Tính toán nút liên kết hàn trực tiếp thanh thép ống theo tiêu chuẩn châu Âu EN 1993-1-8

Bài viết Tính toán nút liên kết hàn trực tiếp thanh thép ống theo tiêu chuẩn châu Âu EN 1993-1-8 trình bày cách tính toán nút liên kết thanh thép ống trong giàn theo tiêu chuẩn châu Âu EN 1993-1-8. Đồng thời, thực hiện một số ví dụ tính toán để minh họa cách tính toán này, qua đó vận dụng trong tính toán thực hành ở Việt Nam.

KHOA HC & CôNG NGHê Tớnh toỏn nỳt liờn kt hàn trực tiếp thép ống theo tiêu chuẩn châu Âu EN 1993-1-8 Design of weld joints for hollow section steel to Eurocode EN 1993-1-8 Trịnh Xuân Vinh Tóm tắt Bài báo trình bày cách tính tốn nút liên kết thép ống giàn theo tiêu chuẩn châu Âu EN 1993-1-8 Đồng thời, thực số ví dụ tính tốn để minh họa cách tính tốn này, qua vận dụng tính tốn thực hành Việt Nam Từ khóa: Nút liên kết thép ống; liên kết hàn Abstract The paper presents a design of weld joints for hollow section steel in truss according to Eurocode EN 1993-1-8 At the same time, some examples illustrate this design, thereby applying it in practice in Vietnam Key words: Weld joint forhollow section steel; weld joints Đặt vấn đề Nút liên kết hàn trực tiếp sử dụng để liên kết giàn cấu tạo từ thép ống thép hộp, loại nút liên kết thay việc sử dụng mã giàn có cấu tạo từ thép góc “Tiêu chuẩn thiết kế - Kết cấu thép” TCVN 5575:2012 Việt Nam có đề cập đến u cầu cấu tạo tính toán loại nút liên kết thép ống hàn trực tiếp, nội dung đề cập sơ sài, gây khó khăn cho nhà thiết kế, kỹ sư Việt Nam phải sử dụng tiêu chuẩn nước ngồi, số có tiêu chuẩn châu Âu (EN 1993-1-8), Mỹ (AISI), Úc Nga Thấy rằng, tiêu chuẩn thiết kế kết cấu xây dựng châu Âu gồm có 10 phần (từ Phần đến Phần 9), sử dụng nước châu Âu, số nước châu Á Singapore, Malaysia, HongKong Tại Việt Nam, tiêu chuẩn châu Âu quen thuộc kỹ sư, số có phần chuyển dịch thành tiêu chuẩn Việt Nam (ví dụ, TCVN 9386:2012), việc tìm hiểu tiêu chuẩn châu Âu để vận dụng tính tốn thiết kế kết cấu xây dựng nói chung thiết kế nút liên kết cấu kiện rỗng liên kết hàn trực tiếp nói riêng cần thiết Nút liên kết thép ống đề cập mục EN 1993-1-8, theo mục 7.1 trình bày tổng quan nút liên kết phạm vi áp dụng yêu cầu cấu tạo tính tốn nút liên kết; mục 7.2 trình bày điều kiện kiểm tra bền nút liên kết dạng phá hoại nút điển hình; mục 7.3 trình bày liên kết hàn trực tiếp thanh; mục 7.4 dành riêng để trình bày tính tốn nút liên kết thép ống (CHS) Theo đó, nội dung báo đề cập đến vấn đề tính tốn nút liên kết thép ống, tương ứng với mục 7.4 EN 1993-1-8 Cấu tạo tính tốn 2.1 Nút liên kết hàn thép ống EN 1993-1-8trình bày dạng bảng biểu thức khai triển quy trình kiểm tra độ bền cách bố trí Theo đó, độ bền tĩnh thiết kế nút liên kết biểu diễn dạng độ bền chịu lực dọc trục độ bền chịu mô men uốn lớn bụng Các quy định áp dụng có giá trị với tiết diện rỗng cán nóng theo tiêu chuẩn EN 10210 cho tiết diện rỗng cán nguội theo EN 10219, kích thước kết cấu tiết diện rỗng đáp ứng yêu cầu sau [3] Đối với tiết diện rỗng cán nóng cán nguội có fy< 460N/mm2 Đối với có fy> 355 N/mm2, độ bền tĩnh thiết kế cần phải chiết giảm hệ số 0,9 Chiều dày danh nghĩa thành tiết diện rỗng bụng không nên nhỏ 2,5mm, chiều dày danh nghĩa thành tiết diện rỗng cánh giàn không nên lớn 25mm, trừ có biện pháp đặc biệt để bảo đảm tính chất vật liệu phù hợp với độ dày Cấu kiện chịu nén cần thỏa mãn yêu cầu dẫn EN 1993-1-1 cho tiết diện ngang loại điều kiện uốn túy Ngoài ra, cần thỏa mãn điều kiện cấu tạo sau: - Góc bụng cánh, bụng liền kề cần thỏa mãn điều kiện θi ≥ 300 Ths Trịnh Xuân Vinh Bộ mơn Thí nghiệm cơng trình Viện cơng nghệ, Kiến trúc, xây dựng đô thị Email: vinh.trinhkt@gmail.com Tel: 0904330488 - Đầu cấu kiện liên kết vào nút cần gia công cho không làm thay đổi hình dạng tiết diện ngang chúng - Khe hở bụng để đặt mối hàn, cần không nhỏ (t1 + t2) - Trong nút có chồng lấn bụng, giá trị chồng lấn cần đủ để liên kết đảm bảo truyền lực cắt từ bụng đến bụng khác Trong trường hợp hệ số λov đặc trưng giá trị chồng lấn cần lớn 25% - Nếu bụng liên kết chồng có chiều dày khác làm từ thép mác khác cần cắt với giá trị tifyi nhỏ Ngày nhận bài: 27/5/2019 Ngày sửa bài: 30/5/2019 Ngày duyệt đăng: 9/3/2022 22 - Nếu bụng liên kết chồng có chiều rộng khác cần cắt hẹp Phạm vi áp dụng nút liên kết hàn bụng cánh làm từ ống tròn, cho Bảng 2.1 T„P CHŠ KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG 2.2 bn thit kế nút liên kết Các giá trị nội lực thiết kế bụng cánh trạng thái giới hạn độ bền không vượt giá trị độ bền thiết kế cấu kiện xác định (tương ứng với mục 6.3 EN 1993-1-1) N0,Ed σ0,Ed= A0 Np,Ed σp,Ed= Các giá trị nội lực thiết kế bụng trạng thái giới hạn độ bền không giá trị độ bền thiết kế nút dẫn [3] đó: Ứng suất σ0,Ed σp,Ed xuất cánh vị trí nút cần xác định theo công thức: A0 + + M0,Ed Wel,0 (1) (2) M0,Ed Wel,0 Np,Ed = N0,Ed − ∑ Ni,Edcosθi i>0 Bảng 2.1 Phạm vi áp dụng nút liên kết hàn với bụng cánh làm từ ống tròn [3] Tỷ lệ đường kính Thanh cánh Thanh bụng 0,2 ≤ di/d0 ≤ 1,0 Chịu kéo 10 ≤ d0/t0 ≤ 50 (trong trường hợp tổng quát) Chịu nén Tiết diện ngang loại 2, 10 ≤ d0/t0 ≤ 50 (trong trường hợp tổng quát) Chịu kéo di/ti ≤ 50 Chịu nén Tiết diện ngang loại Khoảng chồng 25% ≤ λov ≤ λov.lim (xem mục 7.1.2(6) EN 1993-1-8) Khe hở g ≥ t1 + t2 Bảng 2.2 Giá trị độ bền thiết kế theo lực dọc nút hàn nối bụng từ ống tròn với cánh từ ống tròn [3] Phá hoại bề mặt cánh - nút dạng chữ T Y = N1,Rd γ 0,2k p fy0 t 02 sin θ1 ( 2,8 + 14,2β ) / γ M5 đó: = γ d0 d1 = ; β 2t d0 Phá hoại bề mặt cánh - nút dạng chữ X = N1,Rd k p fy0 t 02 5,2 / γM5 sin θ1 (1 − 0,81β) Phá hoại bề mặt cánh - nút dạng chữ K N với phần chồng khe hở N1,Rd = k gk p fy0 t 02  d1   1,8 + 10,2  sin θ1  d0  γM5 N2,Rd = Phá hoại chọc thủng nút dạng chữ K, N KT với khe hở nút dạng chữ T, Y X [i = 1, 3] sin θ1 N1,Rd sin θ2 Khi di ≤ d0 – 2t0: fy0 + sin θi Ni,Rd =π t di / γM5 sin2 θi Các hệ số kg kp   0,024 γ1,2 kg = γ 0,2  +   + exp(0,5g / t − 1,33)  (xem Hình 2.2) Đối với np > (nén), kp = – 0,3np(1+ np), kp ≤ 1,0 Đối với np ≤ (kéo), kp = 1,0 S¬ 44 - 2022 23 KHOA HC & CôNG NGHê Hỡnh 2.1 Cỏc giỏ tr hệ số kg sử dụng công thức N0,Ed – giá trị thiết kế nội lực dọc trục cánh; Ni,Ed – giá trị thiết kế nội lực dọc trục bụng thứ i (i = 1, 2, 3); M0,Ed – giá trị thiết kế mô men nội lực cánh; A0 - diện tích tiết diện ngang cánh; Wel,0 – mô men chống uốn tiết diện ngang cánh; θ - góc nghiêng bụng thứ i (i = 1, 2, 3); Giá trị độ bền thiết kế nút hàn nối bụng cánh làm từ ống tròn với điều kiện tham số hình học nút phù hợp với phạm vi áp dụng Bảng 2.1 Theo đó, cần tính tốn phá hoại bề mặt chọc thủng cánh, giá trị độ bền thiết kế nút cần lấy theo giá trị nhỏ từ giá trị hai tiêu chí a) Đối với nút phẳng Trường hợp 1: Nút liên kết bụng chịu tác động lực dọc, giá trị lực dọc thiết kế N1,Ed khơng vượt q độ bền tính tốn nút liên kết hàn Ni,Rd Giá trị N1,Rd xác định theo Bảng 2.2 Bảng 2.4 Trường hợp 2: Nút liên kết bụng chịu tác động đồng thời lực dọc mô men uốn, cần thỏa mãn điều kiện: Ni,Ed Ni,Rd Có thể lấy giá trị mô men điểm giao trục bụng với mặt cánh làm giá trị thiết kế mô men nội lực Mi,Ed Các giá trị Mip,i,Rd Mop,i,Rd xác định tương ứng theo Bảng 2.3 Giá trị hệ số kg sử dụng công thức cho nút dạng chữ K, N KT dẫn Hình 2.1 Hệ số kg lấy cho nút có khoảng hở nút có chồng lấn tương ứng với g, đồng thời cho khoảng hở chồng lấn, sử dụng giá trị âm đại lượng g để thể chồng lấn q Hình 2.2 b) Đối với nút khơng gian Trong mặt phẳng nút không gian cần tuân thủ tiêu chí thiết kế nút phẳng, với giá trị hệ số chiết giảm độ bền thiết kế μ xác định theo Bảng 2.5 Theo đó, giá trị độ bền thiết kế mặt phẳng nút không gian cần lấy độ bền tương ứng nút phẳng nhân với hệ số giảm yếu μ, cách sử dụng lực tương ứng cánh để xác định hệ số kp Ví dụ tính tốn Dưới trình bày hai ví dụ tính tốn, minh họa phương pháp tính nút liên kết hàn trực tiếp thép ống, số liệu ví dụ trích dẫn từ tài liệu [2] 3.1 Liên kết nút chữ T, tiết diện ống chữ nhật chịu mơ men mặt phẳng (Hình 3.1) [2] Các kích thước cánh bụng: Mop,i,Ed  Mip,i,Ed  + ≤1  + Mop,i,Rd  Mip,i,Rd  Hình 2.2 Ký hiệu khoảng hở chồng lấn nút liên kết - Thanh cánh: b0 = 150mm, h0 = 150mm, t0 = 10,0mm (3) đó: Mip,i,Rd - độ bền thiết kế chịu tác động mô men uốn mặt phẳng nút; - Thanh bụng đứng: b1 = 150mm, h1 = 150mm, t1 = 8,0mm Kiểm tra phạm vi áp dụng công thức: - Thanh cánh: (b0 – 3t0)/t0; (h0 – 3t0)/t0 ≤ 38ε (cho tiết diện ngang loại chịu nén) Mip,i,Ed - giá trị thiết kế mô men uốn mặt phẳng nút; = 38ε 38 = 235 / f 38 = 235 / 355 30,92 Mop,i,Rd - độ bền thiết kế chịu tác động mô men uốn mặt phẳng nút; Mop,i,Ed - giá trị thiết kế mơ men uốn ngồi mặt phẳng nút 24 T„P CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG y0 (b0 – 3t0)/t0 = (150 - 3x10)/10 = 12 < 38ε - Đạt (h0 – 3t0)/t0 = (150 - 3x10)/10 = 12 < 38ε - Đạt Bảng 2.3 Giá trị độ bền thiết kế theo mô men nút hàn nối bụng cánh làm từ ống tròn[3] Phá hoại bề mặt cánh - nút dạng chữ T, X Y = Mip,1,Rd 4,85 fy0 t 02 d1 γβk p / γM5 sin θ1 Phá hoại bề mặt cánh - nút dạng chữ K, N, T, X Y fy0 t 02 d1 2,7 k p / γM5 sin θ1 − 0,81β = Mop,1,Rd Nhổ khỏi bề mặt cánh - nút dạng chữ K N với khe hở chữ T, Y X với tất dạng Khi d1 ≤ d0 – 2t0: fy0 t d12 + sin θ1 Mip,1,Rd / γM5 = sin θ1 fy0 t d12 + sin θ1 = Mop,1,Rd / γM5 sin θ1 Hệ số kp Khi np > (nén): kp = - 0,3np(1 + np), kp ≤ 1,0 Khi np ≤ (kéo): kp = 1,0 Bảng 2.4 Các tiêu chí thiết kế dạng đặc biệt nút hàn nối bụng cánh làm từ ống tròn[3] Dạng nút Tiêu chí thiết kế Thanh bị kéo bị nén lực tác động cần phải hướng hai N1,Ed ≤ N1,Rd Thanh ln bị nén, cịn bị kéo N1,Edsinθ1 + N2,Edsinθ3 ≤ N1,Rdsinθ1 đó: giá trị N1,Rd lấy N1,Rd nút dạng chữ X theo Bảng 2.2 N2,Edsinθ2 ≤ N1,Rdsinθ1 đó: giá trị N1,Rd lấy N1,Rd cho nút dạng chữ K theo Bảng 2.2, cách thay tỷ số d1/d0 tỷ số: d1 + d2 + d3 3d0 Tất bụng cần phải nén kéo N1,Edsinθ1 + N3,Edsinθ2 ≤ Nx,Rdsinθx đó: giá trị Nx,Rd lấy Nx,Rd cho nút dạng chữ X theo Bảng 2.2, Nx,Rdsinθx giá trị lớn từ hai giá trị: N1,Rd sin θ1 N2,Rd sin θ2 Thanh bị nén, cịn ln bị kéo Ni,Ed ≤ Ni,Rd đó: giá trị Ni,Rd lấy Ni,Rd cho nút dạng chữ K theo Bảng 2.2 điều kiện nút với khe hở tiết diện 1-1 cánh thỏa mãn điều kiện: 2  N0,Ed   V0,Ed    +  ≤ 1,0  Npl,0,Rd   Vpl,0,Rd  S¬ 44 - 2022 25 KHOA HC & CôNG NGHê Bng 2.5 H s chit gim cho nút không gian[3] Dạng nút Hệ số chiết giảm μ Nút dạng TT, 60 ≤ φ ≤ 90 0 Thanh bị kéo nén μ = 1,0 Nút dạng XX Các bị kéo bị nén Giá trị N2,Ed/N1,Ed âm bị kéo bị nén μ = 1+0,33N2,Ed/N1,Ed kể đến dấu N1,Ed N2,Ed đó: N2,Ed ≤ N1,Ed Nút dạng chữ KK, 600 ≤ φ ≤ 900 Thanh bị nén cịn ln bị kéo μ = 0,9 điều kiện, nút với khe hở, tiết diện 1-1 cánh thỏa mãn điều kiện: 2  N0,Ed   V0,Ed    +  ≤ 1,0  Npl,0,Rd   Vpl,0,Rd  b0/t0 ≤ 35 b0/t0 = 150/10 = 15 < 35 - Đạt h0/t0 = 150/10 = 15 < 35 - Đạt - Thanh bụng đứng chịu nén: bi/ti; hi/ti < 35 b1/t1 = 150/8 = 18,75 < 35 h1/t1 = 150/8 = 18,75 < 35 - Đạt - Đạt - Thanh bụng đứng chịu nén: (b1 – 3t1)/t1; (h1 – 3t1)/t1 ≤ 38ε (cho tiết diện ngang loại chịu nén) = β - Đạt (h1 – 3t1)/t1 = (150 - 3x8)/8 = 15,75 < 30,92 - Đạt 0,25 ≤ bi/b0 ≤ 1,0 b1/b0 = 150/150 = 1,0 - Đạt 0,5 ≤ h0/b0 ≤ 2,0 h0/b0 = 150/150 = 1,0 - Đạt 0,5 ≤ hi/bi ≤ 2,0 h1/b1 = 150/150 = 1,0 - Đạt 30 ≤ θi ≤ 90 θ1 = 90 - Đạt 0 Lực dọc: Phá hoại bề mặt cánh (biến dạng) Không yêu cầu phải kiểm tra Mặc dù việc kiểm tra không bắt buộc trường hợp cụ thể, tính tốn hệ số ứng suất cuối cánh bao gồm mô men k n: Hệ số ứng suất đầu cánh tiết diện ống chữ nhật Ứng suất nén cánh σ0,Ed: = 38ε 38 = 235 / fy0 38 = 235 / 355 30,92 (b1 – 3t1)/t1 = (150 - 3x8)/8 = 15,75 < 30,92 b1 150 = = 1,0 b0 150 σ0,Ed= N0,Ed A0 + Mip,0,Ed Wel,ip,0 + Mop,0,Ed Wel,op,0 Lưu ý: mô men bổ sung cho ứng suất nén có giá trị dương Đối với cánh tiết diện ống chữ nhật phát huy hết ứng suất nén A0 = 54,9cm2 = 5490mm2 = σ0,Ed (áp dụng β ≤ 0,85) 136 × 1000 35,8 × 1000 × 1000 + = 176,47N / mm2 54,9 × 102 236 × 103 Tỷ số hệ số ứng suất cánh n:  σ0,Ed   176,47  = n = = 0,497   fy0   355    Cách 1: Sử dụng công thức, với n > (nén): kn = 1,3 − 0,4n 0,4 × 0,497 = = 1,3 − 1,101 > 1,0 β 1,0 kn ≤ 1,0, lấy kn = 1,0 Cách 2: Sử dụng biểu đồ, từ biểu đồ cho giá trị β = 1,0 suy kn = 1,0 Hinh 3.1 Liên kết nút chữ T 26 (Tuy nhiên, không bắt buộc trường hợp biến dạng cánh khơng đạt tới hạn β > 0,85) T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG Lực dọc: Cắt cánh N1,Rd = 355x8x(2x150 - 4x8 + 2x125)/1,0 (Phạm vi cho nút chữ X với cosθ1 > h1/h0) Như đây, nút chữ T với θ1 = 900 việc kiểm tra không yêu cầu Lực dọc: Thành bên cánh bị ổn định (áp dụng β = 1,0) N = 1,Rd β = 1,0 - Yêu cầu kiểm tra  k n fb t  2h1 + 10t  / γM5  sin θ1  sin θ1  Đối với bụng chịu nén, nút chữ T: ) ) fb = χfy0 = 0,895 x 355 = 318 N/mm2 (cho nút chữ Y T với bụng chịu nén) 1,0 × 318 × 10  × 150  + 10 × 10  / 1,0  sin900  sin90  Lực dọc: Thanh cánh chọc thủng (áp dụng 0,85 ≤ β ≤ 1–1/γ) 2b0 150 = = 7,5 2t × 10 - Không yêu cầu kiểm tra Lực dọc: Thanh cánh bị phá hoại (bề rộng hữu hiệu) b1 150 = = 1,0 b0 150 - Yêu cầu kiểm tra    b  M fy1  Wpl,ip,1 −  − eff,1  b1 ( h1 − t1 ) t1  / γM5 = ip,1,Rd b1        125  = 355 × 237000 −  − × 150 × (150 − ) ×  / 1,0   150    = 74,1kNm > 54kNm - Đạt đó: Wpl,ip,1 = 237cm3 = 237000mm3 beff,1 = 125mm Độ bền nút liên kết chịu lực trục, bụng giới hạn ổn định thành bên cánh độ bền chịu mô men mặt phẳng độ bền ép dập thành bên cánh Độ bền nút liên kết chịu lực trục, N1,Rd = 1272kN > 19,2 kN Mip,1,Rd = 71kNm > 54kNm Khi có nhiều thành phần lực tồn tại, ví dụ: lực dọc trục mơ men mặt phẳng (xem khơng có mơ men ngồi mặt phẳng), u cầu phải kiểm tra cánh tiết diện hộp chữ nhật theo cơng thức tương tác: Ni,Ed Ni,Rd = 10 × 10 355 × 10 × × 150 = 125mm 150 355 × - Đạt Kiểm tra tương tác: đó: beff,i ≤ bi - Đạt Độ bền nút liên kết chịu mô men mặt phẳng, (áp dụng β ≥ 0,85), β = 1,0 - Yêu cầu kiểm tra N1,Rd = fy1t1(2hi – 4t1 + 2beff,i) / γM5 beff= - Đạt Kết luận: = 0,895 ≤ 1,0 10t fy0 t bi b0 fyi ti = 71kNm > 54kNm = β Cách 2: Sử dụng đồ thị, từ đồ thị cho: λ =0,589; χ = 0,895 beff = - fyk = 355 N/mm2 (áp dụng 0,85 < β ≤ 1,0) 1 = χ = 0,714 + 0,7142 − 0,5892 φ + φ2 − λ (cho nút chữ T) Mô men mặt phẳng: Thanh cánh bị phá hoại (bề rộng hữu hiệu) Từ EN 1993-1-1, mục 6.3.1.2, hệ số chiết giảm ổn định uốn, χ = γ - Không yêu cầu kiểm tra Mô men mặt phẳng: Thanh cánh bị ép dập thành bên = 0,5 + 0,21( 0,589 − 0,2 ) + 0,5892 = 0,714 = N1,Rd Mip,1,Rd = 0,5x355x10(150+5x10)2/1,0 Cách 1: Sử dụng công thức theo EN 1993-1-1, Bảng 6.1, α = 0,21 (đường cong a): ( b1 150 = = 1,0 b0 150 fyk = fy0 E = 210000 N/mm2 ) (áp dụng β ≤ 0,85) đó:  150   10 −    sin90 = 3,46 0,589 210000 π 355 ( - Đạt (áp dụng 0,85 < β ≤ 1,0) - Không yêu cầu kiểm tra Mip,1,Rd = 0,5fykt0(2h1 +5t0)2/γM5  h0   − 2 t  sin θi λ =3,46  E π fy0 ( = 1471kN > 19,2kN Mô men mặt phẳng: Phá hoại bề mặt cánh (biến dạng) = β Cường độ ổn định thành bên cánh fb: = φ 0,5 + α λ − 0,2 + λ + Mip,i,Ed Mip,i,Rd + Mop,i,Ed Mop,i,Rd 19,2 54 + + = 0,776 ≤ 1,0 1272 71 Mop,i,Rd - Đạt 3.2 Liên kết nút chữ K, có khoảng hở, tiết diện ống trịn chịu lực trục (Hình 3.2) [2] Các kích thước cánh bụng: beff,i ≤ 150mm - Thanh cánh: beff = 125mm - Thanh bụng 1: d1 = 139,7mm, t1 = 5,0mm d0 = 219,1mm, t0 = 12,5mm S¬ 44 - 2022 27 KHOA HC & CôNG NGHê - Thanh bng 2: d2 = 114,3mm, t2 = 3,6mm Kiểm tra phạm vi áp dụng: - Thanh cánh: 10 ≤ d0/t0 ≤ 50 d0/t0 = 219,1/12,5 = 17,53 - Đạt d0/t0 ≤ 70ε2(tiết diện ngang loại chịu nén): ( ) ( ) = 70ε2 70= 235 / fy0 70 = 235 / 355 46,34 - Đạt Hình 3.2 Liên kết nút chữ K có khoảng hở - Thanh bụng 2: di/ti ≤ 70ε2 (tiết diện ngang loại chịu nén): dương Đối với cánh tiết diện ống tròn sử dụng ứng suất cánh chịu nén d1/t1 = 139,7/5,0 = 27,94 ( ) ( ) = 70ε2 70= 235 / fy0 70 = 235 / 355 46,34 - Đạt di/ti ≤ 50 d1/t1 = 139,7/5,0 = 27,94 - Đạt d2/t2 = 114,3/3,6 = 31,75 - Đạt 0,2 ≤ di/t0 ≤ 1,0 d1/d0 = 139,7/219,1 = 0,64 - Đạt d2/d0 = 114,3/219,1 = 0,52 - Đạt -0,55d0 ≤ e ≤ +0,25d0 -0,55x219,1 ≤ e ≤ +0,25x219,1 -120,5 ≤ e ≤ +54,8 e = mm - Đạt g ≤ t1 + t2 = σp,Ed Tỷ số hệ số ứng suất cánh np:  σp,Ed   123,3  np = = = 0,347   fy0   355    Cách 1: Sử dụng công thức, np > (nén): kp = - 0,3np(1+np) =1 - 0,3x0,347(1+0,347) = 0,860 ≤ 1,0 kp = 0,860 Cách 2: Sử dụng biểu đồ, từ biểu đồ, cho: kp = 0,860 t1 + t2 = + 3,6 = 8,6 500kN - Đạt (xem tiếp trang 31) lượng bơm ứng với công suất định mức động Lưu lượng bơm xác định công thức sau: Đối với phương án biến tần bơm bơm làm việc: Q1b Q h.max Q h.max = (m3 / h) 100 − 90 (n + 0,1) α [(n − 1) + (1 + )].α 100 (2-2) Đối với phương án biến tần cho tất bơm làm việc: = Q1b Q h.max Q h.max = (m3 / h) 100 − 90 1,1.n α n.[1 + ].α 100 (2-3) Trong đó: α: hệ số giảm lưu lượng bơm hoạt động đồng thời, phụ thuộc vào n (n=2, α=0,98; n=3, α=0,95; …) Từ công thức (2-2) (2-3) ta thấy rằng, lưu lượng tiêu thụ dùng nước lớn Qh.max chọn phương án biến tần cho tất bơm hoạt động lưu lượng bơm nhỏ so với phương án biến tần bơm hệ thống, hiệu lượng cao Ngoài ra, sau xác định lưu lượng bơm ta cần phải kiểm tra lại điều kiện: Qh.min ≥ 79% Q1b - Thiết lập công thức tính tốn áp lực bơm: Tương tự tính tốn xác định áp lực bơm trường hợp hệ thống cấp nước thơng thường, sử dụng đài điều hịa Tức là, lập sơ đồ bố trí bơm, ống hút, ống đẩy phụ tùng, thiết bị để tính toán áp lực bơm sau: H1b=Htrạm bơm = (Zđ – Zb) + Hđ + Htr + a.hd (m) (2-4) Kết bàn luận Đối với hệ thống cấp nước, sử dụng công nghệ biến tần điều khiển trạm bơm cấp 2, đề xuất sở tính tốn chọn bơm cho trạm bơm cấp sau: 1- Cơ sở xác định số lượng bơm hoạt động: n= Q h.max 1, 27.Q h.min Chọn n số nguyên (3-1) 2- Cơ sở xác định lưu lượng bơm: Khi biến tần bơm hệ thống bơm làm việc: Q1b = Q h.max (m3 / h) ((n − 1) + 1,1).α (3-2) Khi biến tần tất bơm làm việc hệ thống: Q1b = Q h.max (m3 / h) 1,1.n.α (3-3) 3- Cơ sở xác định áp lực bơm: H1b=Htrạm bơm = (Zđ – Zb) + Hđ + Htr + a.hd (m) (3-4) 4- Với hệ thống bơm trạm bơm cấp tính tốn lựa chọn sở xác định số lượng bơm, lưu lượng bơm, áp lực bơm theo công thức (3-1), (3-2), (3-3), (3-4) điều kiện để đảm bảo cho bơm hoạt động vùng điều khiển hiệu quả, có hiệu suất cao, an toàn, bền vững, đạt hiệu tiết kiệm điện cao./ T¿i lièu tham khÀo Lê Thị Dung Máy bơm trạm bơm Đại học Xây dựng 1985 Lê Dung Cơng trình thu nước, Trạm bơm cấp nước NXB Xây dựng 2003 Trong đó: Zđ: cốt mặt đất nút đầu mạng lưới cấp nước (m); Zb: cốt mực nước thấp bể chứa nước (m); Hđ: Áp lực yêu cầu nút đầu mạng lưới (m); Htr: Tổn thất áp lực trạm bơm (m); a.hd: tổng thất đường ống đẩy từ trạm bơm đến nút đầu mạng lưới (m) Vũ Minh Đức Máy thủy lực Trường Đại học Kiến trúc 2019 Từ lưu lượng bơm (Q1b) áp lực bơm (H1b) dựa vào catalog hãng bơm để chọn loại bơm có hiệu suất cao, chạy ổn định, giá hợp lý… Võ Chí Lợi Giáo trình Động điện TS Nguyễn Văn Tín Cấp nước – Mạng lưới cấp nước NXB Khoa học & Kỹ thuật 2001 Phan Văn Cường Giáo trình biến tần Trường CĐ Cơng nghệ VIETTRONICS Tài liệu hướng dẫn sử dụng hiệu lượng ngành cơng nghiệp Châu Á Tính tốn nút liên kết hàn trực tiếp thép ống (tiếp theo trang 28) Độ bền nút bụng 2: N2,Rd = 986kN > 400kN - Đạt Kết luận kiến nghị Trên trình bày u cầu cấu tạo cách tính tốn số kiểunút liên kết trực tiếp thép ống chịu mô men chịu lực dọc, trường hợp có khe hở bụng Cách tính toán nút liên kết khác nhiều so với tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam Các ví dụ minh họa, dễ dàng vận dụng để tính tốn số nút liên kết thông dụng kết cấu giàn thép ống thực tế Việt Nam Cần có nghiên cứu cho loại nút liên kết cho cấu kiện khác: thép hộp định hình / T¿i lièu tham khÀo Designers' Guide to Eurocode 3: Design of Steel Buildings, 2nd edition, National Annex for EN 1993-1-1 (UK NA to BS EN 1993-1-1) Tata Steel (2013), Welded Joints Examples Celsius 355 NH, Tata Steel Europe Limited Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-8: Design of joints S¬ 44 - 2022 31 ... nghiệp Châu Á Tính tốn nút liên kết hàn trực tiếp thép ống (tiếp theo trang 28) Độ bền nút bụng 2: N2,Rd = 986kN > 400kN - Đạt Kết luận kiến nghị Trên trình bày yêu cầu cấu tạo cách tính tốn... tốn, minh họa phương pháp tính nút liên kết hàn trực tiếp thép ống, số liệu ví dụ trích dẫn từ tài liệu [2] 3.1 Liên kết nút chữ T, tiết diện ống chữ nhật chịu mô men mặt phẳng (Hình 3.1) [2]... cấu tạo cách tính tốn số kiểunút liên kết trực tiếp thép ống chịu mô men chịu lực dọc, trường hợp có khe hở bụng Cách tính tốn nút liên kết khác nhiều so với tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam Các ví