so sánh cách tính cấu kiện chịu nén bằng thép

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 i MỤC LỤC Trang MỤC LỤC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .i DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .iii KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .v CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU 2 1.1. Vấn đề thực tiễn 2 1.2. Giới thiệu tổng quan về hệ thống các tiêu chuẩn : 4 1.2.1. Giới thiệu chung về hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam : 4 1.2.2. Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn Mỹ AISC 5 1.2.3. Giới thiệu chung hệ thống tiêu chuẩn Anh BS 5950 6 1.2.4. Giới thiệu chung về hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu. 7 1.3. Mục tiêu và nội dung của đề tài 11 CHƯƠNG II – CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP 12 2.1. Nguyên tắcchung dùng trong thiết kế 12 2.1.1.Các nguyên tắc cơ bản thiết kế theo TCXDVN 338:2005 12 2.1.2. Các nguyên tắc thiết kế cơ bản theo Tiêu chuẩn Mỹ AISC/ASD 12 2.1.3. Các nguyên tắc thiết kế cơ bản theo Tiêu chuẩn Anh BS5950:PART1:2000.13 2.1.4. Các nguyên tắc thiết kế cơ bản theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 1993-1-1:2005 15 2.1.5. Nhận xét chung về các phương pháp thiết kế 15 2.2.Tải trọng kế sử dụng trong thiết kế 17 2.2.1.Tải trọng thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam 17 2.2.2. Tải trọng thiết kế theo Tiêu chuẩn Mỹ 18 2.2.3. Tải trọng thiết kế theo tiêu chuẩn Anh 23 2.2.4 Tải trọng thiết kế theo tiêu chuẩn châu Âu: 26 2.2.5 Nhận xét chung về tải trọng thiết kế: 31 2.3. Vật liệu thép sử dụng theo các tiêu chuẩn thiết kế 33 2.3.1 Vật liệu thép theo tiêu chuẩn Việt Nam 33 2.3.2 Vật liệu thép theo Tiêu chuẩn Mỹ 34 2.3.3 Vật liệu thép theo tiêu chuẩn Anh 37 2.3.4 Vật liệu thép theo tiêu chuẩn Châu Âu 39 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 ii 2.3.5 Nhận xét chung về sử dụng vật liệu trong các tiêu chuẩn 40 CHƯƠNG III. CẤU KIỆN CHỊU NÉN 42 3.1. Tính toán cấu kiện chịu nén theo TCXDVN 338:2005 42 3.1.1 Những quan niệm tính toán cơ bản nhất 42 3.1.2. Độ mảnh và chiều dài tính toán 42 3.1.3. Tính toán cấu kiện chịu nén đúng tâm 43 3.1.4. Tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm 44 3.1.5. Tính toán kể đến yếu tố độ mảnh của tiết diện (tính ổn định cục bộ) 50 3.2. Tính toán cấu kiện chịu nén theo Tiêu chuẩn Mỹ AISC/LRFD 54 3.2.1 Những quan niệm tính toán cơ bản nhất 54 3.2.2. Độ mảnh và chiều dài tính toán 56 3.2.3. Cường độ nén với độ cong do uốn không xét đến ổn định cục bộ 57 3.2.4. Cường độ nén với do oằn xoắn bên không xét đến ổn định cục bộ 57 3.2.5. Tính toán kể đến yếu tố độ mảnh của tiết diện (tính toán ổn định cục bộ) 58 3.2.6. Cấu kiện tiết diện chữ I, H chịu nén uốn 60 3.3. Tính toán cấu kiện chịu nén theo tiêu chuẩn Anh BS5950 62 3.3.1 Những quan niệm tính toán cơ bản nhất 63 3.3.2. Độ mảnh và chiều dài tính toán 65 3.3.3. Khả năng nén với của cột: 66 3.3.4. Khả năng chịu ổn định do oằn bên kèm xoắn 67 3.3.5. Tính toán kể đến yếu tố độ mảnh của tiết diện (tính ổn định cục bộ) 70 3.3.6. Cấu kiện chịu nén uốn 72 3.4. Tính toán cấu kiện chịu nén theo tiêu chuẩn EN 1993-1-1:2005 77 3.4.1 Phân lớp tiết diện 77 3.4.2 Tính toán độ bền 80 3.4.3 Tính toán ổn định của cấu kiện theo EN 1993-1-1:2005: 83 3.5 So sánh tóm tắt tính toán cột thép lệch tâm 2 phương 92 3.6 Lập chương trình tính cột thép hình tiết diện I, H chịu nén, nén lệch tâm theo tiêu chuẩn TCXDVN 338:2005 95 CHƯƠNG IV. MỘT SỐ VÍ DỤ TÍNH TOÁN 96 4.1. Ví dụ tính toán cấu kiện chịu nén đúng tâm (tiết diện đặc chắc) 96 4.1.1 Tính toán theo TCXDVN 338:2005 96 4.1.2. Tính toán theo tiêu chuẩn Mỹ AISC/LRFD 97 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 iii 4.1.3. Tính toán theo tiêu chuẩn Anh BS5950:Part 1: 2000 98 4.1.4. Tính toán theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 1993-1-1:2005 99 4.2. Ví dụ tính toán cấu kiện chịu nén đúng tâm (tiết diện mảnh) 100 4.2.1. Tính toán theo TCXDVN 338:2005 100 4.2.2. Tính toán theo tiêu chuẩn Mỹ AISC/LRFD 101 4.2.3. Tính toán theo tiêu chuẩn Anh BS5950 102 4.2.4. Tính toán theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 1993-1-1:2005 103 4.3 Nhận xét: 104 4.4. Ví dụ tính toán cấu kiện chịu lệch tâm theo một phương chính 105 4.4.1 Tính toán theo TCXDVN 338:2005 105 4.4.2. Tính toán theo tiêu chuẩn Mỹ AISC/LRFD 107 4.4.3. Tính toán theo tiêu chuẩn Anh BS5950 109 4.4.4 Tính toán theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 1993-1-1:2005 111 4.4.5. Nhận xét: 113 4.5. Ví dụ tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm theo hai phương: 113 4.5.1. Tính toán theo TCXDVN 338:2005 113 4.5.2. Tính toán tiêu chuẩn Mỹ AISC/LRFD 115 4.5.3. Tính toán theo tiêu chuẩn Anh BS5950:Part 1: 2000 117 4.5.4. Tính toán theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 1993-1-1:2005 118 4.5.5 Tính toán với một số ví dụ khác: 120 4.5.6 Nhận xét: 122 CHƯƠNG V. NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 122 5.1. Nhận xét 122 5.2 Kết luận 126 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng II.1 – Các trạng nhóm thái giới hạn theo BS 5950 13 Bảng II.2 - Hệ số an toàn tải trọng   14 Bảng II.3 - Hoạt tải phân bố đều theo ASNI A58.1-1982 18 Bảng II.4 - Tải trọng tập trung theo ASNI A58.1-1982 19 Bảng II.5 - Hệ số áp lực Cq 20 Bảng II.6 - Hệ số tổng hợp C e (độ cao, địa hình, xung của gió) 21 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 iv Bảng II.7 – Áp lực gió q s tại chiều cao 10m (33ft) 21 Bảng II.8 - Hệ số tầm quan trọng I (để tính tải trọng gió ) 22 Bảng II.9 - Hệ số tổ hợp tải trọng cơ bản theo một số tiêu chuẩn 22 Bảng II.10 - Trị số của tải trọng áp đặt ( hoạt tải) 23 Bảng II.11 - Hệ số S 2 24 Bảng II.12 - Bảng tổ hợp tải trọng theo BS 6399 26 Bảng II.13 – Phân hạng tải trọng sử dụng 27 Bảng II.14 – Tải trọng áp đặt trên sàn, ban công, cầu thang 28 Bảng II.15 - Tổ hợp tải trọng 29 Bảng II.16 - Cường độ tính toán của thép cán nóng và thép ống 33 Bảng II.17 - Cường độ tiêu chuẩn f y , f u và cường độ tính toán của thép các bon (TCVN 5709 : 1993) . Đơn vị tính : N/mm 2 33 Bảng II.18 - Cường độ tiêu chuẩn f y , f u và cường độ tính toán của thép hợp kim thấp (TCVN 5709 : 1993) . Đơn vị tính : N/mm 2 34 Bảng II.19 – 16 loại thép được chấp thuận sử dụng theo AISC 35 Bảng II.20 - Cường độ tính toán của thép 38 Bảng II.21 – giá trị danh nghĩa của giới hạn bền f u và giới hạn chảy f y cho thép kết cấu cán nóng 39 Bảng II.22 – giá trị danh nghĩa của giới hạn bền f u và giới hạn chảy f y cho tiết diện rỗng 40 Bảng II.23 - Bảng danh sách tên thép theo các tiêu chuẩn 41 Bảng III.1 – Độ mảnh giới hạn của các thanh chịu nén 42 Bảng III.2 - Hệ số  43 Bảng III.3 – Các hệ số: c 1 ; c x ; c y ; n c 45 Bảng III.4 – Giá trị M 47 Bảng III.5 – Hệ số  và  49 Bảng III.6 – giá trị giới hạn [h w /t w ] 51 Bảng III.7 – Giá trị giới hạn [b o /t f ] 53 Bảng III.8 – Giá trị giới hạn của [b o / t f ] 54 Bảng III.9 - Tỷ số giới hạn bề rộng và bề dày của phần tử chịu nén 55 Bảng III.10: Độ mảnh cho phép 63 Bảng III.11 - Tỷ số giới hạn bề rộng và bề dày của tiết diện không phải hình ống tròn hay chữ nhật 64 Bảng III.12 – Phân loại đường cong kết cấu 66 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 v Bảng III.13 – Giá trị của  LO đối với thép hình cán nóng và tổ hợp hàn 67 Bảng III.13-1: Hệ số mômen cân bằng m LT cho đường cong oằn xoắn bên 75 Bảng III.13-2: Hệ số mômen cân bằng m cho đường cong uốn 76 Bảng III.14. Tỷ số bề rộng trên bề dày lớn nhất của bộ phận chịu nén 78 Bảng III.15 - Tỷ số bề rộng trên bề dày lớn nhất của bộ phận chịu nén 79 Bảng III.16. Hệ số không hoàn chỉnh đối với các dạng đường cong 84 Bảng III.17. Chọn đường cong oằn cho tiết diện 85 Bảng III.18. Hệ số không hoàn chỉnh với các dạng đường cong oằn bên kèm xoắn 87 Bảng III.19. Giới thiệu về các loại đường cong oằn 87 Bảng III.20. Giá trị các hệ số C1, C2 và C3 89 Bảng III.21. Giới thiệu về các loại đường cong oằn sử dụng ở công thức (3.104) 90 Bảng III.22. Hệ số điều chỉnh k c 90 Bảng III.23: Giá trị N Rk = f y A i , M i ,R k = f y W i và W i,Ed 91 Bảng III.24: Hệ số tương tác k ij cho cấu kiện không chịu biến dạng xoắn 91 Bảng III.25: Hệ số tương tác k ij cho cấu kiện chịu biến dạng xoắn 92 KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT a) Các đặc trưng hình học A diện tích tiết diện nguyên A n diện tích tiết diện thực A f diện tích tiết diện cánh A w diện tích tiết diện bản bụng A eff diện tích hiệu dụng của tiết diện khi tính toán tiết diện mảnh b chiều rộng b f chiều rộng cánh b o chiều rộng phần nhô ra của cánh h chiều cao của tiết diện h w chiều cao của bản bụng b cf bề rộng của cánh cột (tiêu chuẩn Mỹ) b e bề rộng giảm để tính toán diện tích hiệu dụng b f bề rộng cánh b fc bề rộng cánh nén d tổng chiều cao của tiết diện h 0 khoảng cách giữa hai tâm cánh t bề dày của bản t f bề dày của bản cánh t w bề dày của bản bụng B bề rộng tiết diện (tiêu chuẩn Anh) b chiều dài tính toán của cánh LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 vi D chiều cao tiết diện d chiều cao tính toán của bản bụng b bề rộng tiết diện (tiêu chuẩn EN) h chiều cao tiết diện d chiều cao tính toán của bản bụng i x , i y bán kính quán tính của tiết diện tương ứng các trục x-x, y-y i min bán kính quán tính nhỏ nhất của tiết diện r ib bán kính quán tính của bộ phận của cấu kiện tổ hợp r ts bán kính quán tính tính toán sử dụng trong việc xác định L r đối với trạng thái giới hạn oằn bên kèm xoắn cho trục uốn chính đối với tiết diện hình dạng I đối xứng hai phương và tiết diện máng (C) r x , r y bán kính quán tính của tiết diện tương ứng các trục x-x, y-y I f mômen quán tính của tiết diện nhánh I m , I d mômen quán tính của thanh cánh và thanh xiên của giàn g và dọc I t mômen quán tính xoắn I p mômen quán tính ban đầu của cấu kiện I x , I y các mômen quán tính của tiết diện nguyên đối với các trục tương ứng x-x và y-y I nx , I ny các mômen quán tính của tiết diện thực đối với các trục tương ứng x- x và y-y L chiều cao của thanh đứng, cột hoặc chiều dài nhịp dầm l o chiều dài tính toán của cấu kiên chịu nén L b chiều dài của các điểm mà hoặc là giằng ngăn cản chuyển vị ngang hoặc là giằng ngăn cản xoắn tiết diện. L p chiều dài không giằng ngang giới hạn đối với trạng thái giới hạn uốn. L E chiều dài tính toán của cấu kiên chịu nén (tiêu chuẩn Anh) l x , l y chiều dài tính toán của cấu kiện trong các mặt phẳng vuông góc với các trục tương ứng x-x, y-y S mômen tĩnh s bước lỗ bulông t f , t w chiều dày của bản cánh và bản bụng u khoảng cách đường lỗ bu lông W nmin môđun chống uốn (mômen kháng) nhỏ nhất của tiết diện thực đối với trục tính toán W x , W y môđun chống uốn (mômen kháng) của tiết diện nguyên đối với trục tương ứng x-x, y-y W nx,min , W ny,min môđun chống uốn (mômen kháng) nhỏ nhất của tiết diện thực đối với các trục tương ứng x-x, y-y S xt , S xx môđun tiết diện đàn hồi đối với cánh chịu kéo và nén tương ứng (tiêu chuẩn Mỹ) S x , S y môđun tiết diện đàn hồi đối với các trục chính (tiêu chuẩn Mỹ) Z x , Z y môđun tiết diện dẻo đối với các trục chính S x , S y môđun tiết diện dẻo đối với các trục chính (tiêu chuẩn Anh) Z x , Z y môđun tiết diện đàn hồi đối với các trục chính (tiêu chuẩn Anh) b) Ngoại lực và nội lực M x , M y mômen uốn đối với các trục tương ứng x-x, y-y M t mômen xoắn cục bộ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 vii M p mômen uốn dẻo (tiêu chuẩn Mỹ) M r mômen uốn yêu cầu khi sử dụng tổ hợp tải trọng LRFD hoặc ASD (tiêu chuẩn Mỹ) M b mômen khi tính oằn xoắn bên N tải trọng thiết kế dọc trục P c lực nén dọc trục kể đến hệ số giảm  P n lực nén dọc trục P r khả năng chịu nén của vật liệu Fc tải trọng thiết kế dọc trục (tiêu chuẩn Anh) F v lực cắt của cấu kiện P c khả năng chịu nén của vật liệu P v khả năng chịu cắt của vật liệu F Ed tải trọng thiết kế trên kết cấu F cr lực nén đàn hồi tới hạn N Ed giá trị thiết kế của lực dọc N pl,Rd khả năng chịu nén khi thiết kế dẻo của tiết diện N Rd khả năng chịu nén của tiết diện N c,Rd khả năng chịu nén của tiết diện khi nén thuần tuý N Rk giá trị đặc trưng cho khả năng chịu nén N cr,y lực tới hạn đàn hồi trục y-y N cr,z lực tới hạn đàn hồi trục z-z M y,Ed mô men uốn thiết kế trục y-y M z,Ed mô men uốn thiết kế trục z-z M y,Rd khả năng chịu mô men uốn thiết kế trục y-y M z,Rd khả năng chịu mô men uốn thiết kế trục z-z M Ed mô men tăng thêm do việc di chuyển tâm của diện tích hiệu dụng A eff so với tâm của tiết diện ban đầu M c,Rd khả năng chịu uốn của tiết diện đối với 1 trục chính M y,Rk giá trị đặc trưng khả năng chịu uốn phương trục y-y M z,Rk giá trị đặc trưng khả năng chịu uốn phương trục z-z V Ed lực cắt thiết kế V c,Rd khả năng chịu cắt V pl,Rd khả năng chịu cắt khi tính toán dẻo W pl môđun dẻo của tiết diện W el,min môđun đàn hồi nhỏ nhất của tiết diện W eff,min môđun hiệu dụng nhỏ nhất của tiết diện V lực cắt c) Cường độ và ứng suất E môđun đàn hồi theo TCXDVN 338:2005 (2100.000 MPa) E môđun đàn hồi của thép theo tiêu chuẩn Mỹ (199.955 MPa) E môđun đàn hồi của thép theo tiêu chuẩn Anh (205.000 MPa) f y cường độ tiêu chuẩn lấy theo giới hạn chảy của thép f u cường độ tiêu chuẩn của thép theo sức bền kéo đứt f cường độ tính toán của thép chịu kéo, nén, uốn lấy theo giới hạn chảy f th cường độ tính toán chịu kéo của sợi thép cường độ cao F bw ứng suất uốn ở điểm xem như về hướng trục x (trục chính) F bz ứng suất uốn ở điểm xem như về hướng trục y LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 viii F cr ứng suất tới hạn F cry ứng suất tới hạn về trục vuông góc trục chính F crz ứng suất oằn xoắn tới hạn F e ứng suất đàn hồi tới hạn F ex ứng suất uốn đàn hồi hướng trục chính F ey ứng suất uốn đàn hồi hướng trục vuông góc trục chính F ez ứng suất oằn xoắn đàn hồi F y ứng suất chảy tối thiểu xác định của loại thép được sử dụng p y cường độ thiết kế của thép (TC Anh) p c cường độ chịu nén của tiết diện p b cường độ uốn của thép (khi tính oằn bên kèm xoắn) G môđun trượt G môđun cắt đàn hồi của thép tiêu chuẩn Mỹ (77.200 Mpa)  ứng suất pháp  ứng suất tiếp d) Kí hiệu các thông số c 1 , c x , c y các hệ số dùng để kiểm tra bền của dầm chịu uốn trong một mặt phẳng chính hoặc trong hai mặt phẳng chính khi có kể đến sự phát triển của biến dạng dẻo e độ lệch tâm của lực m độ lệch tâm tương đối m e độ lệch tâm tương đối tính đổi n, p,  các thông số để xác định chiều dài tính toán của cột  c hệ số điều kiện làm việc của kết cấu  M hệ số độ tin cậy về cường độ  Q hệ số độ tin cậy về tải trọng  hệ số ảnh hưởng hình dạng của tiết diện  độ mảnh của cấu kiện ( = l o /i )  độ mảnh qui ước ( / f E    ) w  độ mảnh qui ước của bản bụng (   / / w w w h t f E   )  x ,  y độ mảnh tính toán của cấu kiện trong các mặt phẳng vuông góc với các trục tương ứng x-x, y-y  p hệ số độ mảnh giới hạn của đối với cấu kiện đặc chắc (tiêu chuẩn Mỹ)  pf hệ số độ mảnh giới hạn của đối với cánh đặc chắc  pw hệ số độ mảnh giới hạn của đối với bụng đặc chắc  r hệ số độ mảnh giới hạn của đối với cấu kiện không đặc chắc  pf hệ số độ mảnh giới hạn của đối với cánh không đặc chắc  pw hệ số độ mảnh giới hạn của đối với bụng không đặc chắc  L0 độ mảnh giới hạn (khi tính ở trạng thái oằn xoắn bên)  LT độ mảnh tính toán (khi tính ở trạng thái oằn xoắn bên)  0 độ mảnh giới hạn (khi tính toán cấu kiện chịu nén)  hệ số chiều dài tính toán của cột  hệ số uốn dọc  b hệ số giảm cường độ tính toán khi mất ổn định dạng uốn xoắn LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 ix  e hệ số giảm cường độ tính toán khi nén lệch tâm, nén uốn  hệ số để xác định hệ số  b khi tính toán ổn định của dầm (Phụ lục E) Cw Hằng số cong vênh (tiêu chuẩn Mỹ) J Hằng số xoắn (tiêu chuẩn Mỹ) Q hệ số giảm khi cấu kiện chịu nén mảnh (tiêu chuẩn Mỹ) Q a hệ số giảm bản bụng mảnh chịu nén Q s hệ số giảm bản cánh mảnh chịu nén  b hệ số giảm tính toán khi chịu uốn  c hệ số giảm tính toán khi chịu nén H hằng số cong vênh (tiêu chuẩn Anh) u hệ số oằn của tiết diện x chỉ số xoắn của tiết diện  f hệ số tải trọng tổng thể  hằng số (275/p y ) 0.5 m hệ số xét đến mômen cân bằng  M0 hệ số xét đến hình dạng tiết (tiêu chuẩn EN)  M1 hệ số xét đến tính không ổn định của cấu kiện khi kiểm tra  hệ số giảm tuỳ theo đường cong oằn phù hợp  y hệ số giảm tuỳ theo đường cong oằn (trục y-y)  z hệ số giảm tuỳ theo đường cong oằn (trục z-z) k ij các hệ số tương tác  hệ số phụ thuộc vào f y C my,mz,mLT hệ số mô men phân bố cân bằng C 1 hệ số điều chỉnh theo biểu đồ mô men phân bố C m hệ số điều chỉnh khi biểu đồ mô men phân bố tuyến tính C n hệ số điều chỉnh khi biểu đồ mô men phân bố phi tuyến I w hằng số cong vênh TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC: CHƯƠNG TRÌNH MATLAB TÍNH CỘT THÉP HÌNH CHỮ I CHỊU NÉN LỆCH TÂM HAI PHƯƠNG THEO TCXDVN 338:2005 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 2 Chương I: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1. Vấn đề thực tiễn Cùng với việc mở cửa hội nhập với nền kinh tế thế giới và việc Việt Nam gia nhập vào Tổ chức thương mại thế giới (WTO) thì nền kinh tế Việt Nam nói chung và ngành xây dựng nói riêng đang từng bước hoà nhập tìm tiếng nói chung để cùng nhau phát triển. Việc sử dụng các Tiêu chuẩn tính toán kết cấu thép của các nước tiên tiến như Anh (BS5950), Mỹ(AISC/ASD) . . . đã được chính phủ cho phép triển khai song song với các Tiêu chuẩn tính toán kết cấu thép hiện hành (TCXDVN 338 : 2005). Đồng thời, vấn đề tính toán kết cấu thép hiện nay cần phải được chú ý quan tâm nhiều, bởi vì cùng với xu hướng phát triển ngày càng nhanh của xã hội, các công trình xây dựng có số tầng ngày càng nhiều, bước nhịp ngày càng lớn, nhiều công trình có nhịp rất lớn (nhà biểu diễn, sân bay, sân vận động . . .) nhằm đáp ứng nhu cầu cao về công năng sử dụng, yêu cầu thẩm mỹ của con người. Kết cấu sử dụng trong công trình hiện nay không còn đơn thuần là bêtông hoặc là thép mà có thể là sự phối hợp giữa thép và bêtông (thép chịu lực, bêtông để chống cháy và bảo vệ) hoặc là sự tổ hợp giữa thép và bêtông (vật liệu composite) để tận dụng tối đa ưu điểm của từng loại vật liệu. Trong bối cảnh như vậy, việc giải quyết bài toán kết cấu thép theo các Tiêu chuẩn khác nhau là một vấn đề rất đáng được quan tâm. Tuy vậy, việc áp dụng các Tiêu chuẩn nước ngoài để tính toán kết cấu thép ở đối với các kỹ sư Việt Nam còn khá mới mẻ và khó khăn. Từ thực tế sử dụng cho thấy, hệ thống tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam được hình thành qua nhiều năm, chủ yếu dựa trên sự chuyển dịch từ các tiêu chuẩn Liên Xô, Anh Quốc, Mỹ, ISO, Trung Quốc … Sự hình thành khá đa dạng này xuất phát từ nhu cầu thực tế đòi hỏi qua các thời kỳ mà chưa có sự đồng bộ và hệ thống ngay từ đầu. Khi gia nhập WTO, Việt Nam phải dỡ bỏ các rào cản (barries ) gồm rào cản thuế quan, rào cản kỹ thuật ( tiêu chuẩn kỹ thuật), rào cản về thể chế kinh doanh. Trong hiệp định về rào cản kỹ thuật trong thương mại (TBT – Agreement on technical Barries to trade) của WTO còn có “Quy trình biên soạn, chấp nhận và áp dụng tiêu chuẩn” được áp dụng cho tất cả các thành viên. Thông điêp mà WTO gửi đến tất cả các nước thành viên là “Thương mại toàn cầu cần tới những tiêu chuẩn toàn cầu”. Một trong những nhiệm vụ rất quan trọng của ngành Xây dựng và cũng là đòi hỏi của quá trình hội nhập là dỡ bỏ rào cản kỹ thuật, soát xét và xây dựng hệ thống tiêu chuẩn xây dựng đồng bộ, hiện đại, hài hoà và tiệm cận với tiêu chuẩn quốc tế, tạo điều kiện cho quá trình hội nhập của ngành Xây dựng với các nước trong khu vực và trên thế giới. Như vậy, để quản lý tốt chất lượng công trình, nâng cao hiệu quả của các dự án đầu tư trong nền kinh tế hội nhập, cần thiết phải có hệ thống văn bản quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng đồng bộ thống nhất, hiện đại và hội nhập với khu vực và quốc tế. Để đảm bảo được điều này chúng ta phải soát lại hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn hiện có, đồng thời bổ sung hoặc huỷ bỏ những tiêu chuẩn đã quá cũ không còn phù hợp. Từ những năm 2001 – 2003, dưới sự chỉ đạo trực tiếp của lãnh đạo Bộ Xây dụng, trên cơ sở kết quả đề tài khoa học công nghệ cấp Nhà nước “nghiên cứu xây dựng đồng bộ hệ thống tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam đến năm 2010 theo hướng đổi mới, hội nhập”, [...]... kết cấu thép Phần 4 - Vật liệu của kết cấu thép và liên kết Phần 5 – Tính toán các cấu kiện Phần 6 – Tính toán liên kết Phần 7 – Tính toán kết cấu thép theo độ bền mỏi HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 4 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP Phần 8 – Các yêu cầu kỹ thuật và các cấu tạo khác khi thiết kế cấu kiện kết cấu thép Phần 9 – Các yêu cầu kỹ thuật và cấu. .. 1 Phần mở đầu Chương 2 Các cơ sở thiết kế kết cấu thép Chương 3 Cấu kiện chịu nén (đúng tâm và lệch tâm) Chương 4 Một số ví dụ tính toán so sánh, áp dụng Chương 5 Kết luận và kiến nghị HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 11 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP Chương II – CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP 2.1 Nguyên tắcchung dùng trong thiết kế 2.1.1.Các nguyên tắc cơ... TCXDVN nhỏ hơn theo BS Có nghĩa là với cùng một loại vật liệu thép và cùng một tải trọng danh nghĩa phải HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 16 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP chịu thì kết cấu tính toán theo TCXDVN cần ít vật liệu hơn, tức là tiết kiệm hơn so với tính toán theo BS Hoặc nói theo cách khác, tính toán theo BS thì độ an toàn lớn hơn 2.2.Tải trọng kế... năng chịu lực cho kết cấu Cần có dự trữ khả năng chịu lực để xét đến khả năng quá tải (tải trọng vượt quá tải trọng dự kiến khi sử dụng bình thường còn gọi là tải trọng làm việc) và khả HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 12 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP năng chịu lực bị hạ thấp do kích thước thép bị thiếu hụt hoặc do cường độ của thép sử dụng trong kết cấu. .. Điều kiện kỹ thuật, tính năng, sản xuất và sự phù hợp ); EN HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 10 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP 12620 (Cốt liệu cho bê tông); EN 933 (Thí nghiệm các tính chất chung của cốt liệu ); EN 12350 (Thí nghiệm bê tông tươi; gồm 7 phần); EN 10025 ( Sản phẩm thép cấu cán nóng, gồm 6 phần); EN 1090 (Thi công kết cấu thép) ; EN 1536 (Thi... suất cho phép khi uốn là Fb bằng 0,6 đến 0,67 của Fy, tuỳ theo loại cấu kiện là đặc chắc hay không đặc chắc Ứng suất cho phép khi nén bằng Fy nhân với hệ số uốn dọc tuỳ thuộc theo độ mảnh của cấu kiện Vấn đề phức tạp nhất trong tính toán kết cấu thép là xác định đúng ứng suất cho phép Sau khi xác định được ứng suất cho phép thì chỉ so sánh nó với ứng suất làm việc tính bằng các công thức thông thường... Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép bao gồm: - EN 1992-1-1 : Nguyên tắc chung, - EN 1992-1-2 : Thiết kế kết cấu chịu lửa, - EN 1992 – Cầu bê tông cốt thép, - EN 1992-3 : Kết cấu tường cứng và bể chứa chất lỏng Tiêu chuẩn EN 1993 : Thiết kế kết cấu thép bao gồm: - EN 1993-1-1 : Nguyên tắc chung, - EN 1993-1-2 : kết cấu chịu lửa, - EN 1993-1-3 : Cấu kiện thép tạo hình nguội, - EN 1993-1-4 : Thép không gỉ... 1993-1-4 : Thép không gỉ - EN 1993-1-5 : Cấu kiện tấm, - EN 1993-1-6 : Độ bền và ổn định của kết cấu vỏ, - EN 1993-1-7 : Độ bền và ổn định của kết cấu từ thép tấm chịu tải trọng ngang), - EN 1993-1-8: Thiết kế mối nối - EN 1993-1-9 : Độ bền mỏi của kết cấu thép, - EN 1993-1-10: Lựa chọn vật liệu có tính bền dai, - EN 1993-1-11 : Thiết kế kết cấu với bộ phận chịu kéo bằng thép, - EN 1993-1-12 : Các nguyên... VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP - EN 1997-2 : Khảo sát và thí nghiệm đất nền, - EN 1997-3 : Thiết kế dựa vào thí niệm hiện trường Tiêu chuẩn EN 1998 : Thiết kế kết cấu chịu động đất bao gồm: - EN1998-1 : Nguyên tắc chung, - EN 1998 : Cầu, - EN 1998-3 : Đánh giá và sửa chửa nhà, - EN 1998-4 : Silô, bồn bể và đường ống, - EN 1998-5 : Móng, kết cấu tường chắn và vấn... tâm Mặt khác, đề tài cũng góp phần vào việc hoàn thiện dần tiêu HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 3 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP chuẩn thiết kế kết cấu thép nói riêng, cũng như hệ thống tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam trong điều kiện nền kinh tế hội nhập 1.2 Giới thiệu tổng quan về hệ thống các tiêu chuẩn : 1.2.1 Giới thiệu chung về hệ thống tiêu chuẩn Việt . THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP HỌC VIÊN: NGUYỄN THÀNH NGỌC – CHXD2004 ix  e hệ số giảm cường độ tính toán khi nén lệch tâm, nén. dụ tính toán so sánh, áp dụng Chương 5. Kết luận và kiến nghị LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT SO SÁNH CÁCH TÍNH CẤU KIỆN CHỊU NÉN BẰNG THÉP