khá thích hợp cho những dầm chịu uốn phẳng như dầm sàn nhà, dầm đỡ sàn công tác, dầm cầu…

Dầm hình chữ [, có tiết diện không đối xứng theo phương trục đứng. Khi dầm chịu uốn phẳng, sử dụng loại này là không phù hợp, bởi vì sẽ có thêm hiện tượng xoắn. Nhưng khi dầm chịu uốn xiên thì sử dụng thép hình [ là khá hợp lý.

Với cùng chiều cao thì bề rộng cánh của dầm hình [ lớn hơn của dầm chứ I; lại có một cạnh ngoài phẳng, dễ dàng liên kết với các kết cấu đỡ nên thường được dùng làm xà gỗ mái nhà, dầm tường hoặc dầm sàn khi nhịp và tải trọng bé.

Do hạn chế về công nghệ cán, các thép hình cán nóng thường có bề dày bản bụng khá lớn và tốn thêm kim loại tại chỗ lượn chuyển tiếp từ bụng sang cánh. Vì vậy việc dùng dầm thép hình cán nóng tuy tiết kiệm được công chế tạo nhưng vẫn còn nặng nề, chưa tiết kiệm được kim loại, đặc biệt là với các dầm vượt nhịp, chịu tải trọng bé.

Khắc phục nhược điểm này, áp dụng sự tiến bộ cảu công nghệ cán, hiện nay kết cấu dầm đã ứng dụng nhiều loại tiết diện mới là thép hình cán nóng hình I cánh rộng, I cao thành hoặc tiết diện cán nguội, dập nguội từ các thép bản mỏng tạo thành tiết diện dạng chữ [, chữ Z.

Dầm tổ hợp

Dầm tổ hợp là dầm mà tiết diện được tạo thành từ các thép bản, thép hình hoặc hổn hợp thép bản và thép hình.  Nếu dùng liên kết hàn để liên kết các phân bố tạo thành tiết diện dầm, thì dầm gọi là dầm tổ hợp hàn (dầm hàn). Tương tự như vậy, nếu dùng bulông (hoặc đinh tán) để liên kết các phân bố tạo thành thì gọi là dầm tổ hợp bulông (hoặc dầm tổ hợp đinh tán).

Thông thường, dầm tổ hợp hàn tiết diện chữ I gồm ba bản thép hai bản nằm ngang gọi là bản cánh dầm, bản đặt thằng đứng gọi là bản bụng dầm. Dầm tổ hợp bulông tiết diện chứ I gồm một bản thép đặt thẳng đứng làm bản bụng, còn mỗi bản cánh dầm gồm hai thép góc (thép chữ L) gọi là hai thép góc cánh dầm và có thể thêm một, hai đến ba bản thép đặt nằm ngang gọi là bản phủ cánh dầm.

So với dầm đinh tán thì dầm hàn tốt ít vận liệu hơn, nhẹ hơn, chi phí cho ché tạo ít hơn nên được sử dụng phổ biến hơn. Dầm đinh tán chịu chấn động và tải trọng động tốt hơn dầm hàn nên thường được sử dụng để làm dầm cầu, dầm cầu chạy…

Tuy nhiên, do quy trình và công nghệ chế tạo rất phức tạp và tốn kém nên chỉ được áp dụng với những dầm có nhịp và tải trọng khá lớn. Trong các trường hợp còn lại, dầm tổ hợp đinh tán được thay thế bằng dầm tổ hợp bulông cường độ cao.

Xem Thêm: Những điều cần biết về dầm thép