Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC * Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên: - Chuyên cần : 10% - Thi học phần : 20% - Bài tập nhà : 10% - Thu hoạch cá nhân : 10% - Thi kết thúc học phần : 50% PHẠM VIẾT HIẾU - DTU TT Nội dung Tổng LT BT Phần kết cấu thép Chương mở đầu: Đại cương vật liệu kết cấu thép 1 Chương 1: Vật liệu làm việc kết cấu thép 7 Chương 2: Liên kết kết cấu thép 10 4 Chương 3: Dầm thép 10 Chương 4: Cột thép Chương 5: Dàn thép 36 25 11 Tổng cộng: PHẠM VIẾT HIẾU - DTU CHƯƠNG MỞ ĐẦU: KẾT CẤU THÉP DÙNG CHO XÂY DỰNG §1 Vị trí môn học: -Kết cấu thép sử dụng rộng rãi xây dựng ngày nay, đặc biệt kết cấu thép, làm phận chịu lực công trình dân dụng công nghiệp, công trình ngành cầu đường, thủy lợi, thủy điện… - Môn học kết cấu thép – gỗ cần thiết cho kỹ sư, cán kỹ thuật ngành xây dựng - Để trình học tập, nghiên cứu đạt kết tốt cần có kết hợp, vận dụng đầy đủ đắn kiến thức nhiều môn học PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC CHƯƠNG MỞ ĐẦU: KẾT CẤU THÉP DÙNG CHO XÂY DỰNG §2 Ưu điểm khuyết điểm kết cấu thép 2.1 Ưu điểm - Có khả chịu lực lớn, độ tin cậy cao; - Có trọng lượng nhẹ; - Có tính công nghiệp hóa cao sản xuất, chế tạo, lắp dựng; - Có tính động; - Tính kín: không thấm nước 2.2 Nhược điểm - Bị ăn mòn; - Khả chịu lửa PHẠM VIẾT HIẾU - DTU CHƯƠNG MỞ ĐẦU: KẾT CẤU THÉP DÙNG CHO XÂY DỰNG §3 Phạm vi ứng dụng kết cấu thép - Nhà công nghiệp - Nhà nhịp lớn - Khung nhà nhiều tầng - Dùng cho công trình cầu đường bộ, đường sắt - Kết cấu trụ vô tuyến, cột điện dàn khoan - Kết cấu thép - Các loại kết cấu di động PHẠM VIẾT HIẾU - DTU CHƯƠNG MỞ ĐẦU: KẾT CẤU THÉP DÙNG CHO XÂY DỰNG §4 Yêu cầu kết cấu thép 4.1 Yêu cầu sử dụng - Đảm bảo yêu cầu chịu lực - Kết cấu không bị thay đổi hình dáng vị trí - Kết cấu phải bảo đảm yêu cầu mỹ quan, kiến trúc 4.2 Yêu cầu kinh tế - Tiết kiệm vật liệu - Đảm bảo tính công nghệ chế tạo - Đảm bảo tính định hình hóa - Đảm bảo tính môđun hóa, thống hóa PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC CHƯƠNG 1: NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA KẾT CẤU THÉP §1 CÁC LOẠI THÉP DÙNG TRONG XÂY DỰNG 1.1 Phân loại thép Phân loại theo thành phần hóa học - Thép bon - Thép hợp kim Phân loại theo cách sản xuất thép - Sản xuất lò quay - Sản xuất lò Phân loại theo phương pháp khử oxy - Thép sôi - Thép tĩnh (lặng) - Thép tĩnh PHẠM VIẾT HIẾU - DTU §1 CÁC LOẠI THÉP DÙNG TRONG XÂY DỰNG 1.2 Cấu trúc tinh thể thành phần hóa học thép xây dựng Hạt ferit - Cấu trúc + Hạt ferit + Xementit: Fe + C Æ Fe3C + Pectit = Xementit + Fe Màng pectit + xementit - Thành phần hóa học Hai thành phần chính: + Fe : chiếm 99% trọng lượng thép + C: %C ≤ 1,7% Một số thành phần khác: + Có lợi cho thép: Mn, Si + Có hại cho thép: P, N, O2 PHẠM VIẾT HIẾU - DTU §1 CÁC LOẠI THÉP DÙNG TRONG XÂY DỰNG 1.3 Các mác thép dùng xây dựng - Thép cacbon thấp, cường độ thường Nhóm A: Đảm bảo tính chất học Nhóm B: Đảm bảo thành phần hóa học Nhóm C: Đảm bảo tính chất học thành phần hóa học - Thép cường độ cao Là thép cacbon thấp nhiệt luyện thép hợp kim - Thép cường độ cao Là thép hợp kim nhiệt luyện PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 10 §2 SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG Sự làm việc chịu kéo thép 1.1 Biểu đồ ứng suất – biến dạng d A (cm2) l =5,65 P P (daN) l Nếu tăng dần tải trọng P ta có biến dạng dài tương ứng ∆l Nghiên cứu quan hệ P ∆l ta thiết lập biểu đồ quan hệ chúng PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 11 §2 SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG Thay P ∆l thông số ứng suất biến dạng tương đối P Trục tung ~ ứng suất σ = (daN / cm ) A ε= Trục hoành ~ BD tỉ đối ∆l (%) l σ - ứng suất pháp; A - diện tích ban đầu mẫu; ε - biến dạng tương đối; l - chiều dài ban đầu mẫu PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 12 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §2 SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG σ = AP (daN/cm) D σc σdh σtl σb B C A' A O O' 12 16 20 ε(%) Theo biểu đồ quan hệ, thép làm việc theo giai đoạn Bao gồm: OA, AB, BC, CD PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 13 §2 SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG σ = AP (daN/cm) D σc σdh σtl σb B C A' A O O' 12 16 20 ε(%) - Đoạn OA: P nhỏ, quan hệ σ - ε theo bậc nhất, Vật liệu làm việc giai đoạn đàn hồi, Hook: σ = E.ε ; Ứng suất tương ứng với điểm A giới hạn tỉ lệ: σA = σtl PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 14 §2 SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG σ = AP (daN/cm) D σc σdh σtl σb B C A' A O O' 12 16 20 ε(%) - Đoạn AB: Tăng P biến dạng tăng nhanh ứng suất, biểu đồ lệch dần khỏi đường thẳng Thép làm việc giai đoạn đàn hồi dẻo, E Æ σB = σC (giới hạn chảy) PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 15 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §2 SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG σ = AP (daN/cm) D σc σdh σtl σb B C A' A O O' 12 16 20 ε(%) - Đoạn BC: thép làm việc dẻo ε tự động tăng σ không tăng, BC gọi thềm chảy.Ứng suất tương ứng với e = 0,2 ÷2,5% Tại C ta cất tải P biểu đồ σ giảm tải đường CO’//OA OO’ gọi biến dạng dư PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 16 §2 SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG σ = AP (daN/cm) D σc σdh σtl σb B C A' A O O' 12 16 20 ε(%) - Đoạn CD: Tăng P Æ quan hệ σ & ε đường cong thoải, thép có khả chịu lực nên gọi giai đoạn cố σ tăng chậm, e tăng nhanh hơn, mẫu dần bị thắt lại đứt Cường độ tức thời hay giới hạn bền: σb, biến dạng đứt: εb PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 17 §2 SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG 1.2 Các đặc trưng học chủ yếu thép Qua biểu đồ kéo thép rút số đặc trưng sau: - Môđun đàn hồi E: E = tgα - Giới hạn tỷ lệ σtl: ứng suất giới hạn để VL làm việc theo ĐL Húc - Giới hạn chảy σc: ƯS lớn có VL mà không phép vượt qua, để xác định cường độ tiêu chuẩn thép - Giới hạn bền σb: cường độ tức thời thép bị kéo đứt, - Biến dạng đứt εb: biến dạng ứng với thép đạt σb PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 18 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §2 SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG Sự phá hoại giòn thép 2.1 Hiện tượng cứng nguội 2.2 Hiện tượng già thép 2.3 Thép chịu trạng thái ứng suất phức tạp - tập trung ứng suất 2.4 Thép chịu tải trọng lặp, mỏi thép PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 19 §3 QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG Thép hình 1.1 Thép góc d d b b a 72 loại: L30×20×3 Æ L200×150×25 l = 4÷13m 50 loại: L20×3 Æ L250×35 l = 4÷13m PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 20 §3 QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG 1.1 Thép góc Tiết diện thép góc làm góc làm kéo, nén dầm Liên kết với thép hình tiết diện tổ hợp Làm chi tiết đỡ cấu kiện khác Dầm tổ hợp Cột tổ hợp PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 21 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §3 QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG 1.2 Thép hình chữ I Có 23 loại : Lọai phổ thông INo10÷ INo60 (h = 100÷600 mm) Loại mở rộng cánh INo18a÷INo30a (h = 180÷300 mm) d h b 1.3 Thép hình chữ [ Có 22 loại: Loại phổ thông CNo5÷CNo40 (h = 50÷400 mm) Loại mở rộng cánh CNo14a÷CNo24a (h = 140÷240 mm) d h b PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 22 §3 QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG Thép - Thép phổ thông: t = 4÷60mm; a = 160÷1050; b = 600÷12000: thường dùng cho cấu kiện tổ hợp cột, dầm, khung - Thép dày: t = 60÷160mm; a = 600÷3000; b = 4000÷8000: thường dùng cho công trình bể chứa (chất lỏng, hơi), v v - Thép mỏng: t = 0,2÷4mm; a = 600÷1400; b = 1200÷4000: thường dùng làm mái lợp, dập thành thép dập nguội PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 23 §3 QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG Thép dập cán nguội Từ thép mỏng, thép giải dày ÷16 mm đêm dập nguội Æ thép hình R=1,2δ b t t Ưu điểm: có vành mỏng, nhẹ thường dùng cho kết cấu nhẹ, chịu lực nhỏ yêu cầu độ cứng lớn xà gồ, dàn không gian nhịp lớn v Khuyết điểm: có cứng nguội góc bị uốn, chống rĩ PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 24 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §3 QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG Một số loại thép khác -Thép tròn: d = 4÷250 mm; làm bulông, kéo -Thép ống từ 42×2,5 ÷ 500×15 mm: làm dàn, tháp trụ -Thép có vân (gờ): lát đường đi, sàn thao tác v v -Thép ray, thép chữ T, thép vuông v v PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 25 §4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH KẾT CẤU THÉP Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn (TTGH) 1.1 Nhóm trạng thái giới hạn Điều kiện an toàn khả chịu lực viết dạng N≤S N – nội lực cấu kiện xét; S – nội lực giới hạn mà cấu kiện chịu Trong đó: Xác định: N = Σ Pic Ni γQ γn nc Pic - Tải trọng tiêu chuẩn thứ i tác dụng lên kết cấu; Ni - Nội lực kết cấu tải trọng Pi = gây ra; γQ - hệ số độ tin cậy tải trọng; γn - hệ số an toàn sử dụng PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 26 §4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH KẾT CẤU THÉP 1.1 Nhóm trạng thái giới hạn Khả chịu lực S viết S = Afγ c = Af y γ c γM S= Af t γ c γu = Af u γ c (γ M γ u ) γu – hệ số an toàn cấu kiện tính theo giới hạn bền, γu = 1,3 γM – hệ số độ tin cậy cường độ PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 27 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH KẾT CẤU THÉP Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn (TTGH) 1.2 Nhóm trạng thái giới hạn Là trạng thái làm cho kết cấu không sử dụng bình thường bị cong mức, bị lún rạn nứt v v ∆≤∆ Điều kiện đảm bảo: ∆ - Biến dạng hay chuyển vị kết cấu tác dụng tải trọng tiêu chuẩn tổ hợp bất lợi gây nên Nếu dI biến dạng gây tải trọng đơn vị ∆ = ∑ Pi cδ iγ n nc ∆ - biến dạng, chuyển vị cho phép thiết kế đề ra, qui định tiêu chuẩn, qui phạm PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 28 §4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH KẾT CẤU THÉP Cường độ tiêu chuẩn cường độ tính toán + Khái niệm cường độ tiêu chuẩn: đặc trưng vật liệu, qui định tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép • Đối với thép cacbon thấp, thép có thềm chảy: fy = σc • Đối với thép cacbon cao, thép thềm chảy: fu = σb + Cường độ tính toán cường độ tiêu chuẩn chia cho hệ số an toàn vật liệu γM Ví dụ: Với thép cường độ thông thường cường độ cao vừa có σc ≤ 3800 daN/cm2, lấy γM = 1,05 PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 29 §4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH KẾT CẤU THÉP Bảng 1.1 Cường độ tính toán thép cán thép ống Trạng thái làm việc Ký hiệu Cường độ tính toán Kéo, nén, uốn - Theo giới hạn chảy - Theo giới hạn bền f ft f = fy /γM Trượt fv f v = 0,85.fy /γM Ép mặt lên đầu mút (khi tỳ sát) fc fc = fu /γM Ép mặt khớp trụ tiếp xúc chặt fcc fcc = 0,5.fu /γM Ép mặt theo đường kính lăn fcd fcd = 0,025.fu /γM ft = fy /γM PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 30 10 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 31 §4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH KẾT CẤU THÉP Tải trọng tác động 3.1 Phân loại tải trọng + Tải trọng thường xuyên tải trọng không biến đổi giá trị, vị trí, phương chiều trình sử dụng công trình + Tải trọng tạm thời tải trọng có giai đoạn trình xây dựng sử dụng - Tải trọng tạm thời dài hạn - Tải trọng tạm thời ngắn hạn - Tải trọng đặc biệt PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 32 §4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH KẾT CẤU THÉP Tải trọng tác động 3.2 Tải trọng tiêu chuẩn tải trọng tính toán + Tải trọng tiêu chuẩn: xác lập sở xác suất thống kê, cho tiêu chuẩn, trị số tải trọng lớn có công trình sử dụng bình thường + Tải trọng tính toán: kể đến thay đổi giá trị tải trọng tiêu chuẩn sai lệch ngẫu nhiên khác với điều kiện bình thường, đặc trưng hệ số độ tin cậy tải trọng γQ Tiêu chuẩn tải trọng quy định trị số γQ tùy theo loại tải trọng PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 33 11 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH KẾT CẤU THÉP Tải trọng tác động 3.3 Tổ hợp tải trọng * Tổ hợp bản: gồm tải trọng thường xuyên + tải trọng dài hạn + nc×tải trọng ngắn hạn * Tổ hợp đặc biệt: gồm tải trọng thường xuyên + tải trọng tạm thời dài hạn + nc×(tải trọng ngắn hạn + tải trọng đặc biệt) Với nc - hệ số tổ hợp Với tổ hợp bản: nc = có tải trọng ngắn hạn; nc = 0,9 có nhiều hai tải trọng ngắn hạn Với tổ hợp đặc biệt: nc = 0,8 tải trọng ngắn hạn PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 34 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện chịu kéo tâm Sự làm việc thép chịu uốn Cấu kiện nén tâm Cấu kiện chịu kéo lệch tâm nén lệch tâm PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 35 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện chịu kéo tâm Cấu kiện chịu kéo kiểm tra bền theo công thức: N ≤ f γ c An Trong trường hợp cho phép có biến dạng dẻo lớn, thép cường độ cao vùng chảy tính theo giới hạn bền, có thêm hệ số an toàn γu , lấy 1,3: f γ N ≤ t c An γu PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 36 12 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 37 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Sự làm việc thép chịu uốn 2.1 Tính cấu kiện chịu uốn giới hạn đàn hồi x σmin A1 P h σc y (a) τmax A P/2 P/2 σc τ1 (b) σmax b l Pl/4 Biểu đồ ứng suất pháp (a), ứng suất pháp lớn biên thiết diện: σ =± M ≤ f γ c Wn PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 38 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Sự làm việc thép chịu uốn 2.1 Tính cấu kiện chịu uốn giới hạn đàn hồi x σmin A1 P h σc y (a) τmax A P/2 P/2 σc τ1 b (b) σmax l Pl/4 Biểu đồ ứng suất tiếp (b), ứng suất tiếp lớn trục trung hòa: τ= V S ≤ f v γ c I t PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 39 13 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Sự làm việc thép chịu uốn 2.2 Tính cấu kiện chịu uốn có biến dạng dẻo P σcWd σcW Ta xác định mômen lớn hình thành khớp dẻo: M d = σ c ∫ ydF = σ c S = σ cWd PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 40 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Sự làm việc thép chịu uốn 2.2 Tính cấu kiện chịu uốn có biến dạng dẻo Với: Wd = kW, k > 1, + Với tiết diện chữ nhật : k = 1,5 + Với tiết diện chữ I : k = 1,12 Công thức tính cấu kiện chịu uốn giai đoạn đàn hồi dẻo: σ= M ≤ f γ c Wd PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 41 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Sự làm việc thép chịu uốn 2.2 Tính cấu kiện chịu uốn có biến dạng dẻo Chú ý: - Tính dầm chịu uốn làm việc giai đoạn đàn hồi dẻo áp dụng cho trường hợp tải trọng tĩnh tải trọng động không nên áp dụng σc σtđ τ - Khi tiết diện có ứng suất ứng suất pháp tác dụng đồng thời tác dụng tiết diện đạt tới khớp dẻo nhanh Sử dụng ứng suất tương đương để tính toán σ td = σ + 3τ ≤ σ c Qui phạm cho phép dùng phương pháp tính gần để tính cấu kiện chịu M, Q có xét đến biến dạng dẻo σ td = σ + 3τ ≤ 1,15 f γ c PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 42 14 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Sự làm việc thép chịu uốn 2.2 Tính cấu kiện theo trạng thái giới hạn thứ hai Cấu kiện chịu uốn phải kiểm tra biến dạng sau: ∆ ≤ [∆] Biến dạng đàn hồi ∆ gây tải trọng tiêu chuẩn không vượt độ võng giới hạn cho phép [∆] PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 43 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện nén tâm Cường độ tính toán chịu kéo nén vật liệu thép P l a 3.1 Tính theo điều kiện bền b amin = min( a,b) Chỉ áp dụng cho ngắn: l ≤ (5÷6) amin Công thức kiểm tra: σ= N ≤ f γ c An PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 44 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện nén tâm 3.2 Tính theo điều kiện ổn định N l Đối với liên kết khớp hai đầu chịu nén tâm Công thức kiểm tra ổn định có dạng σ= N ≤ ϕ f γ c A y l ϕ – Hệ số uốn dọc, phụ thuộc độ mảnh cường độ tính toán thép N PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 45 15 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 46 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện chịu kéo lệch tâm nén lệch tâm 4.1 Tính cấu kiện kéo lệch tâm cấu kiện ngắn nén lệch tâm Kiểm tra độ bền giai đoạn làm việc đàn hồi theo công thức: N M + ≤ f γ c An W Công thức tính toán có xét đến biến dạng dẻo theo tiêu chuẩn là: ⎛ N ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ An f γ c ⎠ 3/ + M ≤1 c.Wn γ c f Với hệ số c tùy thuộc dạng tiết diện, cho tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 47 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện chịu kéo lệch tâm nén lệch tâm 4.2 Tính ổn định nén lệch tâm (nén – uốn) e l e f σcr σ fth f Cấu kiện nén lệch tâm a/ sơ đồ làm việc; b/ đường cong N-f PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 48 16 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện chịu kéo lệch tâm nén lệch tâm 4.2 Tính ổn định nén lệch tâm (nén – uốn) * Công thức kiểm tra ổn định mặt phẳng uốn có dạng: σo = ϕe = σ e cr f N ≤ σ cre = ϕ e f γ c A gọi hệ số giảm cường độ tính toán uốn lệch tâm, nén uốn Công thức tính toán: N ≤ ϕ e f γ c A Hệ số ϕe phụ thuộc vào độ mảnh qui ước độ lệch tâm tương đối tính đổi me cho bảng phụ lục PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 49 PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 50 PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 51 Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 17 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 52 PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 53 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện chịu kéo lệch tâm nén lệch tâm 4.2 Tính ổn định nén lệch tâm (nén – uốn) Với me = η.m = η.e/r = η.e/(W/A) = η.e.A/W Trong đó: r - Bán kính lõi tiết diện, r = W/A W - Mômen kháng uốn tiết diện lấy thớ chịu nén nhiều η - Hệ số kể đến mức độ giảm yếu tiết diện biến dạng dẻo η > - Sự giảm yếu xảy nhiều η < - Sự giảm yếu xảy PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 54 18 Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện chịu kéo lệch tâm nén lệch tâm 4.2 Tính ổn định nén lệch tâm (nén – uốn) Ảnh hưởng hình dạng tiết diện x x y y η 1 σc σc PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 55 §5 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN Cấu kiện chịu kéo lệch tâm nén lệch tâm 4.2 Tính ổn định nén lệch tâm (nén – uốn) Công thức kiểm tra ổn định mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng uốn: xem chịu nén tâm: N ≤ f γ c (cϕ y A) Trong đó: ϕy - Hệ số uốn dọc trường hợp nén tâm, tra bảng phụ thuộc vào ly f c - Hệ số nhỏ 1, phụ thuộc hình dạng tiết diện (h), độ mảnh ly độ lệch tâm tương đối tính đổi me PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 56 NHỮNG VẤN ĐỀ CỦA CHƯƠNG I CẦN LƯU Ý • • • • • • • Phân loại thép xây dựng Cấu trúc tinh thể thành phần hóa học Các mác thép dùng xây dựng Các đặc trưng chủ yếu thép Qui cách thép cán dùng xây dựng Phương pháp tính toán kết cấu thép Tính toán loại cấu kiện chịu lực PHẠM VIẾT HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân 57 19 ... HIẾU - DTU Khoa Xây Dựng - Đại Học Duy Tân Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC CHƯƠNG 1: NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA KẾT CẤU THÉP 1 CÁC LOẠI THÉP DÙNG TRONG XÂY DỰNG 1. 1 Phân loại thép Phân loại.. .Bài giảng: Kết Cấu Thép - Lớp K12XC CHƯƠNG MỞ ĐẦU: KẾT CẤU THÉP DÙNG CHO XÂY DỰNG §2 Ưu điểm khuyết điểm kết cấu thép 2 .1 Ưu điểm - Có khả chịu lực lớn, độ... lượng thép + C: %C ≤ 1, 7% Một số thành phần khác: + Có lợi cho thép: Mn, Si + Có hại cho thép: P, N, O2 PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 1 CÁC LOẠI THÉP DÙNG TRONG XÂY DỰNG 1. 3 Các mác thép dùng xây dựng - Thép