Tác động liên hợp biến dầm thép và bản bê tông thành một cấu kiện cứng và khỏe hơn - chỉ khi liên kết giữa chúng truyền được lực tiếp xúc nằm ngang. Không có nó, bản và dầm trượt qua nhau và làm việc như hai phần tử riêng, yếu hơn nhiều. Chốt chịu cắt là thứ ngăn trượt đó, và việc chọn số chốt là câu hỏi bạn thực sự cần bao nhiêu mức tương tác.
Vì sao mặt tiếp xúc chịu lực
Khi dầm liên hợp uốn, bản chịu nén và thép chịu kéo. Tại mặt tiếp xúc có dòng cắt nằm ngang cố trượt phần này lên phần kia - và tổng lực phải vượt qua mặt tiếp xúc, giữa điểm mô men bằng không và điểm mô men lớn nhất, là giá trị nhỏ hơn trong hai giới hạn: lực nén bản có thể chịu, và lực kéo tiết diện thép có thể phát huy. Giá trị nhỏ hơn là tất cả những gì liên kết cần truyền.
Liên kết cắt toàn phần và một phần
Liên kết cắt toàn phần bố trí đủ chốt để truyền toàn bộ lực đó, nên tiết diện phát huy được mô men dẻo đầy đủ như cấu kiện liên hợp. Liên kết cắt một phần dùng ít chốt hơn và chấp nhận mặt tiếp xúc truyền ít hơn toàn bộ lực - dầm vẫn làm việc liên hợp, chỉ ở khả năng mô men giảm (nhưng thường vẫn rất hiệu quả).
Liên kết một phần không phải là sự thỏa hiệp đáng xấu hổ; nó thường là tối ưu kinh tế. Nếu liên kết toàn phần cần nhiều chốt hơn cường độ dầm thực sự đòi hỏi, số chốt thừa là công chế tạo lãng phí.
Dưới khoảng 40% tương tác, tiết kiệm chốt không còn bù được phạt độ võng - liên kết một phần làm dầm mềm hơn, và điều kiện sử dụng có thể bắt đầu khống chế.
Cách chọn số chốt
Logic là một chuỗi ngắn:
- Tìm lực tiếp xúc cần truyền - giá trị nhỏ hơn giữa khả năng của bản và của thép.
- Chia cho khả năng của một chốt để có số chốt cần cho liên kết toàn phần.
- Quyết định mức tương tác: toàn phần, hoặc một mức một phần vẫn đáp ứng nhu cầu mô men.
- Kiểm tra độ võng, vì tương tác một phần tăng trượt và võng, và trên nhịp dài, điều kiện sử dụng thay vì cường độ thường quyết định số chốt.
Bước cuối là bước hay bị bỏ qua nhất. Thiết kế liên kết một phần đạt kiểm tra cường độ vẫn có thể trượt giới hạn độ võng, nên phải xem cả hai cùng nhau.
Lưu ý thực tế
- Khả năng chịu lực của chốt phụ thuộc cả bản thân chốt và bê tông - và bị giảm khi chốt nằm trong sườn của tôn sàn định hình, là trường hợp thường gặp cho sàn.
- Chốt phải đặt trong giới hạn khoảng cách của tiêu chuẩn; không thể dồn số chốt cần thiết gần gối.
- Bài độ võng sử dụng bổ trợ phần võng dài hạn mà tương tác một phần làm tệ hơn, và bài mô đun tiết diện bổ trợ khả năng uốn của riêng tiết diện thép.
Chọn đúng mức tương tác thì bạn truyền đúng lực dầm cần, không thừa chốt và không bất ngờ về độ võng.